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1、大型客机总装地面功能试验综合测试管理平台综述 *Review of Aircraft Integrated Test Management Platform on Ground AssemblyFunctional Test中国商飞上海飞机制造有限公司航空制造技术研究所 杨庆华 蔡云芳飞 机 总 装 功 能 试 验 综 合 测 试 管 理 平 台 从 系 统 功 能试 验 需 求、 测 试 技 术 方 法 与 信 息 数 据 管 理 3 个 方 面 出 发， 能 够 提 高 飞 机 地 面 总 装 集 成 测 试 自 动 化 水 平。 由 于 采 用 设 计、 管 理、 执 行 三 层 体 系
2、 结 构， 不 用 进 行 大 的 改 动 就 可 以 应 用 在 多 个 航 空 地 面 应 用 系 统 研 制、 试 产、 批 产 等多个阶段。的 试 验， 验 证 组 成 子 系 统 或 分 系 统 的零 部 件 之 间 接 口 关 系 是 否 兼 容 和 协 调 一 致， 验 证 子 系 统 或 分 系 统 的 功 能 和 性 能 是 否 满 足 设 计、 规 范、 标 准 的 要求 1 ； 最终在完成子系统或分系统 的 验 证 试 验 之 后， 开 展 系 统 的 综 合 功 能 试 验， 验 证 子 系 统 或 分 系 统 之 间 接 口 关 系 是 否 兼 容 和 协 调 一 致
3、， 以 及 从 飞 机 整 机 的 角 度 全 面 验 证 飞 机 系 统 的 功 能 和 性 能 是 否 满 足 设 计、 规 范、 标准的要求。对 于 飞 机 地 面 总 装 测 试 需 求 而 言， 飞 机 总 装 综 合 功 能 试 验 较 多， 主 要 测 试 系 统 包 括： 空 气 管 理 系 统、 电 源 系 统、 防 火 系 统、 飞 控 系 统、 燃 油 系 统、 液 压 系 统、 起 落 架 系 统、 航 电 系 统、 动 力 装 置 系 统、 照 明 系 统、 机 电 综合 系 统 等。 由 此 可 知， 现 代 飞 机 系 统 综 合 功 能 试 验 中， 综 合 的
4、 系 统 越 来 越 多、 综 合 程 度 越 来 越 高、 交 互 关 系 越 来 越 复 杂， 试 验 中 测 试 技 术 都 向 着 开 放 分 布 式、 智 能 信 息 化 和 模 块 柔 性 组 合化的方向发展。杨庆华博 士， 主 要 研 究 方 向 为 飞 机 地 面 总装集成测试、 自动化检测。在 现 代 飞 机 的 设 计 研 制 中， 按 照研 制 工 作 的 要 求， 完 成 零 部 件 的 生 产 后， 要 求 开 展 零 部 件 的 试 验， 以 检 验 零 部 件 的 生 产 是 否 满 足 设 计 要 求； 随 后 进 入 对 零 部 件 的 组 合 和 互 联 阶
5、 段， 综 合 成 功 能 相 对 独 立 的 子 系 统 或 分 系 统。 然 后， 开 展 子 系 统 或 分 系 统国内外发展趋势航 空 测 试 技 术 是 航 空 制 造 产 业 的 重 要 支 撑 技 术。 一 方 面， 它 要 根 据 航 空 测 试 需 求 建 立 适 用 于 测 试 对 象 的 测 试 设 备 或 管 理 体 系； 另 一 方 面， 在 飞 机 设 计 研 制 整 个 “产 学 研 用” 的 创 新 体 系 中 都 离 不 开 测 试 技 术。 我 国 自 动 测 试 系 统 的 研 制 经 过 近 年 来* 上飞创新基金 （ 821306-11 ） 资助。88
