CN103309239B - 一种多级信息管理与通信方法 - Google Patents

Abstract

一种多级信息管理与通信方法，其满足下述要求：(一)所述多级信息管理与通信方法以所述多级信息管理与通信系统为硬件基础，其具体采用基于构件的结构布置形式；(二)所述多级信息管理与通信方法中，与多级信息管理与通信系统硬件同时使用的软件系统的构件分为三大类：系统构件、组合构件和独立构件；(三)所述多级信息管理与通信系统是半实物仿真系统，各系统之间通信的数据除了实型数据外，还有非标数据，各来自不同的数据源；(四)所述多级信息管理与通信方法中，信息的自动识别采用信息配置文件的方法。本发明性能优越，实时仿真运行周期、仿真变量个数、数据连续存储时间、数据存储周期等均满足使用要求；其具有可预期的巨大的经济价值和社会价值。

Description

一种多级信息管理与通信方法

技术领域

本发明涉及科学，特别提供了一种多级信息管理与通信方法。

背景技术

现有技术中，面向试验研究的飞行仿真系统结构设计和相关的多级信息管理与通信方法一直是技术发展的难点。相关技术的发展现状一直是飞机的设计和制造一体化技术开发环境的重要支撑技术。它集中了仿真平台管理、飞行试验、试验数据分析、试验信息管理等众多功能，为飞机设计人员提供了一个利于保密管理的无纸新型飞机设计管理平台，具有很高的经济价值和经济价值。也为相关的设计和制造工作规范化提供了重要的技术基础。

人们迫切希望获得一种技术效果优良的多级信息管理与通信方法以及作为其支撑技术的多级信息管理与通信系统设计方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种技术效果优良的多级信息管理与通信方法。

本发明一种多级信息管理与通信方法，其特征在于：所述多级信息管理与通信方法满足下述要求：

㈠所述多级信息管理与通信方法以所述多级信息管理与通信系统为硬件基础，其具体采用基于构件的结构布置形式；其将飞行模拟装置和与之相关连的数据支持装置集成到同一个以太网或/和实时网中，且要求单个构件支持单一功能要求；构成所述多级信息管理与通信系统的构件涉及以下几部分：飞行仿真构件、机载系统仿真装置、加载装置、传感器激励系统、接口仿真系统、电传系统试验器、视景系统、监控装置、总控装置、数据库系统；上述各个构件通过通信辅助系统布置连接在同一个以太网或/和实时网中作为一个整体进行工作；

㈡所述多级信息管理与通信方法中，与多级信息管理与通信系统硬件同时使用的软件系统的构件分为三大类：系统构件、组合构件和独立构件；下述构件为系统构件：数据处理系统中的三个构件：符号字典、后置处理、数据存储，实时监控系统中的两个构件：参数监控、曲线监控，视景系统中的构件：视景模型，机载设备系统中的三个构件：加载模型、仿真转台、传感器，接口系统中的构件：接口模型；系统构件特点：粒度大，功能复杂，一般为功能封装的独立系统。基本特性有两种：①自治性：独立的执行能力，能够独立分布；②封闭性：信息隐藏，提供专门的用户接口；

下述构件为组合构件：主控台系统中的构件：初值设置、扰动设置、飞参设置(是飞行参数设置的简称)、设备配置、版本检查、系统自检、实验项目设置、激励信号发生、仿真回放、系统状态监控；组合构件特点：粒度中等，由一个或几个组合构件完成一个特定任务，用于组合大型系统。其基本特性有三种：①组合性：提供统一的接口，用于大型系统组装；②可配置性：构件一般基于配置文件，可自行定制；③可调度性：接收用户事件触发；

下述构件为独立构件：开放式自动识别通信系统中的三个构件：构件装配、软件总线、系统通信。独立构件的特点：粒度小，功能单一。其基本特性有两种：①原子性：接口单一，完成特定功能；②可见性：以源码级别提供；㈢所述多级信息管理与通信系统是一个的半实物仿真系统，各部分之间通信的数据除了常用的实型数据外，还有许多非标数据，各来自不同的数据源；如字符型数据，它的每一位或每几位组合均表示不同的含意；为了实现各构件之间有效协同的数据共享，要求集成管理各种类型的数据；本发明中在统一制定信息变量命名规则的前提下，建立了基于XML的多级信息数据模型。信息变量命名规则如下所示：

规则定义:

Ⅰ――变量类型,小写字母；不同字符组合表示的含义不同：i表示整型变量,4个字节；f表示实型变量,4个字节；d表示双精度变量,8个字节；sh表示有符号短整型变量,2个字节；us表示无符号短整型变量,2个字节；ch表示字符型变量,1个字节；uc表示无符号字符型变量,1个字节；st表示结构体类型,只用于子结构体；p表指针变量,用于对结构体内部成员进行访问；a表示数组,放在类型之前；

Ⅱ――变量物理意义,一个或几个单词(允许用缩写),每个单词的第一个字母大写,其余小写；

Ⅲ――下划线,如无单位,则Ⅲ、Ⅳ省略；

Ⅳ――变量的单位,按下述定义；各字符组合及其含义(二者之间用短横线连接)如下：m－米，mm－毫米，cm－厘米，km－千米，m2－米²，h－小时，hz－赫兹，mhz－兆赫兹，s－秒，us－微秒，kg－千克，kgh－千克/小时，g－过载，pa－帕，mmhg－毫米汞柱，rad－弧度，deg－度，as－角秒，ds－度/秒，rs－弧度/秒，ds2－度/秒²，rs2－弧度/秒²，kmh－千米/小时，ms－米/秒，ms2－米/秒²，pct－％，kgm2－kg/m²，dc－℃，k－K(开)。

