基于IMA的大型客機(jī)CNS系統(tǒng)集成試驗(yàn)和驗(yàn)證?

陳世浩??

（中國(guó)西南電子技術(shù)研究所，成都 610036）

基于IMA的大型客機(jī)CNS系統(tǒng)集成試驗(yàn)和驗(yàn)證?

陳世浩??

（中國(guó)西南電子技術(shù)研究所，成都 610036）

基于綜合模塊化航空電子系統(tǒng)（IMA）的通信導(dǎo)航監(jiān)視（CNS）系統(tǒng)與傳統(tǒng)CNS的系統(tǒng)架構(gòu)、信息傳輸方式等都有很大的不同，所以需要研究以IMA為信息處理核心、AFDX加RDIU為信息傳輸網(wǎng)絡(luò)的航電系統(tǒng)架構(gòu)中CNS系統(tǒng)的集成實(shí)驗(yàn)的技術(shù)途徑和驗(yàn)證方法。提出了一種按照不同研制階段將系統(tǒng)集成試驗(yàn)分為全模擬仿真系統(tǒng)、半實(shí)物仿真系統(tǒng)、全實(shí)物仿真系統(tǒng)三階段集成的技術(shù)途徑和系統(tǒng)驗(yàn)證方法。該技術(shù)途徑和方法充分考慮不同階段系統(tǒng)對(duì)集成試驗(yàn)和驗(yàn)證的需求，對(duì)CNS集成試驗(yàn)和驗(yàn)證設(shè)計(jì)具有一定的借鑒意義。

大型客機(jī)；綜合模塊化航空電子；通信導(dǎo)航監(jiān)視；集成試驗(yàn)；仿真系統(tǒng)

1 引言

大型客機(jī)的航電系統(tǒng)架構(gòu)從ARINC429總線為傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)展為以全雙工交換式以太網(wǎng)（Avionics Full Duplex Switched Ethernet，AFDX）為信息傳輸網(wǎng)絡(luò)的綜合化航電系統(tǒng)，從聯(lián)合式的航電系統(tǒng)向綜合模塊化航空電子系統(tǒng)（Integrated Modular Avionics，IMA）轉(zhuǎn)變［1］。通信、導(dǎo)航和監(jiān)視系統(tǒng)（Communication，Navigation and Surveillance，CNS）是民用運(yùn)輸飛機(jī)航空電子系統(tǒng)的重要組成部分，集中了飛機(jī)上幾乎所有的無(wú)線電傳感器設(shè)備［2］，傳統(tǒng)采用ARINC429接口的設(shè)備大多技術(shù)成熟，已取得了適航證，目前先進(jìn)機(jī)型在航電系統(tǒng)架構(gòu)中仍采用這些設(shè)備參與集成，通過(guò)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)接口單元（Remote Data Interface U-nit，RDIU）將各設(shè)備的ARINC429總線信息轉(zhuǎn)換、整合為適合AFDX總線傳輸?shù)男畔⒏袷?。由于航電系統(tǒng)架構(gòu)的變化和以IMA為信息處理核心的特點(diǎn)與傳統(tǒng)航電存在巨大區(qū)別，所以CNS系統(tǒng)集成試驗(yàn)手段和方法也需要發(fā)生相應(yīng)的變化。國(guó)內(nèi)對(duì)基于IMA架構(gòu)的CNS系統(tǒng)集成和驗(yàn)證方法研究還較為少見(jiàn)。本文首先研究基于IMA的CNS系統(tǒng)架構(gòu)，根據(jù)不同階段系統(tǒng)對(duì)集成試驗(yàn)和驗(yàn)證的需求將系統(tǒng)集成試驗(yàn)分為三階段，分析出各個(gè)階段需要集成驗(yàn)證的內(nèi)容，給出對(duì)系統(tǒng)集成試驗(yàn)和驗(yàn)證方法。

2 大型客機(jī)CNS系統(tǒng)架構(gòu)

