一种PHM软件功能自动化测试设备的制作方法

一种phm软件功能自动化测试设备
技术领域
1.本技术涉及飞机管理系统领域，具体涉及一种phm软件功能自动化测试设备。


背景技术：

2.健康管理与故障预测(phm)技术是军用飞机缩小后勤保障规模，减小维护保障压力，转变维修方式(cbm)的关键支撑技术，现有军用飞机phm结构由飞机机上健康评估、飞机/保障系统接口、自主保障系统与地面phm共同组成。军用飞机phm功能主要通过机载软件实现，前端传感器负责采集飞机故障以及状态信息，并将其按照规定的协议上传至飞机管理计算机，飞机管理计算机中的phm功能软件对传感器上传的故障信息进行处理后，再按照规定协议传输给更高一级的数据处理中心，数据处理中心将最终的处理结果输出到数据传输记录卡，地面保障人员通过查看数据记录卡中的内容对飞机开展维护。机载软件phm功能数据流如下：
3.设计人员在完成phm功能的软件编码后，需要对软件进行测试，测试内容包括：
4.a、飞机管理计算机是否能够根据前端传感器上传的飞机故障及状态信息正确地向更高级数据处理中心输出处理结果；
5.b、高级数据处理中心是否能够根据飞机管理计算机上传的phm信息正确地进行处理并将处理结果传输至数据传输记录卡记录；
6.目前，设计人员在进行软件功能测试时，需要按照以下步骤进行：
7.a、将试验室的试验台调整至正常工作状态；
8.b、开启试验台数据记录器；
9.c、使用传感器仿真器向飞机系统注入故障和状态信息；
10.d、关闭试验台数据记录器；
11.e、人工比对传感器上传的飞机故障信息与飞机管理计算机输出的处理结果；
12.f、人工比对飞机管理计算机输出的处理结果与更高级数据处理中心输出的处理结果。
13.然而，现有的phm软件功能测试在前端故障注入和处理结果比对环节均需要人工参与，由于飞机故障信号众多，因此故障注入的工作量巨大，且使用人工比对的方式，不可避免的会出现遗漏或者错误。


