CN106383859B - 一种试飞数据分析处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种试飞数据分析处理方法，解决了飞行模拟器的试飞记录的数据处理问题，其技术方案要点是首先，根据试飞单位提供的资料，对原始试飞数据中包含的科目所处时间、每列数据的物理含义进行录取，在经过文件处理和画图之后，根据数据曲线平滑原则对试飞数据所绘制的曲线进行分析，检查数据是否完整，是否有采集的错误，以及飞行动作是否满足测试要求，然后，根据分析结果，需要对某些采集的数据进行调整、补充等操作，在完成对数据的调整之后，可以根据鉴定标准中的规定，再次对测试科目再次截短，最终给出供模拟器在测试时读取的标准数据文件和用于指导测试人员对模拟器进行设置的初始化数据文件，达到了简化试飞数据分析处理的过程。

Description

一种试飞数据分析处理方法

技术领域

本发明涉及民航领域，更具体地说，它涉及一种试飞数据分析处理方法。

背景技术

根据《飞行模拟设备的鉴定和使用规则》给出的等级鉴定方法，能够客观地反映航空模拟器的仿真程度，该等级鉴定方法在民航领域已经得到了广泛认可。

飞机飞行性能的测试，采用客观测试与主观测试相结合的方式进行。

其中，客观测试要求是将航空模拟器的仿真所得的仿真数据与飞机试飞真实产生的试飞数据进行比较，其差别需要小于容差要求，鉴定航空模拟器的等级。那么，依据民航总局的《飞行模拟设备的鉴定和使用规则》，对于不同等级的航空模拟器，规定了不同的鉴定科目和容差标准。

试飞数据是通过飞机上安装的飞参记录设备采集获得，该试飞数据所包含的数据庞大，一般会将试飞数据中的各数据与航空总线的编号相对应的进行标记。同时，试飞数据为飞机试飞过程中，全科目和全时间段的数据。

在进行航空模拟器等级鉴定时，只需要从试飞数据选取《飞行模拟设备的鉴定和使用规则》中规定用于等级鉴定的特定科目作为基准即可。

由于，从不同架次飞机上采集的试飞数据也会因为飞机上所安装的设备、设备型号的不同，而导致试飞数据的文件格式不同。那么，在处理试飞数据时，需要将试飞数据的格式转化为航空模拟器便于读取的标准格式，同时试飞数据中物理量的符号和量纲亦需进行统一。

一般来说，航空模拟器适用于同系列、不同型号的所有飞机，根据《飞行模拟设备的鉴定和使用规则》的规定，在鉴定航空模拟器时，通常是优选获取并整合各型号飞机的飞行数据作为试飞数据，而不是仅仅以单架飞机的飞行数据作为试飞数据；

那么，传统鉴定航空模拟器等级的方式是从试飞单位处获取试飞数据后，根据仿真数据选定所需的飞机型号，在从试飞数据中截取该飞机型号的所有飞行数据，在该飞行数据中选取用于等级鉴定的飞行科目，并在该飞行科目下的选取所需要的特定数据，用于与仿真数据比对。

通常来说，对航空模拟器进行等级鉴定，需要比对多个型号的飞机。那么，在取得多个型号飞机的仿真数据后，根据仿真数据对应飞机型号的不同，需要反复调用试飞数据，从试飞数据中选取各型号飞机的飞行数据。

上述对航空模拟器的等级鉴定，每次在将试飞数据与仿真数据进行比对前，都需要根 据仿真数据的飞机型号去选取试飞数据中的飞行数据，步骤繁琐。故亟需一种针对航空模拟器等级鉴定所需的试飞数据进行系统处理、分析的方法，更具体地是优化传统的航空模拟器等级鉴定的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种试飞数据分析处理方法，通过该方法可以得到标准数据文件和初始化数据文件，根据这两个文件可以给出飞行模拟设备的试飞项目鉴定。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种试飞数据分析处理方法，包括下列步骤：

S1、创建标准数据科目汇总表，以表格的形式对原始试飞数据进行结构布局，包括文件名、路径、试飞日期、时间、架次、每个试飞科目对应的起始时间添加到表格的不同列中，并用关键字对不同的列进行关联；

S2、创建标准数据选取表，以表格的形式对所需物理量对应的数据进行结构布局，包括物理量、物理量对应的数据在航空总线上的编号、对应关系加载信息添加到表格的不同列中，并用关键字对不同的列进行关联；

S3、根据关键字参照标准数据科目汇总表找到待处理的物理量，并参照所述标准数据选取表，将原始数据文件中的数据提取出来并生成标准数据文件，对标准数据文件中的各物理量进行画图；