現(xiàn)代大型客機(jī)航電系統(tǒng)一般由AFDX網(wǎng)絡(luò)和RDIU組成航電系統(tǒng)的核心網(wǎng)絡(luò)［3］，大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)、慣導(dǎo)系統(tǒng)、通信導(dǎo)航系統(tǒng)、綜合監(jiān)視系統(tǒng)、機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)以及非航電系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備均通過(guò)就近的RDIU掛接在AFDX網(wǎng)絡(luò)上，而機(jī)載信息系統(tǒng)與客艙系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)關(guān)接入AFDX核心網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)信息單向流入機(jī)載維護(hù)和客艙系統(tǒng)，以保證核心網(wǎng)絡(luò)的安全性。

IMA是航電系統(tǒng)的信息處理中心，除機(jī)載信息系統(tǒng)和客艙系統(tǒng)外，其余所有系統(tǒng)均作為IMA的外圍系統(tǒng)，向IMA計(jì)算中心提供各種必要的數(shù)據(jù)信息，并從IMA獲得相應(yīng)的控制參數(shù)、命令等信息。CNS由無(wú)線電通信設(shè)備、無(wú)線電導(dǎo)航設(shè)備、無(wú)線電監(jiān)視設(shè)備、音頻控制板（ACP）、無(wú)線電管理面板（RMP）、應(yīng)急定位發(fā)射器、艙門監(jiān)視攝像頭及視頻接口單元、靜電釋放器等LRU組成，同時(shí)還包括了通信管理功能、無(wú)線電調(diào)諧功能、地形提示警告（Terrain Awareness Warning System，TAWS）功能及其他監(jiān)視解算告警功能等軟件，這些軟件駐留在IMA機(jī)架的通用處理模塊內(nèi)；其中通信設(shè)備、導(dǎo)航設(shè)備、監(jiān)視設(shè)備又分別包括了多個(gè)無(wú)線電傳感器設(shè)備。圖1［4］為ARINC 660A推薦的機(jī)載CNS頂層功能架構(gòu)。

圖1 ARINC 660A推薦的機(jī)載CNS頂層功能架構(gòu)Fig.1 Airborne CNS top-level functional architecture recommended by ARINC 660A

為了提高系統(tǒng)的安全性和任務(wù)可靠性，CNS一般采取冗余配置方式，根據(jù)飛機(jī)對(duì)功能依賴程度的不同以及對(duì)安全性的考慮，設(shè)備冗余量有所不同，VHF電臺(tái)、RMP、ACP等采用三余度配置，ELT（Emergency Location Transmitters）、WXR（Weather Radar）、TCAS（Traffic Alerting and Collision System）沒(méi)有余度，衛(wèi)通設(shè)備則作為選裝件，而其他通信、導(dǎo)航和監(jiān)視設(shè)備采用雙余度配置［5］。

3 系統(tǒng)集成試驗(yàn)和驗(yàn)證方法

3.1 CNS系統(tǒng)集成、試驗(yàn)內(nèi)容

CNS與航電系統(tǒng)相互之間有很多信息和信號(hào)交聯(lián)，并共享同一個(gè)AFDX網(wǎng)絡(luò)和核心處理資源；同時(shí)，CNS集中了飛機(jī)幾乎全部的無(wú)線電傳感器設(shè)備，通過(guò)這些無(wú)線電傳感器獲取導(dǎo)航信息和與地面進(jìn)行通信。CNS系統(tǒng)集成和試驗(yàn)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要驗(yàn)證的內(nèi)容非常豐富而細(xì)致，任何的遺漏都可能將隱患帶上飛機(jī)，給試飛和取證活動(dòng)帶來(lái)隱患，直接導(dǎo)致成本上升和周期的延長(zhǎng)。經(jīng)分析，CNS系統(tǒng)集成、試驗(yàn)應(yīng)包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：機(jī)載系統(tǒng)集成試驗(yàn)和空地系統(tǒng)應(yīng)用驗(yàn)證試驗(yàn)。

