1553B總線數(shù)據(jù)采集、記錄與處理技術(shù)

3.2 1553B總線數(shù)據(jù)的事后處理方式

1553B總線數(shù)據(jù)事后處理分為預(yù)處理和最終處理。
預(yù)處理是按試飛工程師要求的參數(shù)名、時(shí)間段、采樣率，從100%記錄的1553B總線數(shù)據(jù)中提取要求的參數(shù)，并進(jìn)行必要的處理和轉(zhuǎn)換，以不同格式的數(shù)據(jù)文件輸出，為1553B總線數(shù)據(jù)最終處理提供各種類型的數(shù)據(jù)文件。這為試飛工程師和主機(jī)廠所排故，提供了真實(shí)可靠的1553B總線數(shù)據(jù)，對(duì)縮短飛機(jī)系統(tǒng)和航空電子系統(tǒng)排故周期，加快試飛進(jìn)度，有重要意義。

最終處理是試飛工程師根據(jù)預(yù)處理結(jié)果，按照航電各專業(yè)（如火控、雷達(dá)、慣導(dǎo)等）的需求，對(duì)100%的1553B工程單位數(shù)據(jù)進(jìn)一步的分析與處理和綜合處理。

4 1553B總線數(shù)據(jù)事后預(yù)處理軟件設(shè)計(jì)

4.1軟件功能設(shè)計(jì)

1553B總線數(shù)據(jù)處理軟件的主要功能是按試飛工程師要求的參數(shù)名、時(shí)間段、采樣率，從100%記錄在磁帶上的1553B總線數(shù)據(jù)中提取要求的參數(shù)，并進(jìn)行必要的處理和轉(zhuǎn)換，以不同格式的數(shù)據(jù)文件輸出，為1553B總線數(shù)據(jù)最終處理提供各種類型數(shù)據(jù)。

4.2軟件組成與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

采用模塊化設(shè)計(jì)，主要由讀帶模塊、主控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、加載ICD文件模塊、獲取物理塊號(hào)模塊、總線數(shù)據(jù)分析模塊、數(shù)據(jù)字分析模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊等組成，如圖3所示。

4.3處理流程

軟件總體結(jié)構(gòu)分成兩個(gè)進(jìn)程，一個(gè)為主進(jìn)程，一個(gè)為分析處理進(jìn)程（子進(jìn)程），處理流程見(jiàn)圖4。
①主進(jìn)程: 它負(fù)責(zé)進(jìn)程的總控，并負(fù)責(zé)接收用戶對(duì)所有界面的選擇以及界面上的輸入設(shè)置。該進(jìn)程主要完成總線通信地址和消息中數(shù)據(jù)字格式內(nèi)容以及多種數(shù)據(jù)類型的輸入（ICD文件）。它還通過(guò)郵件將分析處理所需的輸入和設(shè)置發(fā)送到總線數(shù)據(jù)分析處理進(jìn)程。

②分析處理進(jìn)程：它根據(jù)總線數(shù)據(jù)處理參數(shù)來(lái)對(duì)相應(yīng)的總線數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并將結(jié)果存放在文件中。該進(jìn)程接收主進(jìn)程用郵件方式傳遞來(lái)的信息，根據(jù)總線數(shù)據(jù)處理參數(shù)及總線數(shù)據(jù)描述表來(lái)完成總線數(shù)據(jù)分析處理的工作，這樣總線數(shù)據(jù)處理時(shí)用戶的設(shè)置與總線數(shù)據(jù)處理可以并行工作。
這兩個(gè)進(jìn)程并行運(yùn)行，處理進(jìn)程一直接收主進(jìn)程發(fā)送來(lái)的郵件并做相應(yīng)的處理。主進(jìn)程隨時(shí)接收子進(jìn)程發(fā)送來(lái)的處理信息定時(shí)在界面上顯示。

4.4 輸出格式

3種類型數(shù)據(jù)文件分別為：
①可供用戶閱讀且做進(jìn)一步處理的物理量文本文件；
②可供用戶閱讀且做進(jìn)一步處理的總線消息文本文件；
③可供用戶做進(jìn)一步處理的物理量二進(jìn)制文件。

4.5 1553B總線數(shù)據(jù)預(yù)處理軟件設(shè)計(jì)中的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)
4.5.1 ICD數(shù)據(jù)庫(kù)的利用