多级信息数据模型由一个根结点和多个子结点组成，结点间有层次结构关系，该数据模型结构具有如下特点：仅有一个根结点没有前驱结点；除了根结点外，每个结点有且仅有一个直接前驱结点；包括根结点在内，每个结点可以有多个后继结点；

这种数据模型结构为信息的自动识别；信息的开放式管理奠定了基础。

数据模型如下：

数据结构：：＝<子系统个数，子系统节点>

子系统节点：：＝<子系统序号，子系统名字，float变量个数，char变量个数，int变量个数，参数节点>

参数节点：：＝<变量序号，字节数，变量类型，变量名，量纲，物理意义，上限，下限、反射内存地址，位文本节点>

位文本节点：：＝<位语义，起始位，终止位>

㈣所述多级信息管理与通信方法中，信息的自动识别采用信息配置文件的方法；在系统设计中引入信息配置文件，通过对信息配置文件的编辑，动态生成所需信息配置文件，以实现开放信息的管理与自动识别与通信。

本发明所述多级信息管理与通信方法，还要求保护下述优选内容：

所述多级信息管理与通信系统的构件满足下述两种情况之一：

其一，所述多级信息管理与通信系统的构件组成分为两大类：工程飞行模拟装置、数据支持装置；上述两部分之间通过通信辅助系统连接为一个整体；其中：①工程飞行模拟器由下述几部分构成：飞行仿真系统101、机载系统仿真器102、加载装置103、传感器激励系统104、接口仿真系统105、电传系统试验器106、视景系统107；上述几部分以平等关系接入以太网或/和实时网并进而与数据支持装置连接；②数据支持装置构成如下：监控装置201、总控装置202、数据库系统203、通信辅助系统；上述几部分以平等关系接入以太网或/和实时网并进而与工程飞行模拟器连接；

所述监控装置201具体为下述二者的组合：数据/参数显示装置、曲线显示计算机；用于连接工程飞行模拟器和数据支持装置的通信辅助系统具体结构组织形式为以太网或/和实时网。

其二，所述多级信息管理与通信系统构成还可以如下：航电仿真模块4、视景系统2、数据处理装置3、信号发生与信号调理机箱5、飞行仿真用接口计算机下位机6、交换机7、单轴速率转台9、地面油源设备10、地面综合试验器11、三轴速率转台12、接口计算机上位机14、上位机15；其中：

航电仿真模块4、视景系统2、数据处理装置3作为平等节点都布置在同一个以太网或/和实时网中；

下述组成部分作为平等节点都布置在另一个以太网或/和实时网中：航电仿真模块4、信号发生与信号调理机箱5、飞行仿真用接口计算机下位机6、交换机7、迎角转台8、单轴速率转台9、地面油源设备10、地面综合试验器11、三轴速率转台12、总静压模拟器13、接口计算机上位机14、上位机15；

上述两个以太网或/和实时网之间使用交换机7连接在一起；

数据处理装置3具体为数据记录计算机301、曲线显示计算机302的组合；

上位机15和中介装置16之间通过以太网连接在一起，上位机15通过中介装置16接入与迎角转台8相同的同一个以太网或/和实时网中；

航电仿真模块4的具体构成如下：航电功能子系统401、显示控制仿真装置402、航电仿真用接口计算机下位机403、耦合器404；其中：航电功能子系统401接入与视景系统2共用的同一个以太网或/和实时网中；航电仿真用接口计算机下位机403接入与单轴速率转台9、地面油源设备10共用的同一个以太网或/和实时网中；显示控制仿真装置402、航电仿真用接口计算机下位机403、耦合器404三者通过总线连接在一起；

下述两个构成部分之间所在的以太网或/和实时网中都分别布置有交换机7，且二个交换机7连接在一起；

飞行模拟试验平台中，飞行仿真用接口计算机下位机6设置有至少两台，以平等关系平行接入与迎角转台8、总静压模拟器13共用的同一个以太网或/和实时网中。

所述多级信息管理与通信方法满足下述要求之一或其组合：

㈠所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备自检功能以能够进行自检多级信息管理与通信；具体要求至少满足下述三种要求之一：①设备配置：在仿真试验开始前，进行参试设备的状态配置选择；②版本检查：对构件当前版本进行查询，导入以前版本与当前版本进行对比，保存当前版本，并进行版本说明；③构件运行前自检：分别对各构件发送自检命令，命令构件进行自检，并将自检信息返回到主控台；

㈡所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备试验设置功能，能够依据试验大纲进行如下七种之一或其组合的设置以满足不同的试验科目的要求：①主控台激励信号设置，具体涉及下述几种中的至少一种：阶跃信号、斜坡信号、方波、双阶跃信号、双斜坡，三角波信号，阶梯信号，变阶梯信号；②下位机激励信号设置，具体涉及下述2种中的至少一种：阶跃信号、斜坡信号；③扰动设置：将设置的激励信号加载到相应的参数中；④初始设置，具体涉及下述几种参数中的至少一种：目标模型、飞机方程、初始高度、初始马赫数、初始油量；⑤飞行参数设置，具体涉及下述几种参数中的至少一种：高度、速度、航向、风向、风速；⑥座舱状态设置:设置座舱中的各个开关值；⑦航电初始数据加载设置：航电系统初始数据设置；