機(jī)載系統(tǒng)集成試驗(yàn)主要圍繞機(jī)載系統(tǒng)和設(shè)備功能的測(cè)試驗(yàn)證，主要包括：傳輸資源占用驗(yàn)證；調(diào)諧功能驗(yàn)證；針對(duì)設(shè)備的靜態(tài)功能驗(yàn)證；系統(tǒng)檢測(cè)功能驗(yàn)證；應(yīng)用層功能驗(yàn)證；系統(tǒng)冗余和重構(gòu)驗(yàn)證；系統(tǒng)全飛行剖面全動(dòng)態(tài)驗(yàn)證。

空地系統(tǒng)應(yīng)用是指機(jī)載系統(tǒng)與機(jī)外系統(tǒng)共同作用所完成的功能應(yīng)用，包括話音/數(shù)據(jù)通信、無(wú)線電導(dǎo)航、無(wú)線電監(jiān)視等功能，除了傳統(tǒng)的通信、導(dǎo)航和監(jiān)視以外，需要重點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)驗(yàn)證的主要有數(shù)據(jù)鏈集成應(yīng)用驗(yàn)證、衛(wèi)星通信應(yīng)用驗(yàn)證、衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用驗(yàn)證。

3.2 CNS系統(tǒng)集成方法和技術(shù)途徑

CNS系統(tǒng)集成試驗(yàn)活動(dòng)需要完成上述的驗(yàn)證內(nèi)容，最終達(dá)到全系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行目標(biāo)需要建立一整套集成試驗(yàn)環(huán)境，包括硬件、軟件和集成試驗(yàn)方法等。CNS系統(tǒng)集成試驗(yàn)在架構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)該開始，以驗(yàn)證架構(gòu)的可行性，通過(guò)試驗(yàn)還能為后續(xù)設(shè)計(jì)提供有力的技術(shù)支持。CNS系統(tǒng)集成方法和試驗(yàn)環(huán)境分為全模擬仿真系統(tǒng)驗(yàn)證、半實(shí)物仿真系統(tǒng)驗(yàn)證和全實(shí)物系統(tǒng)驗(yàn)證。

3.2.1 CNS全模擬仿真系統(tǒng)

CNS全模擬仿真系統(tǒng)按現(xiàn)代大型客機(jī)總體架構(gòu)建立，主要驗(yàn)證CNS融合在航電架構(gòu)中其控制流、數(shù)據(jù)流的正確性，驗(yàn)證在保證CNS正確功能性能條件下對(duì)總線網(wǎng)絡(luò)資源占用情況、對(duì)各傳輸處理環(huán)節(jié)緩存資源占用情況等，為航電系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)提供有力的依據(jù)。除了AFDX交換機(jī)和總線分析儀外，其余部分全是由計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬仿真。模擬器由通用計(jì)算機(jī)插入AFDX終端卡、429接口卡和數(shù)據(jù)采集卡組成。

CNS仿真模擬系統(tǒng)中用到多種模擬器，基于通用計(jì)算機(jī)并配以各種插卡和仿真軟件實(shí)現(xiàn)的。這些模擬器因?yàn)樾枰抡娴慕涌诓煌?，配置的插卡也不盡相同，但組成模式是相同的。圖2是通用模擬器組成框圖。

圖2 CNS通用模擬器組成圖Fig.2 Block diagram of CNS universal simulator

模擬器都采用軟硬件接口仿真，內(nèi)部功能完全由軟件實(shí)現(xiàn)，因此該系統(tǒng)具有相當(dāng)?shù)撵`活性和伸縮性，可以根據(jù)驗(yàn)證內(nèi)容需要進(jìn)行多種組合、裁剪或擴(kuò)展。CNS仿真模擬系統(tǒng)中用到多種模擬器由基于通用計(jì)算機(jī)并配以各種插卡和仿真軟件實(shí)現(xiàn)。利用各種基于通用計(jì)算機(jī)插槽的接口卡所提供的豐富的接口，并開發(fā)適當(dāng)?shù)能浖?shí)現(xiàn)任意功能的模擬器，具有構(gòu)建速度快、成本低的優(yōu)點(diǎn)，適合CNS早期和中期集成驗(yàn)證。

