基于航電系統(tǒng)ICD分析的ICD管理系統(tǒng)平臺設(shè)計

陳斌

[摘? ? 要 ]隨著我國各項科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，航電技術(shù)也有了飛速提升，近幾年航電系統(tǒng)越來越完善，作為現(xiàn)代化戰(zhàn)斗機(jī)的重要組成部分，航電系統(tǒng)的發(fā)展能夠大幅提升我國航天系統(tǒng)發(fā)展水平，另外還能促進(jìn)我國軍事領(lǐng)域的進(jìn)步?；诖?，我國相關(guān)部門加強(qiáng)了對航電系統(tǒng)的管理與維護(hù)，航空電子系統(tǒng)的通用接口文檔（ICD）管理系統(tǒng)的出現(xiàn)，提升了我國航天系統(tǒng)的安全性，不僅促進(jìn)了ICD信息的升級與管理，還對ICD信息進(jìn)行了分析，更有利于這一領(lǐng)域工作人員對航電系統(tǒng)的維護(hù)與管理。在這一背景下，本文對航電系統(tǒng)ICD進(jìn)行了研究，分析了ICD管理系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀，并對ICD管理系統(tǒng)平臺設(shè)計做出了論斷，提出了相對應(yīng)的改進(jìn)措施。

[關(guān)鍵詞]ICD管理系統(tǒng);現(xiàn)狀分析;策略

[中圖分類號]TN967.1 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）04–00–03

[Abstract]With the continuous development of science and technology in China， avionics technology has also been rapidly improved.In recent years， avionics system has become more and more perfect.As an important part of modern fighter， the development of avionics system can greatly improve the development level of China's aerospace system， and also promote the progress of China's military field.Based on this， China's relevant departments have strengthened the management and maintenance of avionics system.The emergence of general interface document （ICD） management system of avionics system has improved the security of China's aerospace system， not only promoting the upgrading and management of ICD information， but also analyzing the ICD information， which is more conducive to the maintenance and management of avionics system for staff in this field.In this context， this paper studies the ICD of avionics system， analyzes the operation status of ICD management system， and makes a judgment on the design of ICD management system platform， and puts forward corresponding improvement measures.

[Keywords]ICD management system; status analysis; strategy

隨著我國科技水平的不斷提高，航電系統(tǒng)在我國航空領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，但對這一系統(tǒng)的管理與維護(hù)技術(shù)還存在部分問題，為解決這些問題，相關(guān)人員研發(fā)出了ICD系統(tǒng)，加強(qiáng)了對航電系統(tǒng)的管理，雖然ICD的出現(xiàn)提升了航電系統(tǒng)運(yùn)行效率，但同時也帶來了新的問題，對ICD系統(tǒng)的維護(hù)，以及ICD管理系統(tǒng)本身存在的問題等，都需要相關(guān)人員不斷加強(qiáng)對這一系統(tǒng)的管理與完善，使這項技術(shù)更進(jìn)一步，從而推動我國科技水平的進(jìn)一步提升。

1 航電系統(tǒng)ICD概述

ICD系統(tǒng)在航空電子系統(tǒng)中連接各分系統(tǒng)與各設(shè)備間的信號，在航空電子系統(tǒng)中處于重中之重。傳統(tǒng)航電系統(tǒng)管理方法為手工編制檔案管理，這一傳統(tǒng)手段運(yùn)行效率比較低，也極其容易出現(xiàn)計算失誤等問題，降低了航空管理工作運(yùn)行效率。另外，由于航空技術(shù)的不斷進(jìn)步，需要管理的數(shù)據(jù)也在不斷增多，這就增加了航電管理系統(tǒng)的工作量。因此，完善ICD管理系統(tǒng)，提升管理質(zhì)量便尤為重要。

隨著ICD系統(tǒng)的不斷完善，ICD系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫功能也在不斷提升，能夠更高效地對航天設(shè)備各數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入、查詢、分析等。還能夠?qū)Ω鲾?shù)據(jù)進(jìn)行分類管理，使管理記錄更加趨于規(guī)范化。同時還增加了多種查詢方式，完善了查詢手段。