技术实现要素：

14.本发明的目的是：提出一种军用飞机phm软件功能自动化测试设备，能够实现自动化故障注入和phm软件处理结果自动比对。
15.技术方案：一种phm软件功能自动化测试设备，所述phm软件功能自动化测试设备包括上位机1、上位机2、上位机3、模拟综合处理机；所述模拟综合处理机包括1394接口板、通用处理板a1、通用处理板a2、通用处理板a3、通用处理板b、fc交换板以及网络交换板；通用处理板a1、通用处理板a2、通用处理板a3均包括处理器板和pf子卡；1394接口板包括处理
器板、pf子卡和4节点1394卡；通用处理板b包括处理器板和pf子卡；网络交换板包括网络交换板1和网络交换板2，网络交换板1为rapidio交换机，网络交换板2为以太网交换机；上位机3包含fc监控卡。其中：
16.上位机1分别通过以太网接口，与模拟综合处理机中的通用处理板a1的处理器板和通用处理板a2的处理器板连接，通用处理板a1的处理器板与fc子卡连接，通过以太网与网络交换板2相连，fc子卡通过光纤与fc交换板连接；通用处理板a2的处理器板与fc子卡连接，通过以太网与网络交换板2相连，同时通过rapidio与网络交换板1相连，通用处理板a2中的fc子卡通过光纤与fc交换板连接；
17.上位机2通过以太网与模拟综合处理机中的通用处理器板a3的处理器板连接，通用处理板a3的处理器板与fc子卡连接，通过以太网与网络交换板2相连，同时通过rapidio与网络交换板1相连，通用处理板a3中的fc子卡通过光纤与fc交换板连接；
18.上位机3中的fc监控卡通过光纤与模拟综合处理机中的fc交换板连接，通过以太网接口与网络交换板2连接；
19.模拟综合处理机中的1394接口板通过以太网与网络交换板2相连，1394接口板中的处理器板通过pcie接口与fc子卡连接，同时通过pcie接口与4节点1394卡连接；fc子卡通过光纤与fc交换板连接；4节点1394卡通过1394总线与用户设备相连；
20.模拟综合处理机中通用处理板b的处理器板通过以太网接口与网络交换板2连接，同时通过rapidio与网络交换板1连接，通过pcie接口与fc子卡连接.
21.具体的，上位机1和上位机2均安装天脉调试环境。
22.具体的，上位机3安装vxworks6.9调试环境，安装fc监控卡，运行fc监控软件，可对fc网络数据进行监控分析。
23.具体的，应用于所述phm软件功能自动化测试设备的phm自动测试设备软件，包括仿真与应用软件和数据转发软件，其中：
24.仿真与应用软件运行在上位机3上；
25.数据转发软件运行在1394接口板上，是与仿真与应用软件相对应的下位机软件。
26.具体的，仿真与应用软件须完成两大功能：通信控制功能、数据分析与自动测试功能。
27.具体的，通信控制功能主要完成上位机软件与数据转发软件的数据通信与控制，实现fc及1394数据访问、存储和激励；
28.数据分析与自动测试功能用于实现phm功能的自动测试。
29.具体的，数据转发软件具备如下功能：
30.a、通过以太网与上位机3的通信控制软件互通，配合完成软件相关功能；
31.b、根据上位机3发送过来的总线配置表和icd完成总线数据收发；
32.c、支持1394接口数据的数据封装，对接收的1394数据按照执行环境的要求生成包头后通过fc转发；
33.d、支持对上位机3发送过来的以太网数据进行封装，按照执行环境的要求生成包头后通过fc转发；
34.e、支持总线数据监控；
35.f、数据均按照大端模式进行传输和解析。
36.具体的，仿真与应用软件运行在上位机3上，其操作系统环境为win7 64bits。
37.本发明的优点是：发明一种phm软件功能自动化测试设备，实现故障激励自动注入和软件输出自动比对，解决现有phm软件功能测试在故障注入和处理结果比对环节均需人工操作的弊端，提高测试用例覆盖程度和精确度，避免人工比对出现的遗漏或者错误，提高测试效率。
38.说明附图
39.图1为本技术提供的一种机载软件phm功能数据流示意图；
40.图2为本技术提供的一种phm软件功能自动化测试设备的硬件组成示意图；
41.图3为本技术提供的一种phm软件功能自动化测试设备的软件组成示意图。
具体实施方式
42.实施例一
43.下面对本发明做进一步详细说明。
44.如图2所示，本技术提供一种phm软件功能自动化测试设备，基于现有飞机机载故障预测与健康管理系统架构，包括：上位机1、上位机2、上位机3、模拟综合处理机；所述模拟综合处理机包括1394接口板、通用处理板a1、通用处理板a2、通用处理板a3、通用处理板b、fc交换板以及网络交换板；通用处理板a1、通用处理板a2、通用处理板a3均包括处理器板和pf子卡；1394接口板包括处理器板、pf子卡和4节点1394卡；通用处理板b包括处理器板和pf子卡；网络交换板包括网络交换板1和网络交换板2，网络交换板1为rapidio交换机，网络交换板2为以太网交换机；上位机3包含fc监控卡。具体的：