3.2.2 CNS半實(shí)物仿真系統(tǒng)

在CNS全模擬仿真階段完成在航電體系架構(gòu)下控制流、數(shù)據(jù)流和數(shù)字音頻流的驗(yàn)證以后，能為IMA、RDIU和交換機(jī)提出相應(yīng)的技術(shù)要求，根據(jù)這些要求承研單位應(yīng)首先研制并提供IMA、RDIU和交換機(jī)的樣機(jī)。CNS半實(shí)物仿真系統(tǒng)把IMA、RDIU模擬器和交換機(jī)換成樣機(jī)。先前的模擬器是系統(tǒng)集成商為了驗(yàn)證系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)而自主開發(fā)的，可以任意修改，直到確定系統(tǒng)方案和相應(yīng)指標(biāo)為止；樣機(jī)是各承研單位根據(jù)系統(tǒng)集成商提出的功能要求和接口要求（包括ICD）研制的驗(yàn)證機(jī)，由樣機(jī)構(gòu)建的半實(shí)物仿真系統(tǒng)主要用于驗(yàn)證承研單位對(duì)于需求的理解和滿足情況，也是對(duì)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)是否合理的進(jìn)一步驗(yàn)證。

CNS半實(shí)物仿真系統(tǒng)集成試驗(yàn)完成后，樣機(jī)將作為集成試驗(yàn)環(huán)境不可或缺的一部分被保留下來(lái)，作為CNS的基準(zhǔn)設(shè)備，用于后續(xù)裝機(jī)樣件集成試驗(yàn)的參考標(biāo)準(zhǔn)，在裝機(jī)樣件缺失或不滿足要求時(shí)，可以用樣機(jī)代替參加試驗(yàn)，不影響CNS集成驗(yàn)證工作的開展。

3.2.3 CNS全實(shí)物系統(tǒng)

CNS全實(shí)物系統(tǒng)全部由裝機(jī)樣件構(gòu)成，用于CNS開發(fā)后期的集成試驗(yàn)工作，為系統(tǒng)驗(yàn)收和裝機(jī)試飛作最后準(zhǔn)備。這個(gè)階段主要完成三方面的驗(yàn)證工作：驗(yàn)證CMF（Configuration Management Function）軟件、RTF軟件和其他相關(guān)功能軟件在IMA滿負(fù)荷條件下的運(yùn)行情況；通過(guò)無(wú)線電地面射頻激勵(lì)，驗(yàn)證CNS在裝機(jī)樣件條件下各項(xiàng)功能的運(yùn)行情況；通過(guò)無(wú)線電地面射頻動(dòng)態(tài)激勵(lì)，實(shí)現(xiàn)全動(dòng)態(tài)全飛行剖面的無(wú)線電環(huán)境仿真，驗(yàn)證全航電系統(tǒng)運(yùn)行條件下的通信、導(dǎo)航和監(jiān)視功能。

無(wú)線電射頻激勵(lì)就是為機(jī)載無(wú)線電設(shè)備提供一種可隨意控制的對(duì)通信號(hào)，或者模擬地面通信電臺(tái)信號(hào)、無(wú)線電導(dǎo)航臺(tái)信號(hào)、地面空管二次雷達(dá)信號(hào)，以及衛(wèi)星通信轉(zhuǎn)發(fā)器信號(hào)和導(dǎo)航衛(wèi)星星座信號(hào)等，用于配合機(jī)載設(shè)備或系統(tǒng)的調(diào)試、測(cè)試工作。圖3是一種模塊化的無(wú)線電射頻激勵(lì)系統(tǒng)方案，將各種信號(hào)的激勵(lì)器和模擬器分別用一個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)，再通過(guò)虛擬儀器VXI總線組織起來(lái)，受主控計(jì)算機(jī)的控制。這種方案可大量減小激勵(lì)系統(tǒng)的體積、重量和能耗。