ICD信號中會包含多重信息，這些信息存在著一定的邏輯性，這些存在著邏輯性的信息被稱為域，域與信號之間存在著緊密聯(lián)系，一個信號可以包含多個域，但是域只存在于一個信號中，并且與所存在信號的周期保持一致，根據(jù)不同邏輯不同作用可以將域進(jìn)行進(jìn)一步劃分，比如布爾域、固定值域、整型域、枚舉域、BCD域等12種域，這些域有其特定作用與屬性，適用于所有航電系統(tǒng)。接下來將對不同類型的域進(jìn)行具體分析。ICD域組成部分如圖1所示。

1.1 標(biāo)簽域

標(biāo)簽域是由多個比特位表示數(shù)值的固定值域，主要用來表現(xiàn)ARING-249總線的標(biāo)簽信息。這一總線的標(biāo)簽信息使用的是8進(jìn)制數(shù)據(jù)來表達(dá)的，編碼方式采用從高到低進(jìn)行，使得數(shù)據(jù)看起來更加整潔規(guī)范，更便于管理。

1.2 布爾域

布爾域與枚舉域相差不大，相當(dāng)于一個枚舉域的比特位，但布爾域的取值較小，只取0或1，用來表示邏輯信號的增減。

1.3 定點(diǎn)域

定點(diǎn)域包含的內(nèi)容較多，借助計算機(jī)數(shù)據(jù)對運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄分析，主要包含比例尺、最小/大值、符號位、單位、LSB等屬性的域。不同ICD系統(tǒng)對定點(diǎn)域分析及定義方式不同，相關(guān)人員便在定義域內(nèi)增加了節(jié)序?qū)傩?，使得在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與記錄時按照高低位方式進(jìn)行傳輸，使得數(shù)據(jù)看起來更加具有條理性。

1.4 枚舉域

顧名思義，枚舉域類似列舉法，借助多個表示2的比特域進(jìn)行枚舉，其計算方式為2n，用來計算系統(tǒng)中存在的域值。

1.5 ASCⅡ域

ASCⅡ域借助數(shù)字8來進(jìn)行其中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)區(qū)間為0～255內(nèi)的8的倍數(shù)，用來表示5ASCⅡ內(nèi)的數(shù)據(jù)信息。

1.6 BCD域

BCD域與5ASCⅡ域計算方式基本相似，BCD以4的整倍數(shù)來表示表格內(nèi)的信息數(shù)據(jù)，但這一數(shù)據(jù)不是用比特域來計算，而是采用定點(diǎn)域的方式來記錄，其屬性主要包括比例尺、單位、最大/小值等屬性，多用來統(tǒng)計時間、維度等信息。

1.7 DOUBLE域

DOUBLE域是用來表示雙精度浮點(diǎn)值的域，采用比特域計算方式，由64為比特位組成。

1.8 SINGLE域

與DOUBLE域相反，SINGLE域使用來表示單精度浮點(diǎn)值的域。

1.9 UNICODE域

UNICODE域也是借助比特域來進(jìn)行計算的域，由32的整倍數(shù)組成，來表示UNICODE的編碼數(shù)據(jù)。

2 ICD信息管理

ICD信息管理主要對域、系統(tǒng)、產(chǎn)品、信號等進(jìn)行多方面的管理。

2.1 項目管理

項目管理主要是指對機(jī)器型號、架次、運(yùn)行時間等信息的管理。對項目的管理分為多種機(jī)型，同一機(jī)型又分為多種系統(tǒng)，比如，飛行系統(tǒng)、航電系統(tǒng)等，這就使得ICD需要管理的內(nèi)容有所增加。

2.2 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理主要指對不同機(jī)型的子系統(tǒng)的維護(hù)，主要指對系統(tǒng)的功能、產(chǎn)品、描述等信息的管理。對系統(tǒng)的管理主要指某種機(jī)型內(nèi)的分系統(tǒng)，分系統(tǒng)又包含更小的設(shè)備組織，比如，航電系統(tǒng)又包括大氣系統(tǒng)、慣導(dǎo)系統(tǒng)等。慣導(dǎo)系統(tǒng)又包括慣導(dǎo)計算機(jī)等設(shè)備，使得ICD在進(jìn)行管理時要做好分類，具體問題具體分析，使檢測結(jié)果更加精確。

