himatrix综合配线和试验构型管理系统
1 概述
在复杂系统的研发类试验项目中，系统综合验证技术直接决定着设计验证工作的真实性和科学性。由于各分系统间的交联和协作关系复杂，为了提高系统集成的效率，减低人力和时间成本，必须采用科学的方法，以降低试验的复杂度。
以飞机系统为例，随着飞机机载设备集成程度的不断提高，总线信号交联复杂，在机载设备的研制、测试过程中，需要将各种总线信号接入不同的采集和测试设备进行测试验证；同时，在飞机各分系统地面集成测试过程中也会涉及到设备真件和仿真件之间的切换。
himatrix综合配线和试验构型管理系统提供了针对于多种总线信号的配线功能，可以通过灵活的试验构型配置，支持设备和系统的集成测试。在试验过程中，根据试验内容构建相应的测试构型，测试构型可灵活切换，以便于不同试验场景的快速恢复以及试验过程中的故障定位。
在复杂系统的研发类试验项目中，系统综合验证技术直接决定着设计验证工作的真实性和科学性。由于各分系统间的交联和协作关系复杂，为了提高系统集成的效率，减低人力和时间成本，必须采用科学的方法，以降低试验的复杂度。
以飞机系统为例，随着飞机机载设备集成程度的不断提高，总线信号交联复杂，在机载设备的研制、测试过程中，需要将各种总线信号接入不同的采集和测试设备进行测试验证；同时，在飞机各分系统地面集成测试过程中也会涉及到设备真件和仿真件之间的切换。
himatrix综合配线和试验构型管理系统提供了针对于多种总线信号的配线功能，可以通过灵活的试验构型配置，支持设备和系统的集成测试。在试验过程中，根据试验内容构建相应的测试构型，测试构型可灵活切换，以便于不同试验场景的快速恢复以及试验过程中的故障定位。
2 系统介绍
2.1 系统功能
综合配线和试验构型管理系统采用c/s架构，通过上位机软件和配线设备的协同工作，完成对多种总线信号的配线以及试验构型管理，系统主要功能如下：
• 能够根据要求对试验设备及其连接关系进行调整，形成一系列系统配置构型；
• 利用软件工具对试验系统的构型进行管理，可以对构型进行创建，修改，组合，调用，自动切换，创建构型库；
• 具备向当前系统中导入连接构型信息并自动执行当前配置的配线构型信息功能；
• 具备导出当前系统中的构型信息的功能；
• 具备自检功能，并向主控计算机返回其结果；
• 具备选择信号源和目的的功能；
以arinc429总线为例，试验系统充分利用了429总线电气特性上一发多收的特点，并且将海量数据的429信号全部引至测试面板，以便于进行数据的采集或注入。对于每一路429信号，配线开关需要实现二入三出的功能。
2.1 系统功能
综合配线和试验构型管理系统采用c/s架构，通过上位机软件和配线设备的协同工作，完成对多种总线信号的配线以及试验构型管理，系统主要功能如下：
• 能够根据要求对试验设备及其连接关系进行调整，形成一系列系统配置构型；
• 利用软件工具对试验系统的构型进行管理，可以对构型进行创建，修改，组合，调用，自动切换，创建构型库；
• 具备向当前系统中导入连接构型信息并自动执行当前配置的配线构型信息功能；
• 具备导出当前系统中的构型信息的功能；
• 具备自检功能，并向主控计算机返回其结果；
• 具备选择信号源和目的的功能；
以arinc429总线为例，试验系统充分利用了429总线电气特性上一发多收的特点，并且将海量数据的429信号全部引至测试面板，以便于进行数据的采集或注入。对于每一路429信号，配线开关需要实现二入三出的功能。
2.2 产品特点
• 采用高密度标准上架设备实现通路切换；
• 上位机软件能够对试验构型进行保存和管理；
• 为采集系统提供旁路信号接口；
• 提供前测试面板；
• 提供两种模式：采集或注入；
• 方便第三方设备接入；
• 直接连接真件，以隔离故障；
• 支持arinc664、429、can、422、离散量等多种信号类型；
• 支持硬线连接关系与icd数据绑定。
2.3 配线设备
• dio配线设备
dio配线设备为1u高度独立设备，单台能实现48组 dio信号切换功能。设备通过一个1000m以太网接口来实现对接入到设备的信号进行在线切换的控制。
图 3 1 dio配线设备外观图
• arinc429/422配线设备
