一种机载飞行数据回灌方法及装置与流程

本发明属于机载数据回灌技术领域，具体涉及一种机载飞行数据回灌方法及装置。

背景技术：

目前，随着机载系统的不断迭代发展，各设备的功能不断增加和优化，系统之间的交联关系也愈加复杂，系统测试及故障排查的难度也在不断加大。

目前机载系统的故障排查主要是根据记录数据的事后分析，但这种方法只能定位到故障设备，无法帮助进行故障原因的定位，尤其对于一些偶发故障，在试验室和机上地面无法复现，只能依靠飞行试验来复现，浪费了大量的人力物力财力。

某机载设备针对某种特定态势或条件优化了火控算法或某种人机交互功能，但要完成全流程仿真需要进行整套飞机仿真系统的配合支持，并且需要大量的参数配置和调整，实现难度巨大，且每次都需要重复的工作量。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：针对现有数据分析及测试手段的不足，降低飞机系统试验环境搭建的巨大难度，减少真实飞行试验验证的人力物力财力成本，提出一种机载飞行数据回灌方法及装置。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种机载飞行数据回灌装置，该回灌装置通过外部接口和转接电缆与被回灌设备相连，通过外部28v直流电源给被回灌设备供电，将飞行数据解析转换为回灌文件及加载配置文件，并根据配置文件设置及回灌文件内容，并将gjb289a数据、rs422数据及离散量数据回放输出给被回灌设备。

优选地，该回灌装置包括：一个计算机模块、3个gjb289a总线通信模块、2个422通信模块和2路离散量控制模块；

其中，所述计算机模块运行windowsxp操作系统，所述计算机模块作为主设备通过cpci总线与其他通讯控制模块连接；

所述计算机模块包括飞行数据提取处理模块、配置文件控制模块、总线数据激励模块；

所述飞行数据提取处理模块用于将输入的机上原始飞行数据，转换为通用的回灌数据格式，并按照该格式生成回灌文件；

其中，将该通用的回灌数据格式中的每个有效数据包设置为固定长度；

所述配置文件控制模块用于修改和保存对回灌装置内部各个底层板卡和被回灌设备配置的参数信息，回灌装置底层板卡的配置信息包括3个gjb289a总线通信模块的打开和关闭信息，422通信控制模块的波特率、起始位、数据位、停止位和校验位的配置信息，离散量控制模块的使用通道信息；被回灌设备的配置参数包括设置其在其中一个gjb289a总线通信模块的终端性质；

所述总线数据激励模块用于完成对gjb289a总线通信模块、422通信模块和离散量控制模块的控制，进行gjb289a消息的配置发送，rs422数据的配置发送，及离散量的输出控制。

优选地，被回灌设备的配置的gjb289a总线通信模块的终端性质为总线监视器bm或总线终端rt，对于bm，回灌时将所有消息进行回放；对于rt，配置该rt的地址信息，数据回灌时将该rt地址发送的消息过滤，将其他向该设备发送的消息针对性进行回灌。

优选地，配置文件控制模块修改和保存的配置参数信息通过xml文件进行保存，具有记忆功能，默认打开为上一次的配置信息。

优选地，所述gjb289a总线通信模块能够同时模拟一个bc及31个rt，并在计算机模块的控制下完成gjb289a消息的组织及发送，通过数据的回灌可模拟多种机上航电设备。

优选地，所述422通信模块和离散量控制模块分别用于完成2路rs422的发送功能及2路离散量的通断控制，其中，rs422的波特率、起始位、停止位及校验位可根据机上情况进行配置，用于模拟通过422发送信息的设备；离散量用于模拟回灌所需的机上离散量信号。

优选地，该回灌装置还包括显示器鼠标键盘。

优选地，每条回灌消息长度固定为80字节。

本发明还提供了一种基于所述的装置实现的数据回灌方法，包括以下步骤：

步骤1、首先进行数据回灌装置的搭建，被回灌设备为单个设备，数据回灌过程中用到两路通道的gjb289a总线通信模块和1路离散量控制模块，将其gjb289a接口与回灌装置中通道2、通道3的gjb289a总线通信模块相连，将其离散量信号与回灌装置的离散量控制模块相连，外部提供28v直流电源与其供电接口相连，完成数据回灌系统的搭建；