2.3 信號管理

信號管理主要指對產(chǎn)品的輸入信號及輸出信號進(jìn)行管理與維護(hù)，并且要將信號進(jìn)行分類，以邏輯順序或物理順序進(jìn)行管理，劃分為數(shù)據(jù)塊與邏輯域，信號管理是在可制定化基礎(chǔ)上進(jìn)行編寫的，能夠滿足不同用戶對信號的關(guān)注度，便于制定個性化方案。對信號的管理實際是對產(chǎn)品的通訊內(nèi)容進(jìn)行管理，信號分為總線與非總線兩部分，總線又包括MIL-STD-1553B、ARING-429、AFDX等分系統(tǒng)，非總線又包括離散量、電阻量、模擬量等。ICD系統(tǒng)信號管理結(jié)構(gòu)如圖2所示

3 ICD安全性分析

ICD系統(tǒng)對航電系統(tǒng)的管理具有極大的優(yōu)越性，經(jīng)過相關(guān)人員的不斷研究，安全性能有了極大提升，以下將對ICD系統(tǒng)在航電系統(tǒng)管理中的安全性做出全面分析。

3.1 數(shù)據(jù)安全

ICD系統(tǒng)有著專門記錄數(shù)據(jù)用的數(shù)據(jù)庫，用來記錄、修改、查詢、導(dǎo)出用戶操作功能權(quán)限，還可以根據(jù)用戶的不同需求做出針對性方案，用戶在進(jìn)行系統(tǒng)操作時有特定權(quán)限，并且只能在自己的權(quán)限內(nèi)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。另外，ICD數(shù)據(jù)庫可以記錄下用戶對數(shù)據(jù)的修改狀況，并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以在用戶對數(shù)據(jù)調(diào)整不準(zhǔn)確出現(xiàn)故障時對數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)，使系統(tǒng)的安全性能夠更進(jìn)一步提升。同時，用戶還可以通過客戶端對數(shù)據(jù)進(jìn)行修改并記錄，管理人員通過查看修改日志便可以對系統(tǒng)做出具體分析，以便專業(yè)人員及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題并解決。

3.2 性能優(yōu)化

ICD數(shù)據(jù)庫可以對航電系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及記錄，所涉及的數(shù)據(jù)量比較大，ICD管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫存儲空間比較大，能夠滿足航電系統(tǒng)的要求，使航電系統(tǒng)運(yùn)行效率更進(jìn)一步提升。同時，ICD數(shù)據(jù)庫還能夠在大量用戶同時訪問時保質(zhì)保量完成任務(wù)，使用戶獲得良好的體驗感。隨著工作人員對這一技術(shù)的不斷優(yōu)化，數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)的處理效率也在不斷提升，這就加大了航電系統(tǒng)的運(yùn)行效率。ICD數(shù)據(jù)庫還按照設(shè)備功能對其進(jìn)行了合理優(yōu)化，設(shè)備維護(hù)更加便利，延長了設(shè)備使用年限，在一定程度上降低了設(shè)備維護(hù)成本。

3.3 ICD服務(wù)器

ICD系統(tǒng)的核心為ICD服務(wù)器，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行記錄及同步，服務(wù)器又由多種部件組成，數(shù)據(jù)庫與服務(wù)軟件，用于存儲ICD數(shù)據(jù)的服務(wù)器可以通過JDBC直接與數(shù)據(jù)庫建立聯(lián)系，并通過TCP向各客戶端輸送信息，客戶想要對數(shù)據(jù)進(jìn)行修改時，客戶端會進(jìn)行記錄備份，服務(wù)器便可以通過客戶端向其他客戶傳遞這一信息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步更新。

3.4 ICD客戶端

ICD客戶端已經(jīng)歷了長期的演變改革，作為軟件使用人員的接口，用戶可以通過ICD客戶端查詢數(shù)據(jù)、記錄、編輯等，并通過這一系統(tǒng)進(jìn)行管理工作，因此客戶端還要為客戶提供可操作的平臺，還要滿足復(fù)雜ICD的設(shè)計需求，為用戶提供操作更加便利的平臺，另外還可以借助圖畫的形式，使設(shè)計過程趨于簡單化，提升工作人員工作效率，使ICD處理數(shù)據(jù)的功能更進(jìn)一步提升，提高這一系統(tǒng)精確度。

