改革開放以來,我國國民經濟與科學技術取得了長足的發展,信息化、工業成熟度與自動化程度不斷深化,極大地增強了國家的綜合實力、在世界範圍內顯示了大國地位。在當前科技產業的發展和變革的歷史性交匯期,“工業4.0”、“中國製造2025”等一系列加快我國製造業轉型升級、提高製造業核心競爭力的政策正在推動製造 ...
改革開放以來,我國國民經濟與科學技術取得了長足的發展,信息化、工業成熟度與自動化程度不斷深化,極大地增強了國家的綜合實力、在世界範圍內顯示了大國地位。在當前科技產業的發展和變革的歷史性交匯期,“工業4.0”、“中國製造2025”等一系列加快我國製造業轉型升級、提高製造業核心競爭力的政策正在推動製造業總體水平的穩步提高。今年5月29日,被譽為我國“工業皇冠上的明珠”的C919首次商飛成功,標志著以航空業為主軸的科技創新和先進位造業生態正加快形成。
作為當前飛機最為關鍵的組成部分,高度模塊化、綜合化的機載綜合航電系統承擔著飛機狀態監控與顯示、飛行員人機交互等眾多責任,是決定飛機穩定性與操縱性的核心要素。
顯控、顯示模塊是航電系統的重要組成部分,由多功能顯示器(MFD)、主飛行顯示器(PFD)、引擎信息顯示器(EICAS)等部分組成,能夠為飛行員提供直觀、清晰的各種航電信息顯示,也是飛行員對航電系統進行控制和管理的實現手段,是飛機安全運行的重要保障。然而,顯控、顯示軟體往往代碼規模龐大、交互邏輯複雜,針對顯控軟體的測試所面臨的挑戰格外嚴峻,已無法全然憑藉傳統高度依賴複雜硬體的半物理環境來實現。以下場景正在真實發生:
- 硬體造價高昂、占地面積大,僅單個設備的實驗台和配套設施就可占數十平米,硬體數量稀少。
- 由於硬體數量少,在盡開發測試共用設備的情況下,測試面臨著幾乎沒有設備使用權、只能在普通Windows電腦上進行測試的困境,測試效率低、周期長,測試結果不真實;與此同時,開發人員儘管可以使用真實硬體,但受進度所迫,仍面臨著高勞動強度、24小時排班趕工的窘境。
較長的開發周期意味著交付時間與資源投入也在大大增加。採用模擬技術來“拯救”開發測試於水火、提升軟體整體開發效率,已成為航空、航天等多個關鍵領域的新趨勢。
天目全數字實時模擬軟體SkyEye可實現真實目標機的模擬建模,同樣也可解決機載航電系統顯控、顯示模塊開發測試過程中所面臨的問題。
全數字模擬·某航電顯控系統國產化方案
該套航電顯控系統由顯控電腦和顯示電腦兩個部分組成,兩者之間通過高速匯流排連接,保證了數據的實時交換。通過將主控晶元替換為飛騰晶元,GPU替換為國產景嘉微晶元,即可實現國產化替代。可基於SkyEye搭建完全適配用戶原有研發流程和測試方法的全數字模擬架構,具體如下圖所示:
架構搭建完成後,相關測試流程如下圖所示:
航電顯控系統的全數字模擬不僅可以通過減少實物操作的次數與風險來降低測試與開發成本、大幅縮短開發周期,還能提高測試覆蓋率和模擬精度,提前暴露問題:工程師在設計和測試階段就能發現和解決問題,研發效率和質量得到顯著提高,也保證了測試結果的可靠性。
廣泛應用於航空、航天和其它緊密工業領域開發測試中的SkyEye,已經成為襟翼系統、顯控系統、飛控系統等嵌入式系統開發過程中不可或缺的安全環境,航電顯控的數字化模擬對飛機量產提速有著重要的理論意義和實際應用價值。