[發明專利]采用插件式管理架構的通用試驗數據采集系統

在審

• 申請號: 202011397274.0
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112526974A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 吳鳳曦;廖奇;戢方;何立力;姜華;周宇
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司成都飛機設計研究所
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 陸峰

本發明涉及采用插件式管理架構的通用試驗數據采集系統，其特征在于，所述通用試驗數據采集系統采用并行計算架構和分布式存儲相結合的方式，硬件包括：采集設備、前端分析計算機、集群主節點服務器、集群從節點服務器、磁盤陣列、網絡交換機和光纖交換機；通用試驗數據采集系統的軟件包括：插件式通用試驗數據前端采集、分析軟件和試驗數據管理平臺軟件；并行計算架構由集群主節點服務器和若干集群從節點服務器組成；分布式存儲系統包含集群主節點服務器、集群節點機和磁盤陣列。本發明將試驗過程中的各種資源和信息有效關聯，滿足試驗數字化管理的需求，保證系統試驗可控制、可追溯、可再現。實現對飛機試驗數據的通用化、平臺化管理。

技術領域

本發明屬于飛行控制系統試驗數據采集技術。

背景技術

隨著新一代有人/無人戰斗機飛機研制的不斷完善與升級，需要一套通用的、更加便捷、分析功能更強大、資源利用率更高的試驗數據采集系統，支持完成新一代有人/無人戰斗機的研制、試驗和試飛工作。同時，試驗數據的處理需求也發生了變化，數據量更大、處理速率更快、數據的交換更復雜，對數據的自動分析、追溯以及數字化管理的要求更高等。

現有的試驗數據采集系統根據采集對象的不同，定制性構建數據采集系統，包含采集前端板卡、采集計算機和專用采集軟件。故根據機載系統傳輸總線的不同而有多套專用的采集系統。并且對采集數據的管理為本地化管理，數據的存儲及管理局限于于采集計算機的內存限制，不利于試驗數據的數字化管理。

發明內容

本發明的目的是為實現試驗數據采集系統的通用化、平臺化設計，本發明是為多機型試驗提供試驗數據相關信息、數據、文件、文檔的建立、查詢、關聯、統計、分析、追溯、維護管理等功能。插件式通用試驗數據采集系統總體設計架構如圖1所示。

技術方案是采用插件式管理架構的通用試驗數據采集系統，所述通用試驗數據采集系統采用并行計算架構和分布式存儲相結合的方式，硬件包括：采集設備、前端分析計算機、集群主節點服務器、集群從節點服務器、磁盤陣列、網絡交換機和光纖交換機；通用試驗數據采集系統的軟件包括：插件式通用試驗數據前端采集、分析軟件和試驗數據管理平臺軟件；并行計算架構由集群主節點服務器和若干集群從節點服務器組成；分布式存儲系統包含集群主節點服務器、集群節點機和磁盤陣列。

采集設備為支持多種數據源的多接口采集設備，數據源包括1394、串口、DFTI、網絡、反射內存。

采集設備是與試驗數據源的接口，與被測試對象以適應性的總線形式接入；前端分析計算機對采集設備采集的數據進行分析；集群主節點服務器機發起并行計算任務，與集群節點服務器并行計算，操作在分布式存儲系統上的數據集；磁盤陣列用于分布式的存儲擴展；被測對象的試驗數據通過以太網絡錄入分布式存儲系統中，集群主節點服務器和集群從節點服務器通過光纖網絡交換數據，進行并行計算，提高了數據吞吐能力和執行速率。

插件式通用試驗數據前端采集、分析軟件運行在前端分析計算機上，用于對多接口試驗數據進行繪圖及分析；試驗數據管理平臺軟件運行在主、從集群服務器上，平臺軟件是前端采集軟件的支撐，用來實現海量試驗數據的后臺高效管理，包括數據的入庫、檢索、計算、訪問接口控制、安全、系統資源調度與調優功能。

插件式通用試驗數據前端采集、分析軟件采用了插件架構，包括：試驗數據采集模塊和試驗數據處理模塊。

試驗數據采集模塊采用了數據流管理方式，在硬件BSP和驅動的基礎上，分別封裝為串口數據采集插件、網絡數據采集插件、反射內存數據采集插件。試驗數據處理模塊完成對試驗數據的預處理、按需入庫和采集過程監控。

預處理用于數據清理和數據時序糾錯；按需入庫是按用戶設定的篩選條件對試驗數據進行進行解析和入庫，將原始數據將保存在系統中供下次分析使用；采集過程監控用于在試驗數據采集過程中對采集過程進行監控，故障時自動報警，以方便使用者及時發現系統故障。試驗數據管理平臺軟件用于完成試驗數據的出入庫管理及數據的查詢與應用。