PCM數(shù)據(jù)分析信息綜合配置管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘 "要： 分析信息的綜合配置管理是飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的重要環(huán)節(jié)，它對(duì)飛行試驗(yàn)采集數(shù)據(jù)的各類信息進(jìn)行管理，為數(shù)據(jù)的分析處理提供依據(jù)。針對(duì)試飛任務(wù)更新及試飛場(chǎng)地變化等實(shí)際情況，對(duì)數(shù)據(jù)庫及配置管理流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，完成了PCM數(shù)據(jù)分析信息的綜合配置管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供自動(dòng)化輔助配置管理方法，可使用戶快速便捷并準(zhǔn)確地完成分析信息的配置管理，服務(wù)于PCM數(shù)據(jù)處理。系統(tǒng)兼容飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，采用模塊化設(shè)計(jì)，可擴(kuò)展管理的數(shù)據(jù)類型，以滿足試飛數(shù)據(jù)處理的更多要求。

關(guān)鍵詞： PCM; 配置文件; 數(shù)據(jù)分析; 飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

中圖分類號(hào)： TN911?34 " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A " " " " " " " " " " " " " "文章編號(hào)： 1004?373X（2015）06?0047?04

Design of comprehensive configuration management system for

PCM data information analysis

LI Yang， HU Hui?yang， XU Ying?kang

（Chinese Flight Test Establisment， Xi’an 710089， China）

Abstract： Comprehensive configuration management of information analysis is an important part of the flight test data processing. It manages all kinds of information and provides the basis for the data analysis and processing. Under the actual situation of test mission updating and flight test site changing， a database and configuration management process was designed， and then a comprehensive configuration management system was developed for PCM data information analysis. The system provides the automation configuration management method for users′ convenient， quick and accurate configuration management of information analysis， which is in the service of PCM data processing. System is compatible with flight test data processing systems. The modular design is adopted in the system. It can make the data types extensible to meet more requirements of test data processing.

Keywords： PCM; configuration file; data analysis; flight test data processing

0 "引 "言

飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理[1]是飛行試驗(yàn)工程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，是對(duì)各類試飛數(shù)據(jù)信息進(jìn)行細(xì)致、充分和全面的分析與處理的過程，其數(shù)據(jù)處理結(jié)果是飛行試驗(yàn)鑒定結(jié)論的核心依據(jù)。而試飛數(shù)據(jù)正確快速處理的前提，是試飛數(shù)據(jù)分析信息的綜合配置管理?，F(xiàn)代飛機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)不斷發(fā)展，飛機(jī)系統(tǒng)復(fù)雜度提升，試飛測(cè)試參數(shù)劇增。PCM[2]數(shù)據(jù)是飛行試驗(yàn)中普遍采用的數(shù)據(jù)，對(duì)分析信息的綜合配置管理，是PCM數(shù)據(jù)處理工程師的主要工作。

在飛行試驗(yàn)過程中，由于試飛階段及試飛科目的不同，試飛任務(wù)也隨之變化?？焖贉?zhǔn)確地完成分析信息的綜合配置，是試飛數(shù)據(jù)處理的要求，也是飛行試驗(yàn)順利向前推進(jìn)的要求。

另外，由于試飛對(duì)環(huán)境的不同要求，試飛場(chǎng)地并不相同。不同場(chǎng)地間信息處理的軟硬件環(huán)境也不盡相同。適用不同的環(huán)境，兼容不同的系統(tǒng)，也是試飛數(shù)據(jù)處理對(duì)分析信息綜合配置的基本要求。

針對(duì)上述情況，對(duì)PCM數(shù)據(jù)分析信息配置進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其綜合管理PCM數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理和預(yù)處理所需信息，可適用于不同的軟硬件環(huán)境，兼容飛行試驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

1 "系統(tǒng)功能需求

1.1 "試驗(yàn)任務(wù)的結(jié)構(gòu)

