摘 要：现代民用飞机多用ARINC664总线构建核心数据网络，并配置数据转换单元将传统的非664系统接入数据网络。随着网络规模的扩大，网络的配置也成为航空电子系统设计的一个重要环节。文章介绍了基于ICD信息的自动化测试方法，在试验室试验阶段通过自动化测试手段覆盖网络的所有参数，检查网络的配置状态。
关键词：ARINC664；ICD；自动化；航电数据网络
1 航空数据网络简介
目前大型民用客机普遍采用综合模块化（IMA）的航电系统，以ARINC664（又称AFDX[1]）作为航电系统甚至飞机级的核心网络（ADN）。属于航电系统的通信网络已经不再只服务于航电系统自身或航电系统与其他系统的通信，非航电系统间的数据交互也会经过该数据网络路由，以此大规模的减少各系统间的通信线缆。由此也提升了网络的规模和复杂度。同时，部分系统的控制器还保留了传统的通信接口（ARINC429，ARINC825等），这部分数据需要被打包成ARINC664报文后才能进入核心网络。文章旨在研究一种自动化的测试方法验证网络的配置。
2 测试环境描述
被测对象为飞机交换机和数据转换单元构成的飞机数据核心网络，加载真实配置文件，为真实的飞机网络构型。测试系统由飞机系统接口仿真模块、总控节点、仿真数据网络以及支持测试的相关软件构成。
端系统接口仿真模块通过加载从各系统的ICD（Interface Control Document）提取的配置信息，模拟对应系统的接口通信功能：
（1）物理层配置支持相应数据协议的板卡。
（2）链路层根据ICD信息配置接口信息，总线速率、664端系统[2]还涉及的VL号、BAG、ComPort等。
（3）应用层显示ICD数据的打/解包。
所有的仿真模块都挂接在仿真数据网络内，试验总控节点通过仿真数据网络实现对各仿真模块的监控和数据交互。
3 测试策略
测试的颗粒度为单个参数。从飞机的ICD信息中识别参数的源端设备和目的端设备，构建源-目的链接。一个源端参数可能存在多个订阅者，且可能是不同端口类型（ARINC664，ARINC429等）的系统，所以存在多条源-目的链接信息。为了便于统一处理，单个参数的单个源-目的链接作为一个测试项，所以单个参数可能存在多个测试项。
3.1 输入
ICD数据。通常由XML的形式组织管理飞机的ICD数据。从ICD数据中提取必要的信息配置端系统接口仿真器。另一方面，依据测试用例，由ICD数据自动生成测试脚本。脚本可全自动地执行数据激励、接收、比对，最终生成测试报告。
3.2 测试用例
总体而言，从接收参数出发，识别出发送/接收关系后，由模拟源端设备的仿真器发送设定的数据，在模拟目的端设备的仿真器接收数据，然后判断是否接收到数据、接收的参数值是否与发送值一致。
具体而言，民用机型中常用的数据格式有ARINC664、ARINC429、ARINC825、离散量和模拟量（民用机型较少涉及1553）。不同的信号格式，在实际的激励、接收和处理的过程中稍有不同，664数据需要设置状态字，429需要设置正确的SDI和SSM等。
3.3 测试程序实现
飞机ICD信息以结构化的形式进行组织管理，包含数据发布者和订阅者的链接关系、端系统配置信息、664网络路由信息；各类格式数据与ARINC664之间的打解包过程遵守统一的规则。可以由程序生成测试脚本实现自动化测试。
通过程序遍历整个ICD数据库的所有接收参数，通过数据发布/订阅的链接关系，搜索到源端参数，获取所有必要的信息以此自动生成测试脚本。测试脚本通过数据网络激励源端接口仿真器发送数据并读取目的端接口仿真器接收到的数据，依据网络的传输规则，比较发送和接收参数值，判断测试结果并自动生成测试报告。
4 结束语
面对大规模的飞机数据网络，该自动化测试手段不但能保证测试覆盖全网数据，同时减少了试验人力资源的投入、提升试验效率以及结果的可靠性。
参考文献
[1]陈芳芳.AFDX交换机测试系统的原理及方法[J].国外电子测量技术，2009，28（6）：79-82.
[2]田靖，天泽.AFDX-ES Soc虚拟仿真平台的构建与应用[J].计算机技术与发展，2010，20（8）：192-194.
作者简介：郑凯（1985-），男，浙江，学历：硕士，工作单位：上海飞机设计研究院，职称：工程师，研究方向：航电系统集成验证。