圖3 無(wú)線電射頻激勵(lì)系統(tǒng)Fig.3 Radio frequency exciter system

為了實(shí)現(xiàn)全動(dòng)態(tài)全飛行剖面仿真激勵(lì)，無(wú)線電通信導(dǎo)航監(jiān)視射頻激勵(lì)系統(tǒng)應(yīng)能加載或預(yù)存多條模擬航路數(shù)據(jù)庫(kù)，接收飛行仿真計(jì)算機(jī)以實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的飛機(jī)即時(shí)位置信息，其中應(yīng)包括經(jīng)度、緯度、無(wú)線電高度、航向和時(shí)間同步信息，還應(yīng)包括入侵飛機(jī)位置、航向、氣壓高度和飛機(jī)地址碼等信息，根據(jù)這些信息檢索飛機(jī)即時(shí)位置附近一定范圍內(nèi)的通信電臺(tái)頻率、導(dǎo)航臺(tái)站位置和工作頻率，解算飛機(jī)即時(shí)位置相對(duì)于導(dǎo)航臺(tái)站的方位、斜距、無(wú)線電高度，將這些參數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)激勵(lì)信號(hào)，通過(guò)射頻電纜送機(jī)載設(shè)備。

在CNS集成試驗(yàn)過(guò)程中還需要一套數(shù)據(jù)鏈仿真、驗(yàn)證和測(cè)試系統(tǒng)，在實(shí)驗(yàn)室條件下完成數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用的集成驗(yàn)證。同時(shí)，還需要該系統(tǒng)能在數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、頂層設(shè)計(jì)、性能仿真分析、標(biāo)準(zhǔn)分析驗(yàn)證和應(yīng)用效能評(píng)估等方面提供平臺(tái)支持。通過(guò)空中模擬平臺(tái)、地面模擬平臺(tái)、飛機(jī)多用戶模擬系統(tǒng)、地面系統(tǒng)，構(gòu)建HF數(shù)據(jù)鏈、VHF數(shù)據(jù)鏈（Mode A、Mode 2/3/4）以及衛(wèi)通數(shù)據(jù)鏈，驗(yàn)證在起飛、航路、終端近進(jìn)等各個(gè)運(yùn)行階段，飛機(jī)與地面系統(tǒng)（管制中心和航空公司）之間的通信。

衛(wèi)星通信仿真驗(yàn)證平臺(tái)模擬衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)及各種接入業(yè)務(wù)。航空地球站的仿真能夠模擬航空地球站與其他航電設(shè)備之間的物理和邏輯接口，以及地-空和空-地間的通信過(guò)程，為機(jī)載衛(wèi)星通信系統(tǒng)的集成驗(yàn)證提供仿真評(píng)估平臺(tái)，并通過(guò)仿真整個(gè)航空業(yè)務(wù)的流程，驗(yàn)證機(jī)載衛(wèi)星通信的可用性和可靠性。

3.3 CNS系統(tǒng)集成驗(yàn)證方法

CNS系統(tǒng)集成驗(yàn)證需要對(duì)傳輸資源占用、調(diào)諧功能、靜態(tài)功能、系統(tǒng)檢測(cè)功能、應(yīng)用層功能、系統(tǒng)冗余和重構(gòu)、系統(tǒng)全飛行剖面全動(dòng)態(tài)等進(jìn)行驗(yàn)證，下面分別對(duì)這些功能的驗(yàn)證展開討論。

（1）傳輸資源占用情況在模擬仿真系統(tǒng)上進(jìn)行驗(yàn)證，測(cè)試數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延是否滿足要求，話音通信是否連續(xù)、完整，并達(dá)到清晰度和可懂度要求。在不滿足要求的情況下，需要調(diào)整傳輸資源的分配，直到滿足為止。試驗(yàn)中需要測(cè)試出滿足使用要求情況下的最低資源占用數(shù)據(jù)，以便為總體設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