㈢所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备控制操作功能；具体要求至少满足下述4种要求之一：①初始化：将XPC模型下装至下位机，初始化仿真系统；②启动：仿真系统开始运行；③复位：进行到仿真系统就绪状态；④停止：仿真系统停止运行；

㈣所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备静态测试功能，通过所述多级信息管理与通信系统的主控平台上的各测试界面对不同设备和系统进行相应功能的静态测试，用以检查设备是否完好；静态测试页面至少包括下述七种中的一种：①静压模拟器测试，②角速率转台测试，③迎角转台测试，④液压系统，⑤航电仿真系统，⑥1553总线静态测试，⑦429总线静态测试；

㈤所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备试验项目设置功能，其中：电传系统试验具体至少包含下述四种之一：①传感器特性测试：动静压传感器特性测试；所涉及的传感器分别为指令传感器、角速率传感器、迎角传感器、加速度传感器；②舵回路测试；③控制律支路测试；④余度管理试验为下述几种之一或其组合：幅值门试验、限时间门限试验、故障申报试验；

试验项目设置功能中还涉及自动飞行控制系统试验，具体涉及控制律测试；

㈥所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备实时监控功能：具体包含有下述三类功能中的至少一类：曲线显示方式、曲线显示操作、参数的显示；其中：曲线显示方式具体包含有下述内容之一：①单轴曲线，②三轴曲线，③曲线与参数同窗口显式；曲线显示操作具体包含有下述内容之一：①曲线在线添加、删除，②曲线窗口及窗口背景设置，③曲线放大和游动，④曲线数值读取，⑤显式窗口切换；参数的显示具体为：分页形式显示参数值；

㈦所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备仿真试验再现功能，具体涉及到的控制操作至少包含如下几种中的一种：①文件选择：选择回放的远程文件，②快放：提供快放、加速开关，③慢放：提供减速开关，④局部回放：按时间段选择回放，⑤全部回放：回放全部仿真过程；

㈧所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备仿真数据库功能，具体涉及到仿真数据库功能至少包含如下几种中的一种：①支持用户的各种仿真数据的动态建库，②用户管理：包括创建、删除、修改、用户信息、提供用户分级管理，③历史仿真试验的查询：包括仿真信息的文档、数据；④仿真结果图形处理功能；具体涉及下述两种中的至少一种：将用户的仿真结果数据，处理成MATLAB提供图形显示或/和打印的输出操作；仿真数据库帮助功能；

㈨所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备仿真变量、符号字典功能，具体至少包含如下几种中的一种：①符号字典显示，②符号字典查询，③符号字典输出XML文本输出，④符号字典打印，⑤符号字典帮助。

本发明性能优越，其实时仿真运行周期可控制在1ms；实时存储飞行仿真过程中所产生的仿真变量4000个左右，数据连续存储最长时间不低于2小时；存储周期可以控制在10ms。其具有可预期的较为巨大的经济价值和社会价值。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为多级信息管理与通信系统构成原理示意图之一；

图2为系统软件构件结构图；

图3为信息数据模型结构图；

图4为信息管理与自动识别系统结构图；

图5为信息自动匹配通信流程图；

图6为多级信息管理与通信系统构成原理示意图之二；

图7为构件装配部署实例图；

图8为数据模型导入视图；

图9为数据模型编辑视图；

图10为XML数据模型生成视图。

具体实施方式

实施例1

一种多级信息管理与通信方法，所述多级信息管理与通信方法满足下述要求：

㈠所述多级信息管理与通信方法以所述多级信息管理与通信系统为硬件基础，其具体采用基于构件的结构布置形式；其将飞行模拟装置和与之相关连的数据支持装置集成到同一个以太网或/和实时网中，且要求单个构件支持单一功能要求；构成所述多级信息管理与通信系统的构件涉及以下几部分：飞行仿真构件、机载系统仿真装置、加载装置、传感器激励系统、接口仿真系统、电传系统试验器、视景系统、监控装置、总控装置、数据库系统；上述各个构件通过通信辅助系统布置连接在同一个以太网或/和实时网中作为一个整体进行工作；

所述多级信息管理与通信系统的构件满足下述要求：

所述多级信息管理与通信系统的构件组成分为两大类：工程飞行模拟装置、数据支持装置；上述两部分之间通过通信辅助系统连接为一个整体；其中：①工程飞行模拟器由下述几部分构成：飞行仿真系统101、机载系统仿真器102、加载装置103、传感器激励系统104、接口仿真系统105、电传系统试验器106、视景系统107；上述几部分以平等关系接入以太网或/和实时网并进而与数据支持装置连接；②数据支持装置构成如下：监控装置201、总控装置202、数据库系统203、通信辅助系统；上述几部分以平等关系接入以太网或/和实时网并进而与工程飞行模拟器连接；

所述监控装置201具体为下述二者的组合：数据/参数显示装置、曲线显示计算机；用于连接工程飞行模拟器和数据支持装置的通信辅助系统具体结构组织形式为以太网或/和实时网。

