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故障注入系统
    发布时间: 2021-12-31 09:31    
故障注入系统

故障注入系统

     当前,综合电子系统的复杂度越来越大,稳定度要求也越来越高,因此从系统设计之初就需要考虑系统的鲁棒性,即系统的故障适应能力。在系统出厂之前,针对设计之初提出的临界状态、功能性能超限技术指标等,需要故障注入系统提供故障测试的环境。以用于系统的故障适应性分析;当系统出厂之后,由于长时间使用或者恶劣的应用环境,导致经常出现一些意想不到的故障,如果能通过故障注入系统将故障现象在实验室复现,将可以提高故障定位的准确率,并大大提高故障的解决效率。

产品介绍

     为更好、更真实地模拟电子系统故障,最大限度地创造故障环境,故障注入系统在原有实物/半实物系统基础上营造故障环境,采用串入原有互联设备之间,模拟线路或者接口上的故障,故障类型包括物理层、电气层、协议层。能够支持对工业领域绝大部分信号的故障模拟注入,按照类型可以分为总线型、模拟量和开关量。

     故障注入系统包括故障注入设备和故障注入管理软件,在实现对系统信号的故障模拟注入时,将故障注入设备串联接入系统中,通过故障注入管理软件控制故障注入设备实现不同的故障注入功能。故障注入管理软件通过千兆以太网接口控制故障注入设备,实现故障注入功能,故障注入软件提供操作界面,用于进行故障项的管理、配置和下发执行。


故障注入功能实现

  • 物理层故障注入

  • 信号通断:可配置信号的通断或者周期性通断故障;

  • 信号断路:可配置信号线的两两短路或者对其他信号(如GND/VCC/其他信号)的短路;

  • 信号串行阻抗控制:可配置信号线的阻抗控制;

  • 信号并行阻抗控制:可配置信号线间阻抗控制

  • 负载电容控制:可配置总线的负载电容控制

  • 电气层故障注入

  • 共模电压/差模电压调整:根据规范对信号的信号幅值进行调整,检测被测设备的信号识别能力;

  • 上升沿/下降沿斜率调整:根据规范对信号的上升沿以及下降沿进行调整,检测被测设备的信号识别能力;

  • 占空比调节:根据规范调整信号的高/底电平的占空比,检测被测设备的信号识别能力;

  • 外部信号干扰:提供外部接口实现对当前的信号进行干扰,检测被测设备的信抗干扰别能力;

  • 信号延时:根据规范模拟延长信号的传输路径,增加信号的传输时间,检测被测设备的信号处理能力。

  • 协议层故障注入

根据不同的总线规范,实现1553B、以太网、AFDX、RS422、ARINC429、1394B等总线信号协议层的故障注入。

故障注入管理软件

  • 提供对故障注入序列的创建、配置、删除的管理和编辑的功能;

  • 提供对故障注入配置与执行的权限设置功能,用户根据不同权限操作不同功能;

  • 提供对已配置故障序列的指令发送,并实现对故障注入设备通道状态的实时监控;

  • 支持故障注入设备的自检、复位和状态回读控制;

  • 支持记录软件对设备的操作过程,采用日志形式进行存储和管理,并支持对日志文件的Excel、Txt格式导出。

案例

       中航工业某所,搭建了一套故障注入测试环境,以验证总线和接口信号的传输特性及稳健性,其中总线类型故障包括RS422、ARINC429、CAN,其他接口类型包括模拟量和IO量。