（2）調(diào)諧功能驗(yàn)證在項(xiàng)目的各個(gè)階段都需要進(jìn)行，對(duì)CNS模擬仿真試驗(yàn)平臺(tái)或者全實(shí)物系統(tǒng)都需要進(jìn)行調(diào)諧功能的驗(yàn)證，驗(yàn)證無(wú)線電通信、導(dǎo)航和監(jiān)視設(shè)備在手動(dòng)調(diào)諧控制下響應(yīng)是否正常，回傳是否正確，是否滿足時(shí)延要求；除了對(duì)正常參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證外，更應(yīng)注重邊界參數(shù)、超界參數(shù)的驗(yàn)證。

（3）靜態(tài)功能驗(yàn)證需要在真實(shí)無(wú)線電設(shè)備構(gòu)成的CNS進(jìn)行，并需要無(wú)線電射頻激勵(lì)器的配合。根據(jù)需求列出每個(gè)通信、導(dǎo)航、監(jiān)視設(shè)備的功能和針對(duì)每項(xiàng)功能的驗(yàn)證措施，設(shè)置好相關(guān)系統(tǒng)狀態(tài)和工作參數(shù)，以及無(wú)線電射頻激勵(lì)器的狀態(tài)和參數(shù)，在手動(dòng)調(diào)諧控制下逐條驗(yàn)證其應(yīng)有功能的正確性。

（4）系統(tǒng)檢測(cè)功能驗(yàn)證主要驗(yàn)證CNS維護(hù)功能和故障監(jiān)測(cè)能力，需要模擬各種故障模式，該項(xiàng)試驗(yàn)適合在全模擬仿真系統(tǒng)和半實(shí)物仿真系統(tǒng)上進(jìn)行。事先應(yīng)列舉出各種通信、導(dǎo)航、監(jiān)視設(shè)備的各種模式和模擬方式，然后調(diào)整系統(tǒng)工作狀態(tài)和參數(shù)并啟動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行，在設(shè)備模擬器上逐一模擬各種故障，驗(yàn)證系統(tǒng)故障檢測(cè)和告警功能。

（5）應(yīng)用層功能驗(yàn)證針對(duì)與CNS相關(guān)的各項(xiàng)頂層應(yīng)用功能，驗(yàn)證時(shí)還需將這些功能進(jìn)一步分解細(xì)化，并列出相應(yīng)的驗(yàn)證措施和合格判據(jù)。此驗(yàn)證需在全實(shí)物系統(tǒng)進(jìn)行，并需要無(wú)線電射頻激勵(lì)器配合。

（6）系統(tǒng)冗余和重構(gòu)驗(yàn)證中幾乎所有設(shè)備都有余度，而且這些互為余度的設(shè)備是同時(shí)工作的，都在響應(yīng)系統(tǒng)命令和輸出數(shù)據(jù)，有的設(shè)備還同時(shí)對(duì)相同的物理量進(jìn)行測(cè)量。在模擬某個(gè)設(shè)備故障或輸出數(shù)據(jù)超界的條件下，看能否作出正確的判決，系統(tǒng)處理結(jié)果是否正常。

（7）單項(xiàng)功能均通過(guò)驗(yàn)證后，利用飛行仿真系統(tǒng)和無(wú)線電地面激勵(lì)仿真系統(tǒng)進(jìn)行全飛行剖面全動(dòng)態(tài)仿真，驗(yàn)證整個(gè)CNS及相關(guān)系統(tǒng)在接近真實(shí)的飛行條件下的工作情況。飛行航線和飛行環(huán)境的想定應(yīng)具有代表性和一定覆蓋面。

4 結(jié)束語(yǔ)