㈡所述多级信息管理与通信方法中，与多级信息管理与通信系统硬件同时使用的软件结构满足图2要求，按照构件的粒度及功能复杂度，整个软件系统的构件分为三大类：系统构件、组合构件和独立构件；其中：

下述构件为系统构件：数据处理系统中的三个构件：符号字典、后置处理、数据存储，实时监控系统中的两个构件：参数监控、曲线监控，视景系统中的构件：视景模型，机载设备系统中的三个构件：加载模型、仿真转台、传感器，接口系统中的构件：接口模型；系统构件特点：粒度大，功能复杂，一般为功能封装的独立系统。基本特性有两种：①自治性：独立的执行能力，能够独立分布；②封闭性：信息隐藏，提供专门的用户接口。

下述构件为组合构件：主控台系统中的构件：初值设置、扰动设置、飞参设置(是飞行参数设置的简称)、设备配置、版本检查、系统自检、实验项目设置、激励信号发生、仿真回放、系统状态监控；组合构件特点：粒度中等，由一个或几个组合构件完成一个特定任务，用于组合大型系统。其基本特性有三种：①组合性：提供统一的接口，用于大型系统组装；②可配置性：构件一般基于配置文件，可自行定制；③可调度性：接收用户事件触发。

下述构件为独立构件：开放式自动识别通信系统中的三个构件：构件装配、软件总线、系统通信。独立构件的特点：粒度小，功能单一。其基本特性有两种：①原子性：接口单一，完成特定功能；②可见性：以源码级别提供。

这些构件具有以下主要基本特点：

①构件通过信息自动识别通信系统输出其功能，外界通过信息自动识别通信系统访问构件，从而有效保证了构件的复用性；②构件是由一些对象类组成的物理意义上的包或独立设备，支持对象意义上的封装性；多态性；③应尽量让每个构件实现一个功能请求，保证构件的逻辑功能相对单一，这有助于提高构件可复用性。

㈢所述多级信息管理与通信系统是一个典型的半实物仿真系统，各部分之间通信的数据除了常用的实型数据外，还有许多非标数据，各来自不同的数据源；如字符型数据，它的每一位或每几位组合均表示不同的含意。为了实现各构件之间有效协同的数据共享，要求集成管理各种类型的数据；本发明中在统一制定信息变量命名规则的前提下，建立了基于XML的多级信息数据模型。信息变量命名规则如下所示：

规则定义:

Ⅰ――变量类型,小写字母；不同字符组合表示的含义不同：i表示整型变量,4个字节；f表示实型变量,4个字节；d表示双精度变量，8个字节；sh表示有符号短整型变量,2个字节；us表示无符号短整型变量，2个字节；ch表示字符型变量，1个字节；uc表示无符号字符型变量，1个字节；st表示结构体类型，只用于子结构体；p表指针变量，用于对结构体内部成员进行访问；a表示数组，放在类型之前；

Ⅱ――变量物理意义,一个或几个单词(允许用缩写),每个单词的第一个字母大写,其余小写；

Ⅲ――下划线,如无单位,则Ⅲ、Ⅳ省略；

Ⅳ――变量的单位,按下述定义；各字符组合及其含义(二者之间用短横线连接)如下：m－米，mm－毫米，cm－厘米，km－千米，m2－米²，h－小时，hz－赫兹，mhz－兆赫兹，s－秒，us－微秒，kg－千克，kgh－千克/小时，g－过载，pa－帕，mmhg－毫米汞柱，rad－弧度，deg－度，as－角秒，ds－度/秒，rs－弧度/秒，ds2－度/秒²，rs2－弧度/秒²，kmh－千米/小时，ms－米/秒，ms2－米/秒²，pct－％，kgm2－kg/m²，dc－℃，k－K(开)。

多级信息数据模型结构见图3所示。多级信息数据模型由一个根结点和多个子结点组成，结点间有明显的层次结构关系，该数据模型结构具有如下特点：仅有一个根结点没有前驱结点；除了根结点外，每个结点有且仅有一个直接前驱结点；包括根结点在内，每个结点可以有多个后继结点；

数据模型结构为信息的自动识别、信息的开放式管理奠定了基础。数据模型如下：

数据结构：：＝<子系统个数，子系统节点>

子系统节点：：＝<子系统序号，子系统名字，float变量个数，char变量个数，int变量个数，参数节点>

参数节点：：＝<变量序号，字节数，变量类型，变量名，量纲，物理意义，上限，下限、反射内存地址，位文本节点>

位文本节点：：＝<位语义，起始位，终止位>

㈣所述多级信息管理与通信方法中，信息的自动识别采用信息配置文件的方法；在系统设计中引入信息配置文件，配置文件是一个信息内容可变的容器，它将软件系统中于变化内容有关的信息抽取到配置文件中；开发人员通过对信息配置文件的编辑，动态生成所需信息配置文件，以实现开放信息的管理与自动识别与通信；信息管理与自动识别系统结构图如图4所示。整个系统由符号字典；信息配置库；信息自动识别器组成；

符号字典：面向用户，主要包括下述几个构成部分：信息管理模块、信息操作处理模块、变量编辑模块、信息模板编辑模块、用户注册登录模块、用户视图组成；用于完成用户的信息制定，各种新匹配规则的输入，信息文件的语义检查，最终生成集成式XML信息文件；并要求将文件数据更新到数据库中。