arinc429/422配线设备为1u高度独立设备，单台能实现48组429/422差分信号切换功能。设备通过一个1000m以太网接口来实现对接入到设备的信号进行在线切换的控制。
arinc429/422配线设备为1u高度独立设备，单台能实现48组429/422差分信号切换功能。设备通过一个1000m以太网接口来实现对接入到设备的信号进行在线切换的控制。
图 3 6 429/422配线设备外观图
• a664配线设备
a664配线阵列由12台24口a664配线机箱组成，用于实现在真实的es真件信号和仿真信号通路之间实现程控开关切换。
a664配线阵列由12台24口a664配线机箱组成，用于实现在真实的es真件信号和仿真信号通路之间实现程控开关切换。
图 3 11a664配线设备外观图
2.4 配线控制管理软件
配线控制管理软件为使用者提供一套可视化的、友好界面来对配线系统的控制管理，使得使用者通过软件能很好的掌握系统中设备上信号的连接关系。支持arinc664，arinc429，rs422，模拟量和离散量的配线管理，完成信号在各种真件和仿真件设备间的配置切换和系统构型进行管理的功能。
2.4.1 软件架构
系统中硬线连接关系复杂，配线关系灵活多变，对配线操作的正确性、安全性、完整性要求很高，因此软件提供足够的管理功能，以便于用户实现项目化管理。另外配线工作量比较大，软件也提供了支持脚本控制功能，通过对配线脚本的编辑、录制和执行，以便于用户进行配线操作。整个配线系统软件的模块功能关系图如下所示：
配线控制管理软件为使用者提供一套可视化的、友好界面来对配线系统的控制管理，使得使用者通过软件能很好的掌握系统中设备上信号的连接关系。支持arinc664，arinc429，rs422，模拟量和离散量的配线管理，完成信号在各种真件和仿真件设备间的配置切换和系统构型进行管理的功能。
2.4.1 软件架构
系统中硬线连接关系复杂，配线关系灵活多变，对配线操作的正确性、安全性、完整性要求很高，因此软件提供足够的管理功能，以便于用户实现项目化管理。另外配线工作量比较大，软件也提供了支持脚本控制功能，通过对配线脚本的编辑、录制和执行，以便于用户进行配线操作。整个配线系统软件的模块功能关系图如下所示：
图 4 1 配线管理模块功能框图
2.4.2 软件功能
• 配线配置功能
• 配线状态切换功能
• 脚本编辑功能
3 应用案例
新一代的直升机对航电系统的设计提出了更高的要求。航电系统的功能越来越强大，系统越来越复杂，航电系统综合验证技术直接决定着直升机设计验证工作的真实性和科学性。直升机研发试验相关设施的设计和建设，依赖于先进航电系统综合验证技术的发展。在航电设计过程中，通过仿真件与真件的替换使用可以模拟并检验全系统的设计有效性，能在短时间内修改构型变化，从而减少开发时间。
himatrix综合配线与试验构型管理系统完成机载设备试验电缆、仿真设备输出电缆、采集设备输入电缆的汇接，提供实物输出信号与仿真器输出信号之间的程控切换（afdx，arinc429，rs422，dio信号），对不需要切换的信号采用直连汇接，每一路信号均在面板上提供测试点和信号注入点。其原理如下图中所示：
• 配线配置功能
• 配线状态切换功能
• 脚本编辑功能
3 应用案例
新一代的直升机对航电系统的设计提出了更高的要求。航电系统的功能越来越强大，系统越来越复杂，航电系统综合验证技术直接决定着直升机设计验证工作的真实性和科学性。直升机研发试验相关设施的设计和建设，依赖于先进航电系统综合验证技术的发展。在航电设计过程中，通过仿真件与真件的替换使用可以模拟并检验全系统的设计有效性，能在短时间内修改构型变化，从而减少开发时间。
himatrix综合配线与试验构型管理系统完成机载设备试验电缆、仿真设备输出电缆、采集设备输入电缆的汇接，提供实物输出信号与仿真器输出信号之间的程控切换（afdx，arinc429，rs422，dio信号），对不需要切换的信号采用直连汇接，每一路信号均在面板上提供测试点和信号注入点。其原理如下图中所示：
图 4-1试验电缆汇接系统原理框图
目前，该项目已进入验收，并已经支持某型号直升机地面试验的正常开展，系统的部署效果如下图所示：
图 4-2试验电缆汇接系统部署效果