CNS在大型客機(jī)中涉及功能數(shù)量、設(shè)備數(shù)量和種類較多，其集成試驗(yàn)和驗(yàn)證的目的是指導(dǎo)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證設(shè)計(jì)。本文在分析基于IMA的CNS系統(tǒng)架構(gòu)基礎(chǔ)上，研究設(shè)計(jì)出根據(jù)不同研制需求的系統(tǒng)集成系統(tǒng)集技術(shù)途徑和驗(yàn)證方法，對(duì)CNS集成試驗(yàn)和驗(yàn)證設(shè)計(jì)具有借鑒意義。CNS系統(tǒng)集成和試驗(yàn)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，為了完成CNS系統(tǒng)集成試驗(yàn)和驗(yàn)證，必須清晰細(xì)致地列出其應(yīng)用需求，以及每項(xiàng)需求的驗(yàn)證和檢驗(yàn)方法、合格判據(jù)，根據(jù)這些需求和驗(yàn)證方法建立必要的試驗(yàn)系統(tǒng)和平臺(tái)，開發(fā)必要的工具和軟件，以高效地完成CNS的集成和驗(yàn)證工作，從而有效縮短系統(tǒng)需求驗(yàn)證、集成測(cè)試時(shí)間，提高驗(yàn)證覆蓋率和準(zhǔn)確度。

［1］劉天華.民機(jī)無(wú)線電CNS系統(tǒng)一體化架構(gòu)設(shè)計(jì)［J］.電訊技術(shù)，2010，50（7）：1-5. LIU Tian-hua.Integrated Architecture Design of Radio CNS System for Civil Aircrafts［J］.Telecommunication Engineering，2010，50（7）：1-5.（in Chinese）

［2］陳穎.從復(fù)雜系統(tǒng)觀點(diǎn)看模塊級(jí)綜合集成航空電子結(jié)構(gòu)［J］.電訊技術(shù)，2009，49（4）：98-102. CHEN Ying.The Integrated Modular Avionics Electronic Architecture from Complex System Views［J］.Telecommunication Engineering，2009，49（4）：98-102.（in Chinese）

［3］ARINC Specification 653-2，Avionics Application Software Standard Interface Part 1-Required Services［S］.

［4］ARINC Report 660A，CNS/ATM Avionics，F(xiàn)unctional Allo2cation and Recommended Architectures［S］.

［5］ARINC Specification 664P1-1，Aircraft Data Network Part 1-Systems Concepts and Overview［S］.

［6］姜震.航空電子統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究［D］.北京：北京航空航天大學(xué)，2004. JIANG Zhen.Study on key technologies of avionics unified net-works［D］.Beijing：Beiing University of Aeronautics and Astronautics，2004.（in Chinese）

Integrated Test and Validation for IMA-based Large Civil Aircraft CNS

CHEN Shi-hao
（Southwest China Institute of Electronic Technology，Chengdu 610036，China）

The system architecture and information transmission of Integrated Modular Avionics（IMA）based Communication，Navigation and Surveillance（CNS）system is different from that of traditional CNS.It is necessary to research methods for IMA-based and AFDX＋RDIU as networks CNS integrated validation.According to development stage requirements，three stages（full simulation system，half real equipment system，full real equipment）integrated validation methods are proposed，which can meet the requirements of development stage and be useful to the CNS integration for reference.

large civil aircraft；integrated modular avionics；communication，navigation and surveillance；integrated test；simulation system

peternpu＠hotmail.com

V243

A

1001-893X（2013）05-0543-05

10.3969/j.issn.1001-893x.2013.05.003

陳世浩（1979—），男，陜西人，2010年于西北工業(yè)大學(xué)獲工學(xué)博士學(xué)位，現(xiàn)為工程師，主要研究方向?yàn)楹娇针娮酉到y(tǒng)等。

2012-11-28；

2013-03-25 Received date：2012-11-28；Revised date：2013-03-25

??

peternpu＠hotmail.com

CHEN Shi-hao was born in Shaanxi Province，in 1979.He received the Ph.D.degree from Northwest Polytechnical University in 2010.He is now an engineer.His research concerns avionics systems.

Email：peternpu＠hotmail.com