在試飛過程中，對(duì)飛行試驗(yàn)任務(wù)的管理采用樹型結(jié)構(gòu)的模式進(jìn)行管理。樹型結(jié)構(gòu)分為型號(hào)級(jí)、飛機(jī)級(jí)、試驗(yàn)任務(wù)級(jí)。當(dāng)對(duì)試驗(yàn)任務(wù)信息改變時(shí)，就認(rèn)為產(chǎn)生了新的課題任務(wù)，但和上層的隸屬關(guān)系不變。其樹形結(jié)構(gòu)如圖1所示。

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圖1 試驗(yàn)任務(wù)管理樹型結(jié)構(gòu)圖

針對(duì)飛行試驗(yàn)任務(wù)具體情況，PCM數(shù)據(jù)分析信息綜合配置管理系統(tǒng)需管理多個(gè)型號(hào)、多架飛機(jī)的多個(gè)試驗(yàn)任務(wù)。根據(jù)任務(wù)的實(shí)際情況，每個(gè)試驗(yàn)有一個(gè)至多個(gè)數(shù)據(jù)流。每個(gè)數(shù)據(jù)流中包含本流采集的所有參數(shù)。以飛機(jī)為獨(dú)立單位，將PCM數(shù)據(jù)分析信息綜合配置管理系統(tǒng)層級(jí)關(guān)系設(shè)置如圖2所示。

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圖2 PCM數(shù)據(jù)分析信息綜合配置管理系統(tǒng)的層級(jí)關(guān)系圖

1.2 "功能需求

PCM數(shù)據(jù)分析信息綜合配置管理系統(tǒng)的基本功能包括：

（1） 管理試驗(yàn)信息

包括試驗(yàn)定義，文件導(dǎo)入，數(shù)據(jù)流管理，數(shù)據(jù)流信息管理等。數(shù)據(jù)流信息包括采集設(shè)備、位速率，同步字[3]，識(shí)別字位置，字長(zhǎng)，主幀中的子幀數(shù)，子幀中的字?jǐn)?shù)等PCM主幀結(jié)構(gòu)[4]信息。

（2） 管理參數(shù)格柵信息

包括參數(shù)的增加、刪除，參數(shù)格柵信息的修改等。格柵信息包括參數(shù)的編程符號(hào)，參數(shù)字?jǐn)?shù)，參數(shù)的子幀號(hào)，參數(shù)的字號(hào)，主幀采樣率等。

（3） 管理參數(shù)合并及取位信息

合并信息包括合并字，合并位置，合并字取位等。取位信息包括參數(shù)字長(zhǎng)，每個(gè)字的起始位、有效位長(zhǎng)度和符號(hào)位等。

（4） 管理參數(shù)校準(zhǔn)[5]信息

包括參數(shù)校準(zhǔn)類型設(shè)置、校準(zhǔn)信息編輯等。校線信息包括參數(shù)原碼類型、校準(zhǔn)類型，校準(zhǔn)曲線。參數(shù)校準(zhǔn)類型一般有點(diǎn)對(duì)校準(zhǔn)、多項(xiàng)式校準(zhǔn)等。

（5） 輸出配置文件

包括輸出適用于各類數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)使用的配置文件。

2 "系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 "軟件設(shè)計(jì)思路

結(jié)合試飛任務(wù)更新及試飛場(chǎng)地變化等實(shí)際情況，設(shè)計(jì)PCM數(shù)據(jù)分析信息綜合管理系統(tǒng)從以下幾個(gè)方面考慮：

（1） 全面、完善的信息管理，提供靈活方便的信息配置方法;提供友好的人機(jī)界面，對(duì)PCM數(shù)據(jù)的所有分析信息進(jìn)行管理;設(shè)置自動(dòng)化輔助配置管理方法，減少手動(dòng)配置工作量，節(jié)省分析信息配置時(shí)間。

（2） 兼容飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，分析信息形成的配置文件為數(shù)據(jù)處理服務(wù)，系統(tǒng)應(yīng)兼容各種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

2.2 "軟件架構(gòu)

PCM數(shù)據(jù)分析信息綜合配置管理系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)，由試驗(yàn)管理模塊、參數(shù)信息管理模塊、配置文件導(dǎo)出模塊、三部分以及支持各模塊運(yùn)行的PCMManage數(shù)據(jù)庫組成，如圖3所示。系統(tǒng)流程由導(dǎo)入基本信息文件建立試驗(yàn)開始，對(duì)分析信息進(jìn)行配置管理，以導(dǎo)出配置文件作為結(jié)束，如圖4所示。