信息配置库：是仿真数据库中的一个子库，存放各类的配置文件，匹配规则文件；历史集成式XML信息文件；通过仿真数据库实现对各类库的管理与查找。

信息自动识别通信器：由XML解析器、信息映射配置文件、自动识别模块组成；自动识别通信模式分为静态匹配模式、动态预匹配模式、动态直接匹配模式三种，匹配流程见图5。其中：

静态模式：为子系统识别模式，在系统进入初始化状态下完成。识别算法如下：遍历XML信息树；提取本地子系统所需信息；转换完成本地子系统所需信息格式；填加本地子系统装配表。(例监控子系统装配表见表1所示)

表1监控系统装配表

类型	含义
		SYSDATA	存储全部系统数据
RFM2GHANDLE	反射内存句柄
		RFM2GEVENTINFO	反射内存中断
PARAMETER_OF_CURVE	曲线显示所需参数
		DATA_FOR_CURVE	曲线显示所需数据

动态预匹配模式：为变量识别模式。在系统进入初始化状态下，完成匹配规则的提取，填加信息识别匹配链表；在系统进入实时运行状态下完成自动识别。识别算法如下：遍历XML信息树；由变量地址获取变量信息；由变量名获取出接口模板转换信息；填加信息识别匹配链表，见表2；激活相应识别转换程序(如422,232等接口)；待系统实时运行时，完成信息识别。

表2信息识别匹配链表

类型	含义
		指针	变量地址
int	变量信息
		指针	转换模板指针
指针	接口指针

动态直接匹配模式：在程序实时运行时直接解析匹配；识别算法如下：遍历XML信息树；由变量地址获取变量信息；解析XML；完成匹配。

本实施例所述多级信息管理与通信方法的有益效果说明：

针对构件式结构设计：使工程飞行仿真平台能适应功能复杂和需求多变的开发，实现功能的快速重构。

针对仿真信息的开放式管理：仿真信息的开放式管理，为用户提供了仿真信息的集成；编辑；快速生成仿真数据模型等机制。提高了系统的开放性。

针对多级信息管理与自动识别通讯：可实现多仿真结点的自动连接；多种多类数据的自动识别与转换。为平台的通用性奠定了基础。

所述多级信息管理与通信方法满足下述要求之一或其组合：

㈠所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备自检功能以能够进行自检多级信息管理与通信；具体要求至少满足下述三种要求之一：①设备配置：在仿真试验开始前，进行参试设备的状态配置选择；②版本检查：对各构件当前版本进行查询，导入以前版本与当前版本进行对比，保存当前版本，并进行版本说明；③构件运行前自检：分别对各构件发送自检命令，命令构件进行自检，并将自检信息返回到主控台；

㈡所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备试验设置功能，能够依据试验大纲进行如下七种之一或其组合的设置以满足不同的试验科目的要求：①主控台激励信号设置，具体涉及下述几种中的至少一种：阶跃信号、斜坡信号、方波、双阶跃信号、双斜坡，三角波信号，阶梯信号，变阶梯信号；②下位机激励信号设置，具体涉及下述2种中的至少一种：阶跃信号、斜坡信号；③扰动设置：将设置的激励信号加载到相应的参数中；④初始设置，具体涉及下述几种参数中的至少一种：目标模型、飞机方程、初始高度、初始马赫数、初始油量；⑤飞行参数设置，具体涉及下述几种参数中的至少一种：高度、速度、航向、风向、风速；⑥座舱状态设置:设置座舱中的各个开关值；⑦航电初始数据加载设置：航电系统初始数据设置；

㈢所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备控制操作功能；具体要求至少满足下述4种要求之一：①初始化：将XPC模型下装至下位机，初始化仿真系统；②启动：仿真系统开始运行；③复位：进行到仿真系统就绪状态；④停止：仿真系统停止运行；

㈣所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备静态测试功能，通过所述多级信息管理与通信系统的主控平台上的各测试界面对不同设备和系统进行相应功能的静态测试，用以检查设备是否完好；静态测试页面至少包括下述七种中的一种：①静压模拟器测试，②角速率转台测试，③迎角转台测试，④液压系统，⑤航电仿真系统，⑥1553总线静态测试，⑦429总线静态测试；

㈤所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备试验项目设置功能，其中：电传系统试验具体至少包含下述四种之一：①传感器特性测试：动静压传感器特性测试；所涉及的传感器分别为指令传感器、角速率传感器、迎角传感器、加速度传感器；②舵回路测试；③控制律支路测试；④余度管理试验为下述几种之一或其组合：幅值门试验、限时间门限试验、故障申报试验；

试验项目设置功能中还涉及自动飞行控制系统试验，具体涉及控制律测试；

㈥所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备实时监控功能：具体包含有下述三类功能中的至少一类：曲线显示方式、曲线显示操作、参数的显示；其中：曲线显示方式具体包含有下述内容之一：①单轴曲线，②三轴曲线，③曲线与参数同窗口显式；曲线显示操作具体包含有下述内容之一：①曲线在线添加、删除，②曲线窗口及窗口背景设置，③曲线放大和游动，④曲线数值读取，⑤显式窗口切换；参数的显示具体为：分页形式显示参数值；

