Тестирование программно-аппаратных интерфейсов ARINC 818

Одним из современных стандартов авионики является ARINC 818, который ввиду своей грамотно продуманной модульности не только обеспечивает скоростную передачу данных, но и позволяет оперативно и качественно обеспечить тестирование и конечную сборку всей бортовой видеосистемы.

Разработка, тестирование, технологическая доводка и сертифицирование авионики – весьма нетривиальная задача. Бортовые компьютеры, высокоскоростные датчики и дисплеи / бортовые индикаторы имеют собственные стандарты передачи и обработки данных, значительно отличающиеся от стандартов обычных систем видеонаблюдения и пост-обработки. Поэтому необходимо обеспечить не только процесс разработки, причём в достаточно лимитированный срок, но и организовать полноценное тестирование на всех этапах создания будущей бортовой системы.

Типовые задачи, выполняемые с помощью оборудования GRT:

  • проверка качества реализации интерфейсов ARINC 818 в FPGA (Field-ProgrammableGateArray– чип, который позволяет перепрограммировать внутреннюю логику уже после установки);

  • контроль совместимости и надёжности системы на каждом этапе разработки;

  • подготовка тестовых стендов для ATP (Acceptance Test Procedure – автоматизированная проверка всего функционала в рамках технических требований к системе);

  • сборка кокпита или отдельно авионики для подготовки пилотов, а также создание полнофункционального макета для инженеров-разработчиков. 

Линейка оборудования Great River

Technology включает в себя платы PCI и PCIe как full-, так и half-size форматов, платы формата XMC, автономные модули преобразования протокола, коммутаторы, многоканальные системы и регистраторы, и, естественно, комплект разработчика программного обеспечения (SDK – Software Development Kit).

В таблице 1 показаны все задействованные модули на различных этапах разработки системы.

использование различных компонентов в процессе разработки.jpg

Выбор необходимых параметров

Шаг 1: составляем первичную блок-схему системы

Сначала нужно составить наиболее общую блок-схему всей системы ARINC 818, а затем определить те участки схемы, которые необходимо эмулировать и/или тестировать.

После составления схемы верхнего уровня всей системы ARINC 818 как показано в рисунке 1 необходимо определить, какие именно части нужно эмулировать или контролировать. В нижней части схемы показан частный пример: видеопроцессор скоммутирован с пятью источниками сигнала ARINC 818, и четырьмя дисплеями, выводящими данные после обработки.

Следующий шаг заключается в подробном указании параметров каждого канала передачи ARINC 818.

Блок-схема системы.jpg

Шаг 2: определение ICD для каждого канала

Каждый проект ARINC 818 описывается одним или несколькими «документами», содержащими подробную спецификацию интерфейса управления (ICD – Interface Control Document). ICD обязательно содержит информацию о: разрешении видео, цветовой схеме, частоте обновления кадра, синхронизации видеостроки, разбиении видеострок по кадрам формата ARINC 818, объёме вспомогательных данных и многом другом. Разработчик должен самостоятельно определить ICD для своего проекта, но GRT предлагает готовые шаблоны ICD, а также калькулятор распределения временных интервалов (Timing) и примеры типовых ICD, которые можно оперативно переделать под собственные нужды.

Если разработчик столкнулся с трудностями в разработке ICD, GRT может предоставить ICD, оптимизированный под ваши задачи, используя предоставленную информацию о базовых параметрах видеопотока.

Технически системы с ARINC 818 могут использовать единый ICD для всех каналов, но на практике чаще всего используются два или три различных ICD. Количество различных интерфейсных документов может достигать 14.

Шаг 3: выбор функций тестирования

продукты по тестам или функциям.jpg

После выбора необходимых компонентов для теста необходимо составить перечень отдельных функций тестирования, причём эта процедура обязательна для каждого отдельного ICD в системе. В таблице 2 показан ряд общих функций и тип оборудования, предлагаемый GRT для каждой функции.

Шаг 4: подбор необходимого оборудования ARINC 818

Поскольку не все продукты GRT одновременно и полностью выполняют функции, перечисленные в таблице 2, скорее всего, понадобятся одна или несколько версий разных инструментов для выполнения всех необходимых тестов. Проще всего составить вторую блоксхему, на которой указано, какие компоненты оборудования содержатся в тестируемой системе и какими продуктами GRT они моделируются или эмулируются.

Затем необходимо выбрать режим тестирования – ручное управление оборудованием или же вся процедура пройдёт автоматически с помощью тестовой программы верхнего уровня. Также необходимо задать подходящий вариант исполнения: 19-дюймовую стойку с установленными платами (Matrix) или отдельные автономные модули HS SAM (High Speed Stand – Alone Module) с USB-интерфейсом.

На рисунке 2 показана та же система, но в данном случае все входы и выходы имитируются. Для этого были использованы модули HS SAM, но возможно использование и плат Matrix. Входные данные моделируется рабочей станцией, которая выводит видеосигналы на пять отдельных каналов, а модули HS SAM (конвертеры DVI в ARINC 818) преобразуют сигнал. На выходе модули HS SAM (конвертеры ARINC 818 в DVI) позволяют вывести сигнал на стандартные DVI-мониторы. Кроме того, каждый из каналов ARINC 818 записывается в режиме реального времени при помощи видеорегистратора. 

Блок-схема моделируемой системы.jpg

 

Как и в любом проекте, тем более в связанном с повышенными требованиями к надёжности и точности, успешная реализация зависит от чёткости технических требований и хорошо разработанных технических процессов. Система ARINC 818 получила популярность у инженеров благодаря скорости, надёжности и модульности.


Более подробная информация ЗДЕСЬ

Возврат к списку