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圖3 PCM數(shù)據(jù)分析信息綜合配置管理系統(tǒng)架構(gòu)

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圖4 PCM數(shù)據(jù)分析信息綜合配置管理系統(tǒng)輸入輸出圖示

2.2.1 "試驗(yàn)管理模塊

試驗(yàn)管理模塊也是PCM數(shù)據(jù)分析信息綜合配置管理系統(tǒng)的導(dǎo)入功能模塊，導(dǎo)入基本信息文件建立試驗(yàn)?；拘畔⑽募ǎ篨ML格式的機(jī)載采集數(shù)據(jù)[6]文件，文本格式的實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)配置文件，文本格式的預(yù)處理系統(tǒng)配置文件。

設(shè)置完全導(dǎo)入，增量導(dǎo)入兩種不同的導(dǎo)入方式，可結(jié)合任務(wù)更新情況，對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行定義。

2.2.2 "參數(shù)信息管理模塊

參數(shù)信息管理又分為參數(shù)格柵管理、參數(shù)取位管理和參數(shù)校線管理等，如圖5所示。

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圖5 參數(shù)信息管理

參數(shù)格柵管理對(duì)參數(shù)的子幀號(hào)，參數(shù)的字號(hào)，主幀采樣率進(jìn)行管理。同時(shí)可結(jié)合控制接口文件中的定義，對(duì)參數(shù)進(jìn)行合并及離散量分位。以某型號(hào)飛機(jī)中的某性能參數(shù)為例，參數(shù)是4字參數(shù)，而機(jī)載采集DFTI34、DFTI35、DFTI36、DFTI37四個(gè)單字參數(shù)，需在系統(tǒng)中對(duì)這4個(gè)參數(shù)進(jìn)行合并，合并信息存儲(chǔ)在參數(shù)DFTI34上，合并后的DFTI34即為所需性能參數(shù)。

參數(shù)取位管理對(duì)參數(shù)中每個(gè)字的起始位，有效位長(zhǎng)度、符號(hào)位等進(jìn)行管理。

參數(shù)校線管理對(duì)參數(shù)的校準(zhǔn)類型進(jìn)行管理，并給出其碼值和物理量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。PCM參數(shù)綜合信息管理軟件包括以下幾種校準(zhǔn)類型：多項(xiàng)式校準(zhǔn)、點(diǎn)對(duì)校準(zhǔn)、雙曲線校準(zhǔn)、布爾量校準(zhǔn)、分段多項(xiàng)式校準(zhǔn)以及自定義校準(zhǔn)（符合C或者delphi編程的函數(shù)）。常見的校準(zhǔn)類型是點(diǎn)對(duì)及多項(xiàng)式校準(zhǔn)。

2.2.3 "配置文件導(dǎo)出模塊

配置文件導(dǎo)出模塊是數(shù)據(jù)分析信息綜合配置管理系統(tǒng)的輸出模塊，在完成了對(duì)分析信息的綜合配置管理后，選擇試驗(yàn)，輸出符合特定格式要求的配置文件，供數(shù)據(jù)處理使用?？蓪?dǎo)出兩種類型的配置文件，PCM實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)配置文件以及PCM預(yù)處理系統(tǒng)配置文件。

2.3 "PCMManage數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

PCMManage數(shù)據(jù)庫綜合存儲(chǔ)系統(tǒng)中的各類信息，有六種基本表，包括試驗(yàn)定義表，數(shù)據(jù)流格式表，格柵表，參數(shù)取位表，按照參數(shù)校準(zhǔn)類型的不同，參數(shù)校準(zhǔn)表不同，例如點(diǎn)對(duì)校準(zhǔn)表、多項(xiàng)式校準(zhǔn)表。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)表如圖6所示。

