技术领域
[0001] 本发明属于测试装置领域，特别涉及一种基于FPGA实现的通用化飞行器模拟系统。
相关背景技术
[0002] 一直以来，鉴于飞行器型号的差异性和测试的严谨性，飞行器与其地面测试设备是配套使用的，这也意味着飞行器模拟装置的设计更倾向于专用型号。随着飞行器研制技术的不断进步，控制关系、数据处理日益复杂，功能和型号也随之增多。制约着飞行器测试设备的发展，更甚制约着飞行器的快速发展。
[0003] 现有技术主要存在以下问题：
[0004] 1)不同型号飞行器地面测试设备所配套的飞行器模拟装置状态复杂、专用性强、研发投入成本过高、通用性较差。
[0005] 2)现有技术多不具备飞行器故障模拟功能、多为飞行器功能模拟方案，无法监测飞行器测试设备的故障检测能力。
[0006] 3)现有技术多数为继承性设计，未考虑抗干扰设计。在飞行器模拟装置设计时未能将维修性设计与产品性能设计同步协调进行，导致全寿命周期维修所需人力、物力较多。
[0007] 因此，需要一种技术方案解决飞行器模拟通用性差，不具备飞行器故障模拟功能，未考虑抗干扰设计，不方便维修的问题。
具体实施方式
[0039] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作出详细说明。
[0040] 一种基于FPGA实现的通用化飞行器模拟系统，其特征在于，包括飞行器模拟装置和飞行器模拟软件；所述飞行器模拟软件为FPGA控制软件，用于控制所述飞行器模拟装置进行飞行器模拟；
[0041] 其中，所述飞行器模拟装置由机箱和机箱内的功能装置构成；
[0042] 所述功能装置包括：故障模拟模块、状态切换模块、电源模块、信号转接模块、主控模块、通信功能模拟模块和信号输入检测及输出控制模块；
[0043] 其中，机箱正面设置多个LED指示灯和故障模拟模块，机箱左侧设置状态切换模块，机箱内部设置信号转接模块隔开前后，信号转接模块前侧设置电源模块，机箱后侧设置多个高速连接器与信号转接模块连接，用于接入主控模块、通信功能模拟模块和信号输入检测及输出控制模块。
[0044] 故障模拟模块包括香蕉插座、外部电线、和香蕉插座连接的内部电路；用于对飞行器模拟装置进行故障模拟；
[0045] 状态切换模块包括拨码开关，用于切换和锁定模拟器工作模式；
[0046] 电源模块用于提供飞行器模拟装置的供电；
[0047] 信号转接模块用于传递模块之间的信息；
[0048] 主控模块采用FPGA，用于运行飞行器模拟软件，接收其他模块传输的信号、计算和控制其他模块；
[0049] 通信功能模拟模块用于根据各协议进行信号转化，实现与外部设备的RS422通信、RS485通信、CAN通信和以太网通信；用于模拟飞行器各种通信接口；
[0050] 信号输入检测及输出控制模块：用于处理外部设备输入信号，和对外部设备输出信号。
[0051] 故障模拟模块进行故障模拟原理为将内部线路串联到香蕉插座，再通过外部电线连接成为通路，在模拟指定故障时，将相关外部电线拔出成为断路。
[0052] 信号输入检测及输出控制模块处理外部设备输入信号，处理后的信号经信号转接模块传输至主控模块进行状态检测；
[0053] 主控模块输出的状态信号经信号转接模块传输给输出控制模块增加信号驱动能力后输出给外部设备进行检测。
[0054] 飞行器模拟软件包括：
[0055] 对外接口与时钟管理单元：采用时钟管理IP核，实现外部输入时钟的分频与倍频，输出系统运行的目标时钟数据；
[0056] 飞行器模拟装置工作模式识别单元：通过检测模拟器状态切换模块输入IO信号，锁定模拟器工作模式；
[0057] 飞行器功能模拟单元：根据模拟器工作模式模拟多种飞行器功能，通过相应接口实现对应功能，完成与其他功能模块的交互；通过软件和配置多个可模拟飞行器工作状态；
[0058] 飞行器模拟装置状态检测单元：检测自身工作状态，根据检测结果控制LED灯进行指示。软件检测故障模拟的故障状态，控制LED指示灯进行显示。
[0059] 主控模块、通信功能模拟模块和信号输入检测及输出控制模块安装助拔器，通过助拔器抽出或者插入信号转接模块。方便维修。
[0060] 电源模块还用于实现AC/DC转变；
[0061] 所述信号转接模块，在机箱中部实现电压分界，将机箱内划分为强电区和弱电区，有电源模块部分为强电区，另一部分为弱电区。
[0062] 通过本发明，可将飞行器检测设备接入飞行器模拟装置，操作飞行器检测设备对飞行器模拟装置进行检测；状态切换模块切换和锁定装置工作模式；飞行器检测设备输入信号通过信号输入检测及输出控制模块处理后经信号转接模块传输至主控模块；主控模块运行飞行器模拟软件，检测状态切换模块确定工作模式；根据工作模式模拟飞行器功能对飞行器检测设备传入信号作出反应，与其他功能模块交互和输出状态信号；主控模块输出的状态信号经信号转接模块传输给输出控制模块增加信号驱动能力后输出给外部设备进行检测，根据检测结果检测飞行器检测设备功能是否正常；可通过故障模拟模块外部电线的拔出模拟故障，以此测试飞行器检测设备的故障测试功能；飞行器模拟装置状态检测单元监测装置工作状态并控制LED指示灯指示。
[0063] 本发明基于FPGA，实现软件的编程和多型飞行器模拟功能，采用硬件功能设计，软件配置的设计方法，实现飞行器模拟装置的通用化设计；基于故障模拟技术，实现了飞行器测试设备的故障检测能力的检测；基于电源模块与功能模块结构分区设计技术，提升了装置的抗干扰能力；基于转接板装载功能板的结构和助拔器，使飞行器模拟装置易于维修。
[0064] 以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
