[發明專利]一種多級信息管理與通信方法

有效

• 申請號: 201210058748.8
• 申請日: 2012-03-07
• 公開（公告）號: CN103309239B
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 鈕江川;張萌;沈為群;陳志華
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司沈陽飛機設計研究所
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 樊南星

1.一種多級信息管理與通信方法，所述多級信息管理與通信方法滿足下述要求：

㈠所述多級信息管理與通信方法以所述多級信息管理與通信系統為硬件基礎，其具體采用基于構件的結構布置形式；其將飛行模擬裝置和與之相關連的數據支持裝置集成到同一個以太網或/和實時網中，且要求單個構件支持單一功能要求；構成所述多級信息管理與通信系統的構件涉及以下幾部分：飛行仿真構件、機載系統仿真裝置、加載裝置、傳感器激勵系統、接口仿真系統、電傳系統試驗器、視景系統、監控裝置、總控裝置、數據庫系統；上述各個構件通過通信輔助系統布置連接在同一個以太網或/和實時網中作為一個整體進行工作；

㈡所述多級信息管理與通信方法中，與多級信息管理與通信系統硬件同時使用的軟件系統的構件分為三大類：系統構件、組合構件和獨立構件；下述構件為系統構件：數據處理系統中的三個構件：符號字典、后置處理、數據存儲，實時監控系統中的兩個構件：參數監控、曲線監控，視景系統中的構件：視景模型，機載設備系統中的三個構件：加載模型、仿真轉臺、傳感器，接口系統中的構件：接口模型；系統構件特點：粒度大，功能復雜，一般為功能封裝的獨立系統，基本特性有兩種：①自治性：獨立的執行能力，能夠獨立分布；②封閉性：信息隱藏，提供專門的用戶接口；

下述構件為組合構件：主控臺系統中的構件：初值設置、擾動設置、飛參設置(是飛行參數設置的簡稱)、設備配置、版本檢查、系統自檢、實驗項目設置、激勵信號發生、仿真回放、系統狀態監控；組合構件特點：粒度中等，由一個或幾個組合構件完成一個特定任務，用于組合大型系統，其基本特性有三種：①組合性：提供統一的接口，用于大型系統組裝；②可配置性：構件一般基于配置文件，可自行定制；③可調度性：接收用戶事件觸發；

下述構件為獨立構件：開放式自動識別通信系統中的三個構件：構件裝配、軟件總線、系統通信，獨立構件的特點：粒度小，功能單一，其基本特性有兩種：①原子性：接口單一，完成特定功能；②可見性：以源碼級別提供；

㈢所述多級信息管理與通信系統是半實物仿真系統，各部分之間通信的數據除了實型數據外，還有非標數據，各來自不同的數據源；為了實現各部分之間有效協同的數據共享，要求集成管理各種類型的數據；

多級信息數據模型由一個根結點和多個子結點組成，結點間有層次結構關系，該數據模型結構具有如下特點：僅有一個根結點沒有前驅結點；除了根結點外，每個結點有且僅有一個直接前驅結點；包括根結點在內，每個結點有多個后繼結點；

㈣所述多級信息管理與通信方法中，信息的自動識別采用信息配置文件的方法；在系統設計中引入信息配置文件，通過對信息配置文件的編輯，動態生成所需信息配置文件，以實現開放信息的管理與自動識別與通信；

所述多級信息管理與通信系統的構件組成分為兩大類：工程飛行模擬裝置、數據支持裝置；上述兩類組成部分之間通過通信輔助系統連接為一個整體；其中：①工程飛行模擬器由下述幾部分構成：飛行仿真系統(101)、機載系統仿真器(102)、加載裝置(103)、傳感器激勵系統(104)、接口仿真系統(105)、電傳系統試驗器(106)、視景系統(107)；上述幾部分以平等關系接入以太網或/和實時網并進而與數據支持裝置連接；②數據支持裝置構成如下：監控裝置(201)、總控裝置(202)、數據庫系統(203)、通信輔助系統；上述幾部分以平等關系接入以太網或/和實時網并進而與工程飛行模擬器連接；

所述監控裝置(201)具體為下述二者的組合：數據/參數顯示裝置、曲線顯示計算機；

用于連接工程飛行模擬器和數據支持裝置的通信輔助系統具體結構組織形式為以太網或/和實時網；

其特征在于：所述多級信息管理與通信系統構成如下：航電仿真模塊(4)、視景系統(2)、數據處理裝置(3)、信號發生與信號調理機箱(5)、飛行仿真用接口計算機下位機(6)、交換機(7)、單軸速率轉臺(9)、地面油源設備(10)、地面綜合試驗器(11)、三軸速率轉臺(12)、接口計算機上位機(14)、上位機(15)；其中：

航電仿真模塊(4)、視景系統(2)、數據處理裝置(3)作為平等節點都布置在同一個以太網或/和實時網中；下述組成部分作為平等節點都布置在另一個以太網或/和實時網中：航電仿真模塊(4)、信號發生與信號調理機箱(5)、飛行仿真用接口計算機下位機(6)、交換機(7)、迎角轉臺(8)、單軸速率轉臺(9)、地面油源設備(10)、地面綜合試驗器(11)、三軸速率轉臺(12)、總靜壓模擬器(13)、接口計算機上位機(14)、上位機(15)；上述兩個以太網或/和實時網之間使用交換機(7)連接在一起；