6、 航空制造技术 2014 年第 5 期技术前沿TECHNOLOGY FRONT功 能 试 验 流 程 进 行 管 理 4， 并 通 过 测试 现 场 可 视 化 集 成 管 理 系 统 的 设 计， 集 成 飞 机 功 能 试 验 各 子 系 统， 根 据 不 同 构 型、 测 试 项 目 将 其 与 通 信 系 统、 导 航 系 统、 电 源 系 统 等 系 统 集 成， 从 而 实 现 对 总 装 测 试 现 场 的 管 理。 项 目实施内容如图 1 所示。飞 机 地 面 功 能 试 验 测 试 平 台 技 术 的 研 究 以 系 统 功 能 试 验 为 地 面 测 试 需 求 ， 测 试
7、 技 术 方 法 与 信 息 数 据 管 理 相 结 合 建 立 飞 机 总 装 功 能 试 验 综 合 测 试 平 台 并 进 行 应 用 验 证 ， 实 现 飞 机 机 载 功 能 系 统 的 综 合 集 成 测 试 。首 先， 根 据 测 试 需 求 和 地 面 总 装 功 能 试 验 测 试 定 义， 以 模 块 化 的 方 式 建 立 测 试 工 具 和 地 面 总 装 测 试 管 理 平 台 构 架。 通 过 整 理 出 测 试 工 具 需 求 和 测 试 程 序 整 体 模 块 化 需 求， 以 自 动 测 试 系 统 （A TS） 为 基 础 建 立 总 装 集 成 测 试 总
8、 体 架 构， 再 通 过 地 面 总 装 测 试 管 理 平 台 进 行 调 度， 从 而 针 对 不 同 的 飞 机 总 装 生 成 指 定 的 飞 机 测 试的 快 速 发 展 , 取 得 了 长 足 的 进 展。但 仍 然 存 在 很 多 不 足 , 使 用 维 护 费 用 较 高、 测 试 效 率 和 准 确 性 有 待 提 高、 测 试 覆 盖 率 不 足 等 都 是 我 们 必 须 解 决 的 问 题。 航 空 领 域 的 测 试 技 术 及 系 统 与 常 规 的 测 试 技 术 和 系 统 比 较起来， 具有以下特点 2-3 ：（ 1） 被测参数种类繁多；（ 2） 被 测 参
9、 数 随 时 间 的 变 化 规 律复杂；（ 3） 需 用 相 同 被 测 参 数 的 设 备 很多；（ 4） 被测参数的综合显示复杂；（ 5） 测试环境恶劣。美 国 波 音 公 司 在 总 装 线 集 成 测 试 方 面 是 通 过 自 主 制 定 适 用 的 测 试 管 理 平 台、 架 构、 测 试 编 译 环 境 等， 通 过 外 包 的 方 式 向 各 测 试 供 应 商 进 行 相 应 的 功 能 设 备 采 购。 供 应 商 根 据 波 音 公 司 制 定 的 测 试 规 则、 架 构， 对 自 己 的 设 备 按 照 波 音 公 司 所 在 的 测 试 环 境 下 进 行 驱
10、动 程 序 开 发， 从 而 达 到 在 波 音 公 司 测 试 架 构 下 的 模 块 化 加载和系统功能定制。 然后， 波音根 据 系 统 供 应 商 提 供 的 接 口 控 制 文 档（I CD） 、 适 航 测 试 规 程、 被 测 系 统 工 程 输 入 等 参 数 通 过 平 台 进 行 导 入， 利 用 测 试 管 理 平 台 对 各 种 不 同 信 息 进 行 测 试 级 别 分 类、 甄 别 和 测 试 程 序生成。 最后， 通过测试加载程序对 不 同 测 试 设 备 进 行 自 动 分 批 操 作 和 进 行 不 同 系 统 的 功 能 测 试， 最 终 输 出测试日志和结
11、果。法 国 空 客 公 司 在 总 装 线 功 能 测 试 方 面 与 波 音 大 体 相 同 ， 也 是 通 过 全 球 测 试 供 应 商 提 供 测 试 设 备 ， 根 据 不 同 飞 机 构 型 选 择 测 试 设 备 ， 然 后 通 过 自 我 开 发 测 试 管 理 平 台 和 相 应 的 测 试 环 境 对 飞 机 各 系 统 功 能 进 行 试 验 ， 达 到 适 航 测 试 要 求 。我 国 在 飞 机 总 装 地 面 功 能 试 验 方 面， 目 前 采 用 的 大 都 是 人 工 测 试 方 法 和 手 段， 测 试 周 期 长、 效 率 低。 一 方 面， 由 于 采
