飞控单元故障注入检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-12-12  

飞控单元故障注入检测是一种针对飞行控制系统核心部件的关键测试方法。该检测通过模拟各类故障条件,评估飞控单元在异常状态下的响应、容错及安全机制的有效性。检测过程涵盖硬件接口、软件逻辑、数据总线、电源系统等多个维度,确保飞控系统满足高可靠性与安全性要求。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

电源异常故障注入:模拟飞控单元供电电压的波动、跌落及瞬时中断等异常情况,检测其电源管理模块的稳定性和系统在非正常供电条件下的运行状态与恢复能力。

传感器信号故障注入:向飞控单元注入模拟的传感器信号错误,如数据跳变、信号丢失或输出超限,验证其对错误信号的识别、隔离及系统重构策略的有效性。

执行器驱动故障注入:在飞控单元驱动执行机构时模拟负载短路、开路或响应延迟等故障,评估其驱动电路的自我保护功能及对执行器失效的容错控制能力。

数据总线通信故障注入:在CAN、ARINC429等数据总线上人为制造通信错误、帧丢失、位错误或节点失效,检验飞控单元的错误检测、总线仲裁及通信恢复机制。

处理器核心故障注入:通过特定工具干扰飞控单元主处理器的运行,如制造寄存器错误、内存访问异常或时钟信号扰动,测试其看门狗机制及系统安全状态切换功能。

软件逻辑错误注入:在飞控软件运行过程中强制改变特定变量或逻辑判断条件,引入控制律计算错误或模式切换逻辑异常,评估软件层面的故障检测与处理能力。

电磁干扰耐受性故障注入

商用航空飞行控制系统:涵盖大型客机、支线客机及公务机的主飞控系统与辅助飞控系统,检测其在复杂电磁环境与多种故障模式下的功能完整性。

军用飞机飞行控制系统:包括战斗机、运输机、直升机及无人机平台的飞控系统,重点检测其抗干扰能力、战时损伤生存性及重构控制策略。

无人驾驶航空器飞控系统:针对多旋翼、固定翼等无人机的自动驾驶仪,验证其在通信链路中断、传感器失效等典型故障下的应急返航与安全着陆功能。

航天器姿态与轨道控制系统:应用于卫星、空间站等航天器的姿态确定与控制子系统,检测其执行机构故障、敏感器异常时的系统重构与任务降级能力。

直升机旋翼控制系统:针对主旋翼、尾桨的电传或光传飞控系统,检测其在液压失效、作动器卡滞等特定故障下的稳定控制与安全裕度。

通用航空飞机飞控系统:涵盖小型活塞式飞机、滑翔机等的机械或电传飞控系统,评估其简单架构下的关键单点故障影响与安全措施。

飞控计算机硬件在环测试平台:将真实的飞控计算机接入包含仿真模型与故障注入设备的测试环境,进行高实时性的闭环测试与验证。

飞控软件单元与集成测试:在软件开发阶段,对飞控软件的各个模块及集成后的系统进行基于故障注入的白盒与灰盒测试。

飞控系统原型机与验证平台:在系统研发初期,利用原型样机进行故障注入测试,以早期发现设计缺陷并优化系统架构。

飞控系统维护与定期检修:作为飞机持续适航管理的一部分,对在役飞机的飞控系统进行定期的故障注入测试,以验证其长期运行后的可靠性。

检测标准

RTCADO-178C,SoftwareConsiderationsinAirborneSystemsandEquipmentCertification.

RTCADO-254,DesignAssuranceGuidanceforAirborneElectronicHardware.

ISO26262-5,Roadvehicles-Functionalsafety-Part5:Productdevelopmentatthehardwarelevel.

ARP4754A,GuidelinesforDevelopmentofCivilAircraftandSystems.

ARP4761,GuidelinesandMethodsforConductingtheSafetyAssessmentProcessonCivilAirborneSystemsandEquipment.

GB/T38924-2020,民用飞机机载系统安全性评估要求.

GB/T28811-2012,直升机飞行控制系统通用规范.

GJB289A-1997,飞机内部时分制指令/响应式多路传输数据总线.

GJB438C-2021,军用软件开发文档通用要求.

IEC61508-3,Functionalsafetyofelectrical/electronic/programmableelectronicsafety-relatedsystems-Part3:Softwarerequirements.

检测仪器

故障注入设备:一种能够精确控制并插入各类电气信号故障的专用仪器,可在飞控单元的信号线、电源线上模拟短路、开路、信号失真等物理层故障。

协议分析仪与总线干扰仪:用于监控和分析飞控系统数据总线通信报文,并能主动注入错误帧、延迟帧或伪造报文,以测试通信协议的鲁棒性。

电磁兼容性测试系统:包含信号发生器、功率放大器和定向耦合器等,用于产生可控的电磁干扰场强,评估飞控单元的抗扰度性能。

电源完整性测试仪:具备高精度电压电流输出与测量能力,可编程模拟各种电源异常工况,如电压纹波、跌落、浪涌,测试飞控单元的电源适应性。

实时仿真平台:集成高精度飞行动力学模型和I/O接口的硬件在环仿真系统,用于构建闭环测试环境,并同步执行故障注入与响应数据采集。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院