步骤2、其次，进行飞行数据的提取处理，通过回灌装置的usb接口读入真实飞行数据，打开回灌软件，新建工程，导入飞行数据，将数据转换为回灌格式；

步骤3、然后，对载入工程进行配置文件的信息的配置，并保存工程，配置回灌通道为通道2、通道3的gjb289a总线通信模块的和通道1离散量控制模块，根据机上信息，设置通道2、通道3的gjb289a总线通信模块的rt10为被回灌设备；

步骤4、最后，进行数据回灌；将28v电源输出打开给设备供电，并开始数据回灌，回灌软件根据配置文件，将通道2的gjb289a总线通信模块的rt9和通道3的gjb289a总线通信模块的rt10的发送数据筛选过滤掉，不进行发送，仅筛选向通道2的gjb289a总线通信模块的rt9和通道3的gjb289a总线通信模块的rt10的信息进行回灌。

(三)有益效果

本发明通过模块化的设计，完成了对飞行gjb289a、rs422和离散量数据的回灌功能；通过配置文件的修改，可完成真实飞行数据对多种机载设备的回灌回读、配置及回灌，能够将真实飞行数据回放至机载设备，帮助进行算法逻辑优化调试和故障排查，降低飞机系统试验环境搭建的巨大难度，减少真实飞行试验验证的人力物力财力成本，为设备的调试及故障排查提供了一种重要手段。

附图说明

图1是本发明一种机载飞行数据回灌方法及装置中回灌系统组成及应用原理框图；

图2是本发明一种机载飞行数据回灌方法及装置中回灌装置硬件组成图；

图3是本发明一种机载飞行数据回灌方法及装置中回灌软件操作流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

本发明提供的一种机载飞行数据回灌装置与被回灌设备之间的连接关系如图1所示，该回灌装置通过外部接口和转接电缆与被回灌设备相连，通过外部28v直流电源给被回灌设备供电，由回灌软件将飞行数据解析转换为回灌文件及加载配置文件，并根据配置文件设置及回灌文件内容，操作硬件将gjb289a数据、rs422数据及离散量数据回放输出给被回灌设备。

该数据回灌装置的组成如图2所示，包括：一个计算机模块、3个gjb289a总线通信模块(即gjb289a接口)、2个422通信模块(rs422发送接口)和2路离散量控制模块(离散量输出接口)，及显示器鼠标键盘等外设；

其中，所述计算机模块运行windowsxp操作系统，为该回灌软件提供编程接口及运行平台；

所述计算机模块作为主设备通过cpci总线与其他通讯控制模块连接，回灌软件运行在该通用计算机模块中。

采用模块化的设计，将回灌软件按功能拆分为飞行数据提取处理模块、配置文件控制模块、总线数据激励模块，降低模块之间的耦合度。

所述飞行数据提取处理模块用于将输入的机上原始飞行数据，转换为通用的回灌数据格式，并按照该格式生成回灌文件。

其中，将该通用的回灌数据格式中的每个有效数据包设置为固定长度，以方便回灌软件的读取和处理。具体的回灌格式接口如下表1所示，每条消息长度固定为80字节。

表1数据回灌消息格式

所述配置文件控制模块用于修改和保存对回灌装置内部各个底层板卡和被回灌设备配置的参数信息，回灌装置底层板卡的配置信息包括3个gjb289a总线通信模块的打开和关闭信息，422通信控制模块的波特率、起始位、数据位、停止位和校验位的配置信息，离散量控制模块的使用通道信息等；被回灌设备的配置参数包括设置其在某个gjb289a总线通信模块的终端性质，这里可以为总线监视器bm或总线终端rt，对于bm，回灌时将所有消息进行回放；对于rt，需配置该rt的地址信息，数据回灌时将该rt地址发送的消息过滤，将其他向该设备发送的消息针对性进行回灌；通过不用的配置可完成对不同设备的回灌需求。