45.上位机1分别通过以太网接口，与模拟综合处理机中的通用处理板a1的处理器板和通用处理板a2的处理器板连接，通用处理板a1的处理器板与fc子卡连接，通过以太网与网络交换板2相连，fc子卡通过光纤与fc交换板连接；通用处理板a2的处理器板与fc子卡连接，通过以太网与网络交换板2相连，同时通过rapidio与网络交换板1相连，通用处理板a2中的fc子卡通过光纤与fc交换板连接；
46.上位机2通过以太网与模拟综合处理机中的通用处理器板a3的处理器板连接，通用处理板a3的处理器板与fc子卡连接，通过以太网与网络交换板2相连，同时通过rapidio与网络交换板1相连，通用处理板a3中的fc子卡通过光纤与fc交换板连接；
47.上位机3中的fc监控卡通过光纤与模拟综合处理机中的fc交换板连接，通过以太网接口与网络交换板2连接；
48.模拟综合处理机中的1394接口板通过以太网与网络交换板2相连，1394接口板中的处理器板通过pcie接口与fc子卡连接，同时通过pcie接口与4节点1394卡连接；fc子卡通过光纤与fc交换板连接；4节点1394卡通过1394总线与用户设备相连；
49.模拟综合处理机中通用处理板b的处理器板通过以太网接口与网络交换板2连接，同时通过rapidio与网络交换板1连接，通过pcie接口与fc子卡连接；
50.其中，上位机1和上位机2均安装天脉调试环境；上位机3安装vxworks6.9调试环境，安装fc监控卡，运行fc监控软件，可对fc网络数据进行监控分析。
51.需要说明的是，天脉调试环境用于天脉操作系统的部署、安装和调试，天脉操作系统是一种面向军用的高可靠、高安全的实时操作系统。
52.实施例二
53.如图3所示，本技术提供一种phm软件功能自动化测试设备的软件组成示意图，phm自动测试设备软件包括仿真与应用软件和数据转发软件，仿真与应用软件和数据转发软件分别为上位机软件和下位机软件。
54.(一)仿真与应用软件：
55.仿真与应用软件运行在上位机3上，其操作系统环境为win764bits。仿真与应用软件须完成两大功能：通信控制功能、数据分析与自动测试功能。
56.(1)通信控制功能
57.通信控制功能主要完成上位机软件与数据转发软件的数据通信与控制，实现fc及1394数据访问、存储和激励。具体功能如下：
58.a、通过以太网与1394接口板上的“数据转发软件”通信；
59.b、支持1394接口数据的接收、存储和解析；
60.c、支持1394数据的发送，支持用户通过软件界面对1394板卡发送的数据包(含套表)内容进行修改，支持用户通过上位机软件向1394板卡下发总线配置表和icd；
61.d、获取fc监控卡和1394接口板上fc端口采集的fc数据并对其进行存储和解析；
62.e、支持fc数据的发送，支持用户通过软件界面对fc数据包内容进行修改；
63.f、通过以太网接口获取总线台发送过来的1394总线1和总线2的数据；
64.g、响应用户的开始记录数据和停止记录数据指令；
65.h、允许数据分析与自动测试软件访问本软件记录的1394数据与fc数据；
66.i、具备数据包注错功能，支持用户向总线注入数据包svpc故障，crc故障，心跳故障，支持用户对所选择的数据包进行发送/停止发送操作；
67.(2)数据分析与自动测试功能
68.数据分析与自动测试功能用于实现phm功能的自动测试，具备以下功能：
69.a、接收并存储完整总线数据，包括1394数据与fc数据；
70.b、支持hmc码的自动比对检查，能够自动生成测试用例，对数据包中的故障位逐一置位，并对输出的hmc码逐一检查；
71.c、支持hmc码因果关系屏蔽逻辑自动检查；
72.d、支持event数据自动比对检查；
73.e、支持按数据包比对、按字节比对、按位比对；
74.f、支持用户以excel的形式上传故障数据库，包括因果关系表、hmc码数据库、event解析数据库等；
75.(二)数据转发软件：
76.数据转发软件运行在1394接口板上，是与仿真与应用软件相对应的下位机软件，该软件具备如下功能：
77.a、通过以太网与上位机3“通信控制软件”互通，配合完成软件相关功能；
78.b、根据上位机3发送过来的总线配置表和icd完成总线数据收发；
79.c、支持1394接口数据的数据封装，对接收的1394数据按照执行环境的要求生成包头后通过fc转发；
80.d、支持对上位机3发送过来的以太网数据进行封装，按照执行环境的要求生成包
头后通过fc转发；
81.e、支持总线数据监控；
82.f、数据均按照大端模式进行传输和解析。

