[实用新型]一种冗余飞控计算机故障注入测试系统

说明书

本实用新型公开了一种冗余飞控计算机故障注入测试系统，该系统为地面测试系统，在进行冗余飞控计算机测试时使用，由手动故障注入模块、程控故障注入模块和故障注入软件组成，手动故障注入模块位于故障注入测试装置内，程控故障注入模块位于仿真装置内，故障注入软件在测试终端内运行，所述故障注入功能可在线完成，能有效检出芯片级故障，可通过故障注入软件直观验证冗余切换逻辑，故障定位准确可靠，且兼容原冗余飞控计算机及仿真装置的接口和软件，具有不影响原有冗余容错计算机及仿真装置信号功能和信号走向的特点。

技术领域

本实用新型属于仿真测试设备技术及应用领域，具体的说是一种无人机飞行控制仿真测试设备。

背景技术

在无人机飞行控制半实物仿真测试实验中，常用的硬件故障注入的一种方法是采取割线、跳线等方式模拟信号通断，测试故障类型大多数不可在线注入，测试手段复杂操作繁琐，只能在特定的实验场所进行仿真测试，而且在测试过程中飞控计算机极易受到破坏，硬件故障注入的另一种方法是采取增加通断控制电路的方式模拟信号通断，这种方式虽然可通过程序控制在线注入，但是改变了原冗余飞控计算机的信号功能和信号走向，并非对实际信号的真实模拟，而且增加的通断控制电路例如继电器或程控电路寿命较低；常用的软件故障注入方法是通过修改仿真软件或者修改飞控软件增加测试代码，通过遥控指令触发的方式模拟故障注入，若要在运行时注入故障，需使用软件定时来触发实际的注入时间。这种测试方法流程复杂，增加的测试代码改变了飞控软件的运行时序和路径，而且故障类型覆盖率较低，不能充分直观的验证芯片级故障及各类通信信号故障。

实用新型内容

本实用新型主要解决无人机飞行控制半实物仿真测试实验的现有技术中测试流程复杂、故障覆盖率低、通断控制电路寿命低、不可在线故障注入、与原飞控程序兼容性不好等问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是通过以下方式实现的：

一种冗余飞控计算机故障注入测试系统，所述系统包括故障注入测试装置、仿真装置及测试终端，故障注入测试装置、仿真装置及测试终端依次连接，在故障注入测试装置内设置手动故障注入模块，在仿真装置内设置程控故障注入模块。

所述手动故障注入模块包含双通道的电源单元、ARM处理单元、FPGA处理单元、仲裁单元、信号处理单元，上述电源单元、ARM处理单元、FPGA处理单元、仲裁单元均设置输入端，信号处理单元设置输入端与输出端，所述每一个单元的输入端均设置开关，信号处理单元的输出端连接仿真装置的程控故障注入模块的输入端；

所述程控故障注入模块设置输入端与输出端，输入端连接手动故障注入模块内信号处理单元的输出端，输出端设置网络通讯装置。

在故障注入测试装置内设置手动故障注入模块，即一种可进行手动故障注入的冗余飞控计算机模块，所述冗余飞控计算机模块的输出端连接仿真装置内的程控故障注入模块，程控故障注入模块的输出端连接测试终端。

所述电源单元提供28V和5V故障信号，所述ARM 处理单元提供3.3V、TLP、WDG、FRAM、DPRAM、SYNC和OSC故障信号，所述FPGA处理单元提供3.3V、2.5V、1.25V、EPCS、FSMC、TX、RX和OSC故障信号，仲裁单元提供3.3V、2.5V、1.25V、CTL、SELFSTATE、FSWITCH和OSC故障信号，信号处理单元提供数字量信号、模拟量信号、离散量信号和频率量信号故障信号，每一种故障信号均设置一个开关进行触发。

所述开关为机械开关或拨码开关。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1）硬件类注入故障在原机载型冗余容错计算机电路基础上通过串联或并联机械开关/拨码开关实现，不改变原有信号走向，避免出现对实际信号进行改动造成的非真实模拟或错误模拟；机械方式实现，可靠性高，寿命长；