12、集 数 据 大 部 分 是 人 工 记 录 方 式， 造 成 在 设 计 中 心、 总 装制 造 中 心 和 试 飞 中 心 之 间 的 共 享 效率 低； 另 一 方 面， 由 于 在 总 体 规 划 中， 设 计、 制 造、 试 飞 阶 段 总 体 测 试 架 构 不 统 一， 造 成 了 不 同 部 门 测 试 设 备 的 重 复 二 次 开 发， 以 及 大 量 的 资 源 浪 费。依 据 上 述 国 内 外 研 究 现 状 可 以 看 出， 我 国 在 总 装 功 能 综 合 试 验 体 系 架 构 及 应 用 技 术 方 面 与 国 外 存 在 较 大 差 距。 国 外 已 有 相
13、 关 基 于 总 装 功 能 综 合 试 验 的 综 合 管 理 平 台 投 入 商 业 运 营， 而 国 内 对 于 民 机 地 面 总 装 功 能 试 验 综 合 测 试 的 研 究 还 停 留 在 理 论 研 究 和 原 理 性 验 证 阶 段， 离 实 用 化 还 有 一 定 的 距 离， 且 部 分 技 术 尚 未 开 展相关研究。飞机总装功能试验综合测试管理平台设计方案1 总体架构从 飞 机 总 装 地 面 功 能 测 试 管 理、 测 试 平 台 配 置 管 理 与 测 量 检 测 管 理 三 个 方 面 对 总 装 车 间 现 场 飞 机 系 统基于 IGPS 的在线测量检测技
14、术飞机柔性承载系统飞机移载方案总体设计飞机柔性承载系统导引驱动系统飞机总装计划与执行管理多源异构信息采集 与处理面向柔性装配过程的装配生产计 划排产优化技术 飞机装配现场集成管理平台装配生产线物料 JIT 配送数字化车间装配任务执行管理技术总装现场多源异构信息即时采集 与处理技术基于个人移动式终端的 OA 发布系统总装现场多源异构信息即时采集与 处理技术图1 飞机总装功能试验综合测试管理平台892014 年第 5 期 航空制造技术应用示范民机总装移动生产线应用示范技术前沿 TECHNOLOGY FRONT程序输出。其 次， 总 装 功 能 试 验 综 合 测 试 技 术 方 面， 通 过 研
15、究 通 用 数 据 描 述 语 言 进 一 步 研 究 通 用 航 空 总 线 测 试 系 统 的 实 时 技 术 和 分 布 式 技 术、 综 合 航 电 系 统 机 载 电 子 产 品 综 合 诊 断 与 故 障 预 测 技 术、 多 终 端 实 时 监 控 分 析 技 术、 多 终 端 任 意 故 障 模 拟 技 术、 逆 向 故 障 分 析 技 术、 基 于 ICD 的 数 据 库 专家系统关键技术、 ICD 动态加载及 ICD 动 态 维 护 技 术 等 对 开 放 分 布 式 测 试 关 键 技 术 进 行 攻 关。 另 一 方 面， 通 过 梳 理 各 系 统 ICD， 拟 开
16、发 转 换 软 件 使 得 设 计 系 统 规 范 能 够 自 动 生 成 总 装 集 成 测 试 所 需 机 上 功 能 测 试 程 序 （O ATP） ， 针 对 飞 机 不 同 构 型 和 测 试 需 求， 采 用 数 据 库 的 模 式， 根 据 总 装 集 成 测 试 OATP， 使 用 地 面 测 试 指 令 编 程 （G TI） 研 究 不 同 飞 机 配 置 的 测试程序 （TB） 。最 后， 在 总 体 测 试 架 构 的 规 范 下， 基 于 上 述 关 键 测 试 技 术 攻 关 成 果， 研 制 开 发 开 放 式 飞 机 地 面 总 装 功 能 试 验 测 试 应 用 平 台， 对 上 述 测 试 技 术 及 地 面 功 能 试 验 综 合 测 试 平 台 进 行验证和评价。2 管理平台系统组成飞 机 总 装 功 能 试 验 综 合 测 试 管 理 平 台 主 要 包 括 飞