試驗(yàn)定義表，儲(chǔ)存所有的試驗(yàn)信息，包括飛機(jī)名、試驗(yàn)名、數(shù)據(jù)流個(gè)數(shù)以及每個(gè)流的流名稱。PCMManage數(shù)據(jù)庫中設(shè)置一張?jiān)囼?yàn)定義表，存儲(chǔ)所有的試驗(yàn)信息。試驗(yàn)定義表中的一條記錄，代表一個(gè)數(shù)據(jù)流，這個(gè)數(shù)據(jù)流由飛機(jī)名和試驗(yàn)名共同標(biāo)識(shí)。

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圖6 PCMManage數(shù)據(jù)庫表示意圖

數(shù)據(jù)流格式表存儲(chǔ)數(shù)據(jù)流的流格式信息，包括位速率，同步字，識(shí)別字位置，字長(zhǎng)，主幀中的子幀數(shù)，子幀中的字?jǐn)?shù)等。系統(tǒng)中的每個(gè)數(shù)據(jù)流，在PCMManage數(shù)據(jù)庫中都有一張數(shù)據(jù)流格式表。

格柵表存儲(chǔ)參數(shù)的格柵信息。包括參數(shù)名、采樣率、參數(shù)字?jǐn)?shù)、參數(shù)幀號(hào)、參數(shù)字號(hào)等。與數(shù)據(jù)流格式表相同，每個(gè)數(shù)據(jù)流，有對(duì)應(yīng)的一張格柵表，以數(shù)據(jù)流名為標(biāo)識(shí)，存儲(chǔ)本條數(shù)據(jù)流內(nèi)的參數(shù)格柵信息。

參數(shù)取位表存儲(chǔ)參數(shù)的有效位，位長(zhǎng)度等信息。每個(gè)類型的校準(zhǔn)表此類型參數(shù)的校線信息。這幾種表以飛機(jī)名為標(biāo)識(shí)，每個(gè)飛機(jī)對(duì)應(yīng)一張表，這些表只保存參數(shù)取位及校線的最新信息，不存儲(chǔ)歷史信息。

下面以飛機(jī)ABCD為例，說明其在PCMManage數(shù)據(jù)庫中的存儲(chǔ)情況。假設(shè)有一名為20110506的試驗(yàn)，共有4個(gè)流。在試驗(yàn)定義表中，共有4條記錄，分別表示ABCD_20110506這個(gè)試驗(yàn)中的4個(gè)數(shù)據(jù)流。有4張數(shù)據(jù)流格式表，存儲(chǔ)4個(gè)數(shù)據(jù)流的格式信息，有4張格柵表，存儲(chǔ)每個(gè)流中的參數(shù)格柵信息。有1張取位表、1張點(diǎn)對(duì)校準(zhǔn)表和1張多項(xiàng)式校準(zhǔn)表，分別存儲(chǔ)飛機(jī)ABCD的20110506試驗(yàn)中所有參數(shù)的取位信息、點(diǎn)對(duì)校準(zhǔn)校線和多項(xiàng)式校準(zhǔn)校線。

3 "應(yīng)用結(jié)果

PCM數(shù)據(jù)分析信息綜合配置管理系統(tǒng)已應(yīng)用在ARJ21?700民機(jī)數(shù)據(jù)處理中，其運(yùn)行主界面如圖7、圖8所示。圖中顯示的ABCD_20110506即為ARJ21?700民機(jī)的試驗(yàn)，此試驗(yàn)包含4個(gè)數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)流中參數(shù)的格柵、取位及校線管理。

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圖7 格柵管理界面

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圖8 取位和校線管理界面

系統(tǒng)兼容各種PCM數(shù)據(jù)處理軟件，完成PCM數(shù)據(jù)分析信息的綜合管理。并適用于飛行試驗(yàn)任務(wù)更新、場(chǎng)地變換等實(shí)際情況，可快速便捷的進(jìn)行信息配置，為飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理服務(wù)。

4 "結(jié) "語

本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了PCM數(shù)據(jù)分析信息綜合配置管理系統(tǒng)，提供友好實(shí)用的操作界面，用戶可靈活便捷準(zhǔn)確地完成綜合信息的配置管理;采用模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，可在未來兼容飛行試驗(yàn)其他數(shù)據(jù)類型的綜合處理信息管理，以滿足科研試飛數(shù)據(jù)處理各不相同的實(shí)際需求。

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