4 ICD系統(tǒng)發(fā)展前景

ICD系統(tǒng)能夠在很大程度上滿足當(dāng)下技術(shù)需求，但隨著航電技術(shù)的不斷提升，對ICD管理系統(tǒng)也提出了新的要求，這就需要相關(guān)人員加緊對這一系統(tǒng)的研究與完善。在進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計時要考慮到多方面因素，可借助其他手段來對這一技術(shù)進(jìn)行完善，如紅外檢測手段等，對系統(tǒng)運(yùn)行過程進(jìn)行實時記錄，以便相關(guān)人員能夠及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行中的問題，并對其進(jìn)行解決，推動這一系統(tǒng)更加完善。

航電ICD系統(tǒng)在未來還可能會加入新的總線協(xié)議，對不同類型的數(shù)據(jù)經(jīng)營分別分析。當(dāng)下ICD設(shè)計及管理并沒有加入擴(kuò)展技能，不能將之前使用過的數(shù)據(jù)進(jìn)行遷移、導(dǎo)入，在對這一技術(shù)進(jìn)行完善時，可以加入數(shù)據(jù)導(dǎo)入系統(tǒng)，將之前研發(fā)使用的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到現(xiàn)有程序中，還可以建立自我檢測系統(tǒng)，對之前犯過錯的數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖定，在輸入相關(guān)數(shù)據(jù)時啟動自我鎖定系統(tǒng)，減少失誤。

5 ICD系統(tǒng)改進(jìn)方案

雖然ICD系統(tǒng)為航電系統(tǒng)帶來了諸多便利，但在實際運(yùn)行過程中還存在著不少問題，拖慢了航電系統(tǒng)及其自身的發(fā)展速度，所以相關(guān)人員要加緊對這一系統(tǒng)的修整與完善，以下將對ICD存在的問題進(jìn)行具體分析并提出相關(guān)優(yōu)化方案。

5.1 借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗

雖然我國已處于發(fā)展中國家前列，但發(fā)展水平與發(fā)達(dá)國家還存在一定差距，發(fā)達(dá)國家的ICD管理系統(tǒng)相比我國ICD管理系統(tǒng)來說更加完善，這就要求我國相關(guān)專業(yè)人士吸取發(fā)達(dá)國家先進(jìn)經(jīng)驗，學(xué)習(xí)西方先進(jìn)技術(shù)，為我所用，并結(jié)合我國實際情況進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，使我國ICD技術(shù)更進(jìn)一步提升。

5.2 提升相關(guān)專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量

由于這項相對比較新穎，對專業(yè)性要求比較高，從事這一職業(yè)的工作人員相對比較年輕，對新知識、新技術(shù)的接受程度也比較高，這就要求在進(jìn)行專業(yè)知識的教學(xué)時要加緊對專業(yè)知識的培養(yǎng)。隨著科技水平的不斷提升，越來越多的人投入到這一事業(yè)中，各高校也對這一專業(yè)進(jìn)行了擴(kuò)招，教育水平也在逐年提升，學(xué)校在進(jìn)行教學(xué)時要提升教育質(zhì)量，在條件允許的情況學(xué)?？梢耘c當(dāng)?shù)睾教觳块T建立聯(lián)系。為學(xué)生征得實訓(xùn)機(jī)會，為將來投入到航電事業(yè)打下良好基礎(chǔ)，為航電工程注入新的活力。

6 結(jié)語

總而言之，ICD管理系統(tǒng)平臺為航電系統(tǒng)的運(yùn)行提供了極大的便利，但在運(yùn)行過程中還存在著部分問題，比如系統(tǒng)維護(hù)成本較高、運(yùn)行速度有待進(jìn)一步提升等，本文針對這一問題進(jìn)行了具體分析，但在實際操作過程中存在的問題絕不止于此，相關(guān)專業(yè)人員應(yīng)該在工作中不斷總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，及時發(fā)現(xiàn)并解決這一系統(tǒng)中存在的問題，使得航電系統(tǒng)運(yùn)行效率進(jìn)一步提升，為促進(jìn)我國航電事業(yè)的發(fā)展打下良好基礎(chǔ)，使相關(guān)領(lǐng)域人員獲得更多經(jīng)濟(jì)效益及社會效益，促使我國經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步增長。

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