㈦所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备仿真试验再现功能，具体涉及到的控制操作至少包含如下几种中的一种：①文件选择：选择回放的远程文件，②快放：提供快放、加速开关，③慢放：提供减速开关，④局部回放：按时间段选择回放，⑤全部回放：回放全部仿真过程；

㈧所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备仿真数据库功能，具体涉及到仿真数据库功能至少包含如下几种中的一种：①支持用户的各种仿真数据的动态建库，②用户管理：包括创建、删除、修改、用户信息、提供用户分级管理，③历史仿真试验的查询：包括仿真信息的文档、数据；④仿真结果图形处理功能；具体涉及下述两种中的至少一种：将用户的仿真结果数据，处理成MATLAB提供图形显示或/和打印的输出操作；仿真数据库帮助功能；

㈨所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备仿真变量、符号字典功能，具体至少包含如下几种中的一种：①符号字典显示，②符号字典查询，③符号字典输出XML文本输出，④符号字典打印，⑤符号字典帮助。

本实施例的应用中的构件装配通信策略：在装配式系统中，根据构件分类的不同，构件的装配策略主要如下：

其一，系统构件的粒度较大，功能封装完备。将这种构件装配到系统中，涉及到的只是功能上的聚集，与系统不存在数据和行为耦合。系统的功能可以看作系统构件的功能叠加。装配时无需考虑构件的内部结构，通常以EXE文件形式，或运行在独立节点，或以进程调用的方式进行装配。

其二，组合构件的粒度中等，可通过配置文件定制功能。组合构件与系统有较多行为交互，相互之间存在数据耦合，装配时需要明确其装配接口，确定通信机制。这种构件主要通过软件总线技术实现构件的装配。

其三，独立构件的粒度较小，功能集中。独立构件与系统存在数据和行为上的耦合，装配需要对其内部原理充分了解。这种构件通常以源代码的形式进行构件的装配。

构件的装配实例部署图如图7所示。

本实施例中，对飞行仿真数据进行开放式管理：

仿真参数是仿真系统中重要的研究对象。在飞行仿真平台中，仿真参数面向多系统和多试验任务，数量巨大，且不确定。当一个仿真系统的功能需求完成以后，首先要花费相当大的人力、物力协调各分系统的信息铰链表，将每个变量的名字、量纲和物理意义等通过文档的形式发布给各个子系统，共同遵守。当多个子系统是多个单位共同开发时，出差、会议等开销巨增，系统开发费用巨大。而且在仿真试验中，用户常常因其需要而现场修改或增删仿真参数。因此，寻找一种通用易维护的仿真参数管理方式，一直是飞行仿真研究所关注的问题。

本文采用XML文档组织和存储仿真参数，通过MSXML提供的接口函数，编写了XML文档的生成工具，可以很方便的修改、添加、删除仿真参数，生成新的XML文档。对于系统模块，只要用到仿真参数的地方，都通过解析XML文档的方式，动态的获取参数信息。用户使用XML文档生成工具，生成新的仿真参数XML文档，即可完成对仿真参数的修改或增删，系统程序通过解析XML自动完成信息的更新。(详见平文4。2；4。3节)

用户视图：数据模型导入视图，数据模型编辑视图以及XML数据模型生成视图分别见图8，图9，图10。

实施例2

本实施例与实施例1内容基本相同，其不同之处主要在于：

所述多级信息管理与通信系统构成如下：航电仿真模块4、视景系统2、数据处理装置3、信号发生与信号调理机箱5、飞行仿真用接口计算机下位机6、交换机7、单轴速率转台9、地面油源设备10、地面综合试验器11、三轴速率转台12、接口计算机上位机14、上位机15；其中：

航电仿真模块4、视景系统2、数据处理装置3作为平等节点都布置在同一个以太网或/和实时网中；

下述组成部分作为平等节点都布置在另一个以太网或/和实时网中：航电仿真模块4、信号发生与信号调理机箱5、飞行仿真用接口计算机下位机6、交换机7、迎角转台8、单轴速率转台9、地面油源设备10、地面综合试验器11、三轴速率转台12、总静压模拟器13、接口计算机上位机14、上位机15；

上述两个以太网或/和实时网之间使用交换机7连接在一起；

数据处理装置3具体为数据记录计算机301、曲线显示计算机302的组合；

上位机15和中介装置16之间通过以太网连接在一起，上位机15通过中介装置16接入与迎角转台8相同的同一个以太网或/和实时网中；

航电仿真模块4的具体构成如下：航电功能子系统401、显示控制仿真装置402、航电仿真用接口计算机下位机403、耦合器404；其中：航电功能子系统401接入与视景系统2共用的同一个以太网或/和实时网中；航电仿真用接口计算机下位机403接入与单轴速率转台9、地面油源设备10共用的同一个以太网或/和实时网中；显示控制仿真装置402、航电仿真用接口计算机下位机403、耦合器404三者通过总线连接在一起；