配置文件控制模块修改和保存的配置参数信息通过xml文件进行保存，具有记忆功能，默认打开为上一次的配置信息。这样在对同一设备的回灌测试中，只需进行一次初始化配置，对不同设备的回灌应用场合，可将配置保存在不同的配置文件中，初始化时只需选择对应的配置文件即可，可节省试验测试人员的工作量。

所述总线数据激励模块用于完成对gjb289a总线通信模块、422通信模块和离散量控制模块的控制，进行gjb289a消息的配置发送，rs422数据的配置发送，及离散量的输出控制。

所述gjb289a总线通信模块为通用标准化模块，能够同时模拟一个bc及31个rt，并在计算机模块的控制下完成gjb289a消息的组织及发送，通过数据的回灌可模拟多种机上航电设备，如惯性导航计算机、任务机、大气计算机等；

所述422通信模块和离散量控制模块分别用于完成2路rs422的发送功能及2路离散量的通断控制。其中，rs422的波特率、起始位、停止位及校验位可根据机上情况进行配置，用于模拟通过422发送信息的设备；离散量用于模拟回灌所需的机上离散量信号，比如扳机、加力信号等。

基于以上模块，该数据回灌装置可以实现3通道gjb289a数据、2路rs422数据及2路离散量信号的数据回灌功能。首先通过usb接口拷贝飞行数据，通过飞行数据提取处理模块对原始数据读入并转换为通用回灌格式，生成回灌文件，通过工程的建立、配置文件修改等操作完成对底层模块的上电配置，然后通过对外数据回灌接口和转接电缆与被回灌设备连接，最终搭建成数据回灌系统，在外部电源给被回灌设备供电的前提和上位机软件的控制下，通过总线数据激励模块完成飞行数据的回灌功能，帮助被回灌设备进行设备调试以及故障排查等。

结合具体实例，某次飞行训练过程中，飞行员进行模拟投弹操作，在满足发射条件后，扣扳机但是弹符未掉，经数据排查，定位为某型管理处理机问题，但无法定位是上层软件逻辑问题还是底层mbi板问题。通过本发明中的飞行数据回灌装置进行数据回灌，同时接入调试电缆监控被回灌设备状态，可进一步完成故障原因的分析定位。具体实施步骤如下：

步骤1、首先，参照图1进行数据回灌装置的搭建。本实例中被回灌设备为某型管理处理机单个设备，数据回灌过程中用到两路通道的gjb289a总线通信模块和1路离散量控制模块，将其gjb289a接口与回灌装置的通道2、通道3的gjb289a总线通信模块相连，将其离散量信号与回灌装置的离散量控制模块相连，外部提供28v直流电源与其供电接口相连，完成数据回灌系统的搭建；

步骤2、其次，进行飞行数据的提取处理。如图3，通过回灌装置的usb接口读入真实飞行数据，打开回灌软件，新建工程，导入飞行数据，将数据转换为回灌格式；

步骤3、然后，对载入工程进行配置文件的信息的配置，并保存工程。配置回灌通道为通道2、通道3的gjb289a总线通信模块的和通道1离散量控制模块的，其他与该设备无关的通道不进行配置。这里，根据机上信息，设置通道2、通道3的gjb289a总线通信模块的rt10为被回灌设备；

步骤4、最后，进行数据回灌。将28v电源输出打开给设备供电，并开始数据回灌。回灌软件根据配置文件，将通道2的gjb289a总线通信模块的rt9和通道3的gjb289a总线通信模块的rt10的发送数据筛选过滤掉，不进行发送，仅筛选向通道2的gjb289a总线通信模块的rt9和通道3的gjb289a总线通信模块的rt10的信息进行回灌。分析人员在数据回灌的同时可通过调试串口监视被回灌设备所处的状态，在发生故障时进一步分析原因。若为偶发故障在一次回灌过程中不复现，可将设备非易失信息进行还原后重启设备，重新进行数据回灌试验，直到抓住故障现象进行原因分析。

本发明通过配置文件的修改，可完成真实飞行数据对多种机载设备的回灌，降低飞机系统试验环境搭建的巨大难度，减少真实飞行试验验证的人力物力财力成本，为设备的调试及故障排查提供了一种重要手段。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。