接口控制數(shù)據(jù)文件（ICD）提供了總線數(shù)據(jù)的構(gòu)成和解釋，它定義了1553B 總線參數(shù)的名稱、類型、格式、校準(zhǔn)算法，參數(shù)（含開(kāi)關(guān)量）的說(shuō)明，還定義了1553B 總線數(shù)據(jù)塊的所有信息是1553B總線數(shù)據(jù)處理的重要依據(jù)，如何有效利用ICD文件，把ICD庫(kù)嵌入1553B總線數(shù)據(jù)處理軟件，從而提高軟件的方便性和可靠性，已成為1553B總線數(shù)據(jù)處理軟件的關(guān)鍵技術(shù)之一。

本軟件以數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，把ICD文件分為總線數(shù)據(jù)描述表和總線信息輔助表。
總線數(shù)據(jù)描述表按子系統(tǒng)劃分, 每個(gè)子系統(tǒng)分為5層表, 即:塊表、塊元素表、信號(hào)表、信號(hào)元素表、字段表。5層表之間由某一關(guān)鍵字段關(guān)聯(lián)?？偩€數(shù)據(jù)輔助表信息來(lái)源于總線地址通信表, 由于ICD文件中總線數(shù)據(jù)是用RT名和塊號(hào)描述的, 而總線上的消息字是用RT地址和子地址描述的, 因此為了使RT名與RT地址對(duì)應(yīng), 塊號(hào)與子地址對(duì)應(yīng), 必須建立使其對(duì)應(yīng)的表, 稱為輔助表。

4.5.2 消息塊參數(shù)的快速讀取
1553B總線數(shù)據(jù)參數(shù)多、速率高，使100%記錄的1553B總線數(shù)據(jù)量巨大。如何快速?gòu)拇罅康臄?shù)據(jù)中提取需要的數(shù)據(jù)，是1553B總線數(shù)據(jù)處理軟件的關(guān)鍵技術(shù)之一。雖然總線數(shù)據(jù)中包括大量的各種格式的消息，然而，作為飛行試驗(yàn)來(lái)說(shuō)，只關(guān)心其中應(yīng)用層的3種消息。因此，為了快捷而準(zhǔn)確地過(guò)濾出所關(guān)心的消息塊，必需設(shè)計(jì)一種高效的消息塊讀取函數(shù)，以完成消息塊的讀取與過(guò)濾。即從數(shù)據(jù)文件中，讀取一塊數(shù)據(jù)，剔除其中的無(wú)用字，最終輸出一個(gè)完整的1553B消息塊，然后對(duì)相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行工程單位轉(zhuǎn)換，從而完成一個(gè)處理循環(huán)。其主要算法如圖5所示。

4.5.3 數(shù)據(jù)的時(shí)間同步與修正
數(shù)據(jù)的時(shí)間同步對(duì)試飛數(shù)據(jù)處理有著重要的影響。1553B總線通信的異步性和航空電子系統(tǒng)的延時(shí)，使1553B總線數(shù)據(jù)的時(shí)間同步成為一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，它涉及航空電子系統(tǒng)本身、機(jī)載數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理等多個(gè)環(huán)節(jié)。目前采取了對(duì)時(shí)間進(jìn)行修正的方法，滿足了數(shù)據(jù)處理要求。

5 結(jié)束語(yǔ)
1553B總線數(shù)據(jù)的采集、記錄和處理，在現(xiàn)代飛機(jī)試飛中有著非常重要的作用，目前已廣泛應(yīng)用于各型號(hào)飛機(jī)試飛。1553B總線數(shù)據(jù)事后預(yù)處理軟件，既可以分析處理PCM化的1553B總線數(shù)據(jù)，也可以分析處理直接記錄的總線數(shù)據(jù)。事后處理的數(shù)據(jù)，滿足了試飛工程師和主機(jī)廠、所的要求，在某飛機(jī)定型試飛中發(fā)揮了重要的作用。隨著機(jī)載采集、記錄技術(shù)的發(fā)展，1553B總線數(shù)據(jù)的記錄方式和格式將不斷更新，只要對(duì)記錄的格式進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)換，該軟件仍可處理新型記錄器記錄的1553B總線數(shù)據(jù)。

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