题目：飞行数据仿真系统及快速测试关键技术研究

随着航空电子设备日益复杂，对测试效率提出了更高的要求。将并行技术引入到测试中来可以提高仪器应用效率，采用并行测试技术是提高自动测试系统测试效率的有效手段。为了提高测试效率，完成快速测试，本文结合雷达高度表自动测试系统，从优化测试方法和引入并行测试两个方面来展开研究。飞行数据管理系统以半实物方式仿真一架数字化飞机，针对系统中存在的诸如时钟同步和触发、直流信号误差补偿、AFDX总线组网等实际问题，本文对相关技术展开研究，并提出了相应的理论和方法解决这些问题。为了提高雷达高度自动测试系统的测试效率，结合雷达高度自动测试系统的具体测试方法，提出了基于折半法的灵敏度自动测试方法和基于曲线拟合法的一次信号自动测试方法。新的测试方法在保证测试精度的前提下快速完成自动测试，测试时间分别缩短了80%和86%。在并行测试系统中普遍存在着同步和互斥问题，其在软件结构上可以采用多线程结构也可采用多进程结构。在对进程、线程、同步和互斥技术展开深入研究的基础上，提出了一种基于单进程多线程的并行测试软件结构，应用事件内核对象、等待函数和互斥对象等解决了同步和互斥问题。针对A-037高度表的各项测试任务，应用基于单进程多线程的并行测试软件结构进行了仿真验证。试验结果表明，采用并行测试可使测试时间减少9.78%。并行测试任务调度是并行测试系统实现的核心，针对并行测试任务调度的特点，本文提出了一种基于自然数编码遗传算法的任务调度算法。该算法将并行测试任务调度问题先转化为串行调度问题，用自然数编码串表示串行测试任务序列，然后再将串行测试任务序列并行化得到测试时间，应用遗传算法搜索测试时间最短的最优解或近似最优解。本文对二进制编码和自然数编码遗传算法分别进行了理论分析，并设计了并行测试任务调度程序，进行了仿真验证。飞行数据仿真系统采用多总线结构，由于信号间存在相关性，系统需要进行时钟同步和触发。文中首先阐述了系统中多总线、时钟同步、触发的必要性，然后对测试总线进行分类并对其展开研究，在此基础上，结合飞行数据管理仿真系统的具体需求，设计了时钟同步和触发方案，并对时钟同步和触发误差进行了分析。在飞行数据仿真管理系统中需要产生高精度直流信号，为了减小直流信号的误差，需要进行误差补偿。本文结合飞行数据管理仿真系统中直流信号的需求，提出了直接曲线拟合方法和移动平均插值法两种误差补偿方法，应用这两种方法分别对DA板卡的误差、信号调理模块的误差和整体信号误差进行了分析和补偿，并取得了良好的补偿效果。AFDX总线是目前航空总线的发展方向和研究热点，在飞行数据仿真系统中也有AFDX通信的需求。本文在对AFDX展开研究的基础上，根据飞行数据仿真系统的需求设计了AFDX通信试验，并采用AFDX硬件板卡和交换机进行了通信试验。综上所述，本文以实际的工程项目为背景，对飞行数据仿真系统和快速测试所涉及的关键技术进行了深入研究，研究成果既具有一定的理论价值，又解决了实际工程项目中遇到的问题。