下述两个构成部分之间所在的以太网或/和实时网中都分别布置有交换机7，且二个交换机7连接在一起；

所述飞行模拟试验平台中，飞行仿真用接口计算机下位机6设置有至少两台，以平等关系平行接入与迎角转台8、总静压模拟器13共用的同一个以太网或/和实时网中。

实施例3

本实施例与实施例1内容基本相同，其不同之处主要在于：

所述多级信息管理与通信系统构成为实施例1和实施例2的复合。两种构成要求并不矛盾，要求进行对应地调整。

所述多级信息管理与通信方法满足下述要求之一或其某种不完全包含所有内容要求的组合：

㈠所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备自检功能以能够进行自检多级信息管理与通信；

㈡所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备试验设置功能；

㈢所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备控制操作功能；

㈣所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备静态测试功能；

㈤所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备试验项目设置功能；

㈥所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备实时监控功能；

㈦所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备仿真试验再现功能；

㈧所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备仿真数据库功能；

㈨所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备仿真变量、符号字典功能。

Claims (2)

1.一种多级信息管理与通信方法，所述多级信息管理与通信方法满足下述要求：

㈠所述多级信息管理与通信方法以所述多级信息管理与通信系统为硬件基础，其具体采用基于构件的结构布置形式；其将飞行模拟装置和与之相关连的数据支持装置集成到同一个以太网或/和实时网中，且要求单个构件支持单一功能要求；构成所述多级信息管理与通信系统的构件涉及以下几部分：飞行仿真构件、机载系统仿真装置、加载装置、传感器激励系统、接口仿真系统、电传系统试验器、视景系统、监控装置、总控装置、数据库系统；上述各个构件通过通信辅助系统布置连接在同一个以太网或/和实时网中作为一个整体进行工作；

㈡所述多级信息管理与通信方法中，与多级信息管理与通信系统硬件同时使用的软件系统的构件分为三大类：系统构件、组合构件和独立构件；下述构件为系统构件：数据处理系统中的三个构件：符号字典、后置处理、数据存储，实时监控系统中的两个构件：参数监控、曲线监控，视景系统中的构件：视景模型，机载设备系统中的三个构件：加载模型、仿真转台、传感器，接口系统中的构件：接口模型；系统构件特点：粒度大，功能复杂，一般为功能封装的独立系统，基本特性有两种：①自治性：独立的执行能力，能够独立分布；②封闭性：信息隐藏，提供专门的用户接口；

下述构件为组合构件：主控台系统中的构件：初值设置、扰动设置、飞参设置(是飞行参数设置的简称)、设备配置、版本检查、系统自检、实验项目设置、激励信号发生、仿真回放、系统状态监控；组合构件特点：粒度中等，由一个或几个组合构件完成一个特定任务，用于组合大型系统，其基本特性有三种：①组合性：提供统一的接口，用于大型系统组装；②可配置性：构件一般基于配置文件，可自行定制；③可调度性：接收用户事件触发；

下述构件为独立构件：开放式自动识别通信系统中的三个构件：构件装配、软件总线、系统通信，独立构件的特点：粒度小，功能单一，其基本特性有两种：①原子性：接口单一，完成特定功能；②可见性：以源码级别提供；

㈢所述多级信息管理与通信系统是半实物仿真系统，各部分之间通信的数据除了实型数据外，还有非标数据，各来自不同的数据源；为了实现各部分之间有效协同的数据共享，要求集成管理各种类型的数据；

多级信息数据模型由一个根结点和多个子结点组成，结点间有层次结构关系，该数据模型结构具有如下特点：仅有一个根结点没有前驱结点；除了根结点外，每个结点有且仅有一个直接前驱结点；包括根结点在内，每个结点有多个后继结点；

㈣所述多级信息管理与通信方法中，信息的自动识别采用信息配置文件的方法；在系统设计中引入信息配置文件，通过对信息配置文件的编辑，动态生成所需信息配置文件，以实现开放信息的管理与自动识别与通信；

所述多级信息管理与通信系统的构件组成分为两大类：工程飞行模拟装置、数据支持装置；上述两类组成部分之间通过通信辅助系统连接为一个整体；其中：①工程飞行模拟器由下述几部分构成：飞行仿真系统(101)、机载系统仿真器(102)、加载装置(103)、传感器激励系统(104)、接口仿真系统(105)、电传系统试验器(106)、视景系统(107)；上述几部分以平等关系接入以太网或/和实时网并进而与数据支持装置连接；②数据支持装置构成如下：监控装置(201)、总控装置(202)、数据库系统(203)、通信辅助系统；上述几部分以平等关系接入以太网或/和实时网并进而与工程飞行模拟器连接；

所述监控装置(201)具体为下述二者的组合：数据/参数显示装置、曲线显示计算机；

用于连接工程飞行模拟器和数据支持装置的通信辅助系统具体结构组织形式为以太网或/和实时网；

其特征在于：所述多级信息管理与通信系统构成如下：航电仿真模块(4)、视景系统(2)、数据处理装置(3)、信号发生与信号调理机箱(5)、飞行仿真用接口计算机下位机(6)、交换机(7)、单轴速率转台(9)、地面油源设备(10)、地面综合试验器(11)、三轴速率转台(12)、接口计算机上位机(14)、上位机(15)；其中：

航电仿真模块(4)、视景系统(2)、数据处理装置(3)作为平等节点都布置在同一个以太网或/和实时网中；下述组成部分作为平等节点都布置在另一个以太网或/和实时网中：航电仿真模块(4)、信号发生与信号调理机箱(5)、飞行仿真用接口计算机下位机(6)、交换机(7)、迎角转台(8)、单轴速率转台(9)、地面油源设备(10)、地面综合试验器(11)、三轴速率转台(12)、总静压模拟器(13)、接口计算机上位机(14)、上位机(15)；上述两个以太网或/和实时网之间使用交换机(7)连接在一起；

