行业应用

航电半实物仿真测试系统

　　综合模块化航电（IMA）系统，核心原理是以飞行管理子系统为决策中枢，构建“多源感知－智能决策－人机交互－全量记录” 的全链路闭环航空电子体系，保障航空器全飞行阶段安全运行。导航、监视、通信子系统构成感知交互层：导航子系统通过多冗余的惯性、卫星、仪表着陆等多源系统，输出精准位置、姿态、大气数据；监视子系统实现交通防撞、环境态势感知；通信子系统完成空空/空地数据与语音交互，数据通过ARINC429/AFDX等航空主干网实时传输。飞行管理子系统基于ARINC653、DO-178C标准，搭载硬实时操作系统，通过空间时间分区、多冗余度管理、分级任务调度，融合多源数据完成飞行计划解算、导航制导与飞行决策。最终由显示子系统完成信息可视化，记录子系统全流程留存飞行与语音数据，全链路主备冗余设计保障系统高可靠性与适航合规性。

　　凯云航空电子半实物仿真测试系统采用四层分层解耦的闭环架构，构建了从全局调度、实时仿真、接口适配到实物验证的全链路航电专业测试体系，完全适配军民用航电系统全生命周期验证需求。顶层为测试主控分系统，由多节点功能服务器、千兆/万兆双通信网络、数据可视化终端组成，是系统全局调度中枢，统筹测试全流程管理、多节点数据交互与运行状态监控。第二层为测试验证分系统，搭载多台实时下位机，依托硬实时内核完成航电系统模型解算、控制指令下发与测试数据实时回采，是仿真执行的核心载体。第三层为配线配电分系统，集成信号切换/调理/适配单元、ARINC664/1553B/ARINC429等全类型航空总线模块，配套电源时序控制与供电管理单元，实现仿真信号与被测设备的电气匹配、协议转换与电气隔离。底层为被测航电设备/系统，通过多类型接口与航空总线和上层系统完成闭环数据交互，构成完整的半实物测试链路。

　　一、系统价值

　　集成验证效率量级提升：针对IMA航电多系统交联复杂的痛点，将航电系统级集成测试周期从传统6个月压缩至1个月，测试效率提升5倍，大幅缩短航电型号研制周期；
　　故障定位能力突破性提升：通过全链路数据采集分析，将航电集成故障平均定位时间从72小时压缩至2小时，定位效率提升35倍，解决航电交联故障难排查的行业核心痛点；
　　试飞风险前置，测试覆盖度全面突破：地面安全复现航电极限工况、多故障耦合场景，航电测试覆盖度从传统试飞的28%提升至 99%，从源头规避航电空中失效、导航异常等重大试飞安全风险；
　　适航取证全流程降本提效：全流程适配航电适航标准，测试数据全链路可追溯，航电适航文档工作量降低70%，审定周期缩短60%以上，一站式支撑民机航电型号适航取证；
　　全生命周期成本大幅降低：极大减少高成本航电装机试飞架次，规避设计缺陷后期返工的高额成本，航电全生命周期研发成本降低65%以上。

　　二、系统功能

　　航电全层级闭环测试能力：支持导航、飞行管理、监视、通信、显示、记录六大航电子系统的单机功能验证、子系统交联测试、系统级集成验证，覆盖航电从需求验证到定型试飞前的全流程；
　　全航空总线协议测试能力：原生兼容航空主干网、余度通信、航电专用全类型协议，支持总线通信周期、时延、丢包率、容错能力测试，完成航电多系统交联通信全项验证；
　　航电全链路故障注入与容错验证能力：支持传感器、总线、LRU设备、子系统级全链路故障注入，可复现总线错帧、导航源异常、设备失效等数百种航电专属故障场景，验证IMA航电多冗余管理、故障隔离、降级运行逻辑等功能；
　　IMA 架构航电专属测试能力：适配ARINC653标准分区操作系统航电平台，支持空间时间分区、DAL分级任务调度、多LRU余度管理专项验证，完全匹配民机IMA航电测试需求；
　　适航符合性全流程支撑能力：原生适配DO-178C/DO-254适航标准，实现航电测试需求－用例－执行－报告全链路双向追溯，自动生成符合审定要求的标准化测试报告；
　　自动化测试与全生命周期数据管理能力：支持可视化用例开发、ICD全生命周期管理、7×24小时批量回归测试，实现全信号高精度同步采集、离线回放与分析，快速定位航电集成故障。

　　三、系统组成

　　软件：ETest半实物仿真测试集成开发环境、SimuRTS实时仿真软件；
　　模型：IO模型、传感器、执行器、故障、通信等仿真模型；
　　硬件：高速实时仿真机、航空总线板卡如通信协议主干网的ARINC429/AFDX/1553B，余度通信的ARINC629/CAN、气象雷达ARINC708、视频ARINC818、记录ARINC717，信号调理板卡、故障注入板卡、机柜等。

　　四、系统优势

　　航电架构原生适配：基于自研ETest平台原生打造，100%匹配IMA综合航电研发流程，实现ICD解析 - 用例开发 - 测试执行全流程闭环，项目部署周期较通用平台缩短80%；
　　全航空总线精准兼容：ETest原生内置全类型航空协议栈，联动SimuRTS内核实现多总线纳秒级同步，时序测试精度达毫秒级，精准验证航电交联特性；
　　全链路故障注入：ETest+SimuRTS双引擎联动，实现航电全层级故障注入，故障模式覆盖率100%，可安全复现航电极限故障场景；
　　高效自动化测试：ETest低代码开发环境内置AI工具套件，自动化测试效率提升10倍以上，大幅缩短航电迭代周期。