數據處理裝置(3)具體為數據記錄計算機(301)、曲線顯示計算機(302)的組合；

上位機(15)和中介裝置(16)之間通過以太網連接在一起，上位機(15)通過中介裝置(16)接入與迎角轉臺(8)相同的同一個以太網或/和實時網中；

航電仿真模塊(4)的具體構成如下：航電功能子系統(401)、顯示控制仿真裝置(402)、航電仿真用接口計算機下位機(403)、耦合器(404)；其中：航電功能子系統(401)接入與視景系統(2)共用的同一個以太網或/和實時網中；航電仿真用接口計算機下位機(403)接入與單軸速率轉臺(9)、地面油源設備(10)共用的同一個以太網或/和實時網中；顯示控制仿真裝置(402)、航電仿真用接口計算機下位機(403)、耦合器(404)三者通過總線連接在一起；

飛行模擬試驗平臺中，飛行仿真用接口計算機下位機(6)設置有至少兩臺，以平等關系平行接入與迎角轉臺(8)、總靜壓模擬器(13)共用的同一個以太網或/和實時網中。

2.按照權利要求1所述多級信息管理與通信方法，其特征在于：所述多級信息管理與通信方法滿足下述要求之一或其組合：

㈠所述多級信息管理與通信方法還要求所述多級信息管理與通信系統具備自檢功能以能夠進行自檢多級信息管理與通信；具體要求至少滿足下述三種要求之一：①設備配置：在仿真試驗開始前，進行參試設備的狀態配置選擇；②版本檢查：對構件當前版本進行查詢，導入以前版本與當前版本進行對比，保存當前版本，并進行版本說明；③構件運行前自檢：分別對各構件發送自檢命令，命令各構件進行自檢，并將自檢信息返回到主控臺；

㈡所述多級信息管理與通信方法還要求所述多級信息管理與通信系統具備試驗設置功能，能夠依據試驗大綱進行如下七種之一或其組合的設置以滿足不同的試驗科目的要求：①主控臺激勵信號設置，具體涉及下述幾種中的至少一種：階躍信號、斜坡信號、方波、雙階躍信號、雙斜坡，三角波信號，階梯信號，變階梯信號；②下位機激勵信號設置，具體涉及下述2種中的至少一種：階躍信號、斜坡信號；③擾動設置：將設置的激勵信號加載到相應的參數中；④初始設置，具體涉及下述幾種參數中的至少一種：目標模型、飛機方程、初始高度、初始馬赫數、初始油量；⑤飛行參數設置，具體涉及下述幾種參數中的至少一種：高度、速度、航向、風向、風速；⑥座艙狀態設置:設置座艙中的各個開關值；⑦航電初始數據加載設置：航電系統初始數據設置；

㈢所述多級信息管理與通信方法還要求所述多級信息管理與通信系統具備控制操作功能；具體要求至少滿足下述4種要求之一：①初始化：將XPC模型下裝至下位機，初始化仿真系統；②啟動：仿真系統開始運行；③復位：進行到仿真系統就緒狀態；④停止：仿真系統停止運行；

㈣所述多級信息管理與通信方法還要求所述多級信息管理與通信系統具備靜態測試功能，通過所述多級信息管理與通信系統的主控平臺上的各測試界面對不同設備和系統進行相應功能的靜態測試，用以檢查設備是否完好；靜態測試頁面至少包括下述七種中的一種：①靜壓模擬器測試，②角速率轉臺測試，③迎角轉臺測試，④液壓系統，⑤航電仿真系統，⑥1553總線靜態測試，⑦429總線靜態測試；

㈤所述多級信息管理與通信方法還要求所述多級信息管理與通信系統具備試驗項目設置功能，其中：電傳系統試驗具體至少包含下述四種之一：①傳感器特性測試：動靜壓傳感器特性測試；所涉及的傳感器分別為指令傳感器、角速率傳感器、迎角傳感器、加速度傳感器；②舵回路測試；③控制律支路測試；④余度管理試驗為下述幾種之一或其組合：幅值門試驗、限時間門限試驗、故障申報試驗；

試驗項目設置功能中還涉及自動飛行控制系統試驗，具體涉及控制律測試；

㈥所述多級信息管理與通信方法還要求所述多級信息管理與通信系統具備實時監控功能：具體包含有下述三類功能中的至少一類：曲線顯示方式、曲線顯示操作、參數的顯示；其中：曲線顯示方式具體包含有下述內容之一：①單軸曲線，②三軸曲線，③曲線與參數同窗口顯式；曲線顯示操作具體包含有下述內容之一：①曲線在線添加、刪除，②曲線窗口及窗口背景設置，③曲線放大和游動，④曲線數值讀取，⑤顯式窗口切換；參數的顯示具體為：分頁形式顯示參數值；

㈦所述多級信息管理與通信方法還要求所述多級信息管理與通信系統具備仿真試驗再現功能，具體涉及到的控制操作至少包含如下幾種中的一種：①文件選擇：選擇回放的遠程文件，②快放：提供快放、加速開關，③慢放：提供減速開關，④局部回放：按時間段選擇回放，⑤全部回放：回放全部仿真過程；

㈧所述多級信息管理與通信方法還要求所述多級信息管理與通信系統具備仿真數據庫功能，具體涉及到仿真數據庫功能至少包含如下幾種中的一種：①支持用戶的各種仿真數據的動態建庫，②用戶管理：包括創建、刪除、修改、用戶信息、提供用戶分級管理，③歷史仿真試驗的查詢：包括仿真信息的文檔、數據；④仿真結果圖形處理功能；具體涉及下述兩種中的至少一種：將用戶的仿真結果數據，處理成MATLAB提供圖形顯示或/和打印的輸出操作；仿真數據庫幫助功能；

㈨所述多級信息管理與通信方法還要求所述多級信息管理與通信系統具備仿真變量、符號字典功能，具體至少包含如下幾種中的一種：①符號字典顯示，②符號字典查詢，③符號字典輸出XML文本輸出，④符號字典打印，⑤符號字典幫助。