数据处理装置(3)具体为数据记录计算机(301)、曲线显示计算机(302)的组合；

上位机(15)和中介装置(16)之间通过以太网连接在一起，上位机(15)通过中介装置(16)接入与迎角转台(8)相同的同一个以太网或/和实时网中；

航电仿真模块(4)的具体构成如下：航电功能子系统(401)、显示控制仿真装置(402)、航电仿真用接口计算机下位机(403)、耦合器(404)；其中：航电功能子系统(401)接入与视景系统(2)共用的同一个以太网或/和实时网中；航电仿真用接口计算机下位机(403)接入与单轴速率转台(9)、地面油源设备(10)共用的同一个以太网或/和实时网中；显示控制仿真装置(402)、航电仿真用接口计算机下位机(403)、耦合器(404)三者通过总线连接在一起；

飞行模拟试验平台中，飞行仿真用接口计算机下位机(6)设置有至少两台，以平等关系平行接入与迎角转台(8)、总静压模拟器(13)共用的同一个以太网或/和实时网中。

2.按照权利要求1所述多级信息管理与通信方法，其特征在于：所述多级信息管理与通信方法满足下述要求之一或其组合：

㈠所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备自检功能以能够进行自检多级信息管理与通信；具体要求至少满足下述三种要求之一：①设备配置：在仿真试验开始前，进行参试设备的状态配置选择；②版本检查：对构件当前版本进行查询，导入以前版本与当前版本进行对比，保存当前版本，并进行版本说明；③构件运行前自检：分别对各构件发送自检命令，命令各构件进行自检，并将自检信息返回到主控台；

㈡所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备试验设置功能，能够依据试验大纲进行如下七种之一或其组合的设置以满足不同的试验科目的要求：①主控台激励信号设置，具体涉及下述几种中的至少一种：阶跃信号、斜坡信号、方波、双阶跃信号、双斜坡，三角波信号，阶梯信号，变阶梯信号；②下位机激励信号设置，具体涉及下述2种中的至少一种：阶跃信号、斜坡信号；③扰动设置：将设置的激励信号加载到相应的参数中；④初始设置，具体涉及下述几种参数中的至少一种：目标模型、飞机方程、初始高度、初始马赫数、初始油量；⑤飞行参数设置，具体涉及下述几种参数中的至少一种：高度、速度、航向、风向、风速；⑥座舱状态设置:设置座舱中的各个开关值；⑦航电初始数据加载设置：航电系统初始数据设置；

㈢所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备控制操作功能；具体要求至少满足下述4种要求之一：①初始化：将XPC模型下装至下位机，初始化仿真系统；②启动：仿真系统开始运行；③复位：进行到仿真系统就绪状态；④停止：仿真系统停止运行；

㈣所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备静态测试功能，通过所述多级信息管理与通信系统的主控平台上的各测试界面对不同设备和系统进行相应功能的静态测试，用以检查设备是否完好；静态测试页面至少包括下述七种中的一种：①静压模拟器测试，②角速率转台测试，③迎角转台测试，④液压系统，⑤航电仿真系统，⑥1553总线静态测试，⑦429总线静态测试；

㈤所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备试验项目设置功能，其中：电传系统试验具体至少包含下述四种之一：①传感器特性测试：动静压传感器特性测试；所涉及的传感器分别为指令传感器、角速率传感器、迎角传感器、加速度传感器；②舵回路测试；③控制律支路测试；④余度管理试验为下述几种之一或其组合：幅值门试验、限时间门限试验、故障申报试验；

试验项目设置功能中还涉及自动飞行控制系统试验，具体涉及控制律测试；

㈥所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备实时监控功能：具体包含有下述三类功能中的至少一类：曲线显示方式、曲线显示操作、参数的显示；其中：曲线显示方式具体包含有下述内容之一：①单轴曲线，②三轴曲线，③曲线与参数同窗口显式；曲线显示操作具体包含有下述内容之一：①曲线在线添加、删除，②曲线窗口及窗口背景设置，③曲线放大和游动，④曲线数值读取，⑤显式窗口切换；参数的显示具体为：分页形式显示参数值；

㈦所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备仿真试验再现功能，具体涉及到的控制操作至少包含如下几种中的一种：①文件选择：选择回放的远程文件，②快放：提供快放、加速开关，③慢放：提供减速开关，④局部回放：按时间段选择回放，⑤全部回放：回放全部仿真过程；

㈧所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备仿真数据库功能，具体涉及到仿真数据库功能至少包含如下几种中的一种：①支持用户的各种仿真数据的动态建库，②用户管理：包括创建、删除、修改、用户信息、提供用户分级管理，③历史仿真试验的查询：包括仿真信息的文档、数据；④仿真结果图形处理功能；具体涉及下述两种中的至少一种：将用户的仿真结果数据，处理成MATLAB提供图形显示或/和打印的输出操作；仿真数据库帮助功能；

㈨所述多级信息管理与通信方法还要求所述多级信息管理与通信系统具备仿真变量、符号字典功能，具体至少包含如下几种中的一种：①符号字典显示，②符号字典查询，③符号字典输出XML文本输出，④符号字典打印，⑤符号字典帮助。