技术特征：
1.一种phm软件功能自动化测试设备，其特征在于，所述phm软件功能自动化测试设备包括上位机1、上位机2、上位机3、模拟综合处理机；所述模拟综合处理机包括1394接口板、通用处理板a1、通用处理板a2、通用处理板a3、通用处理板b、fc交换板以及网络交换板；通用处理板a1、通用处理板a2、通用处理板a3均包括处理器板和pf子卡；1394接口板包括处理器板、pf子卡和4节点1394卡；通用处理板b包括处理器板和pf子卡；网络交换板包括网络交换板1和网络交换板2，网络交换板1为rapidio交换机，网络交换板2为以太网交换机；上位机3包含fc监控卡，其中：上位机1分别通过以太网接口，与模拟综合处理机中的通用处理板a1的处理器板和通用处理板a2的处理器板连接，通用处理板a1的处理器板与fc子卡连接，通过以太网与网络交换板2相连，fc子卡通过光纤与fc交换板连接；通用处理板a2的处理器板与fc子卡连接，通过以太网与网络交换板2相连，同时通过rapidio与网络交换板1相连，通用处理板a2中的fc子卡通过光纤与fc交换板连接；上位机2通过以太网与模拟综合处理机中的通用处理器板a3的处理器板连接，通用处理板a3的处理器板与fc子卡连接，通过以太网与网络交换板2相连，同时通过rapidio与网络交换板1相连，通用处理板a3中的fc子卡通过光纤与fc交换板连接；上位机3中的fc监控卡通过光纤与模拟综合处理机中的fc交换板连接，通过以太网接口与网络交换板2连接；模拟综合处理机中的1394接口板通过以太网与网络交换板2相连，1394接口板中的处理器板通过pcie接口与fc子卡连接，同时通过pcie接口与4节点1394卡连接；fc子卡通过光纤与fc交换板连接；4节点1394卡通过1394总线与用户设备相连；模拟综合处理机中通用处理板b的处理器板通过以太网接口与网络交换板2连接，同时通过rapidio与网络交换板1连接，通过pcie接口与fc子卡连接。2.根据权利要求1所述的phm软件功能自动化测试设备，其特征在于，上位机1和上位机2均安装天脉调试环境。3.根据权利要求1所述的phm软件功能自动化测试设备，其特征在于，上位机3安装vxworks6.9调试环境，安装fc监控卡，运行fc监控软件，可对fc网络数据进行监控分析。4.根据权利要求1所述的phm软件功能自动化测试设备，其特征在于，应用于所述phm软件功能自动化测试设备的phm自动测试设备软件，包括仿真与应用软件和数据转发软件，其中：仿真与应用软件运行在上位机3上；数据转发软件运行在1394接口板上，是与仿真与应用软件相对应的下位机软件。5.根据权利要求4所述的phm软件功能自动化测试设备，其特征在于，仿真与应用软件须完成两大功能：通信控制功能、数据分析与自动测试功能。6.根据权利要求5所述的phm软件功能自动化测试设备，其特征在于，通信控制功能主要完成上位机软件与数据转发软件的数据通信与控制，实现fc及1394数据访问、存储和激励；数据分析与自动测试功能用于实现phm功能的自动测试。7.根据权利要求4所述的phm软件功能自动化测试设备，其特征在于，数据转发软件具备如下功能：
通过以太网与上位机3的通信控制软件互通，配合完成软件相关功能；根据上位机3发送过来的总线配置表和icd完成总线数据收发；支持1394接口数据的数据封装，对接收的1394数据按照执行环境的要求生成包头后通过fc转发；支持对上位机3发送过来的以太网数据进行封装，按照执行环境的要求生成包头后通过fc转发；支持总线数据监控；数据均按照大端模式进行传输和解析。8.根据权利要求4所述的phm软件功能自动化测试设备，其特征在于，仿真与应用软件运行在上位机3上，其操作系统环境为win764bits。

技术总结
本申请提供一种PHM软件功能自动化测试设备，所述PHM软件功能自动化测试设备包括上位机1、上位机2、上位机3、模拟综合处理机；所述模拟综合处理机包括1394接口板、通用处理板A1、通用处理板A2、通用处理板A3、通用处理板B、FC交换板以及网络交换板；通用处理板A1、通用处理板A2、通用处理板A3均包括处理器板和PF子卡；1394接口板包括处理器板、PF子卡和4节点1394卡；通用处理板B包括处理器板和PF子卡；网络交换板包括网络交换板1和网络交换板2，网络交换板1为RapidIO交换机，网络交换板2为以太网交换机；上位机3包含FC监控卡。上位机3包含FC监控卡。上位机3包含FC监控卡。


技术研发人员：梁兆鑫 王涛 陈银超 徐敏 叶子 陶呈纲
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所
技术研发日：2022.12.29
技术公布日：2023/4/20