S4、对S3生成的标准数据文件中的数据进行自动纠错，包括根据数据曲线平滑原则，对飞机试飞信息的自动纠错剔除处理；

S5、对S4处理后的标准数据文件中的数据进行自动补全，包括根据数据线性回归估值法，将缺失数据补充到标准数据文件中；

S6、创建初始化文件模板，以表格的形式对初始化文件模块进行结构布局，并用机型对不同的列进行关联；

S7、创建初始化参数对照表，包括参数名、参数的来源文件、参数在来源文件中的列名和行号，并录入初始化参数对照表中；

S8、读取标准数据文件中起飞时刻的重量、重心、燃油量，同时测试开始时刻燃油量，计算测试开始时的重量、重心，保存为初始状态文件；

S9、遍历初始化参数对照表和所述初始状态文件，将对应参数录入到初始化文件模板的对应位置，保存为初始化文件。

通过采用上述技术方案，在标准数据文件一的建立过程中，试飞数据被归类至两个表 格，即标准数据科目汇总表和标准数据选取表，其中，标准数据科目汇总表作为一个按科目分类的汇总表，将试飞数据按照科目分类，并将每个科目对应的原始数据的存储路径保存在该标准数据科目汇总表中，使试飞数据按科目提取变得非常方便，且使原始数据的读取变得十分方便；同时，试飞数据中的各个物理量一般是以该物理量在航空数据总线上的编号来给出的，因而，通过查考标准数据选取表，可以简单的将试飞数据中的航空数据总线编号翻译成该编号对应的物理量，使后续过程提取的数据中不再出现该编号，而直观的以对应的物理量给出，方便后续过程的数据的处理。

在标准数据选取表创建完成后，先对标准数据选取表中的各物理量进行画图，根据数据曲线平滑原则，对飞机试飞信息的自动纠错剔除处理，将标准数据选取表中的不正常的物理量筛选出来，提高了标准数据选取表中的信息可靠度；再根据数据线性回归估值法对标准数据选取表中的缺失的数据进行补全，减小缺失的物理量对试飞项目的鉴定造成影响。

在初始化数据文件的建立过程中，首先，初始化文件模板的建立，可以方便的使同一系列的飞机通用该模板，只需对该模板中的数据进行修改便可得到同一系列的不同飞机的初始化数据文件；其次，由于不同科目的参数不同，初始化参数对照表中记载了初始化文件模板中的所需参数对应的位置，结合标准数据科目汇总表找到原始数据，即找到该参数，并录入至初始化文件模板中的位置上，即可得到初始化数据文件。

优选的，在步骤S4中，对不符合要求的错误信息重新返回到步骤S3中进行修改确认。

通过采用上述技术方案，将经过自动纠错处理的错误信息重新返回到步骤S3中，重新画图，根据数据曲线平滑原则，对飞机试飞信息的进行修改确认。

优选的，在步骤S5之后且步骤S6之前，还包括根据鉴定规范中的时间要求截取步骤S5补全后的标准数据文件中相应的数据，将截取的数据生成新的标准数据文件。

通过采用上述技术方案，在经过步骤S5的标准数据文件中，可以根据实际的需要截取出不同长度的标准数据，能够简化测试规程，解决长时间内模拟器测试结果与试飞数据难以保持一致的问题。

优选的，所述关键字包括飞机架次。

通过采用上述技术方案，关键字包括飞机架次，标准数据科目汇总表和标准数据选取表可以根据飞机架次进行区分，可以减少不同架次飞机的试飞记录中出现混乱。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

通过试飞数据分析处理方法，可以得到标准数据文件和初始化数据文件，根据这两个文件可以给出飞行模拟设备的试飞项目鉴定；同时，对标准数据文件中的参数进行截取，达到了简 化试飞数据分析处理的规程。

附图说明

图1是本实施例中标准数据文件的导出过程流程图；

图2是本实施例中初始化数据文件的导出过程流程图；

图3是本实施例中标准数据科目汇总表的E-R图；

图4是本实施例中标准数据选取表的E-R图；

图5是本实施例中初始化参数对照表的E-R图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种试飞数据分析处理方法，参照图1和图2，包括下列步骤：

S1、创建标准数据科目汇总表，对标准数据科目汇总表进行预先处理，进行相关的数据结构建立，通过设置相关对象的内容，和调用对象的方法，从而实现标准数据科目汇总表预处理的功能，将安装在飞机上的飞参记录仪中采集到的原始数据录入到标准数据汇总表中。其中，标准数据汇总表(参照图3)内存储有的数据字段包括原始数据文件的文件名、该原始数据文件的存储路径、试飞日期、试飞时间、试飞飞机的架次和每个试飞科目对应的起始时间，并用飞机架次对这些数据字段进行关联，便于对标准数据汇总表中的数据进行调取；

S2、创建标准数据选取表，对标准数据选取表进行预先处理，进行相关的数据结构建立，通过设置相关对象的内容，和调用对象的方法，从而实现标准数据选取表预处理的功能。其中，标准数据选取表(参照图4)内存储有的数据字段包括飞机上的飞参记录仪导出的原始数据和该原始数据中各物理量在航空总线上的编号，使航空总线上的编号与原始数据中的物理量一一对应，并用飞机架次对数据字段进行关联，同时，按照不同试飞飞机的架次对数据进行区分，便于对标准数据选取表中的数据进行读取；

S3、根据飞机架次参照标准数据科目汇总表找到待处理的物理量，并参照所述标准数据选取表，将原始数据文件中的航空总线上的编号替换成与该编号对应原始数据，并将该原始数据文件进行保存，生成标准数据文件，以标准数据文件中的各物理量绘制成数据曲线图，以同一架次的单项试飞科目的时间为横坐标，每次测试所得的试飞数据为纵坐标进行绘制，将尽可能多的点通过平滑的曲线连接。具体实施时，曲线板的种类可以根据需要增加；

S4、对S3中绘制成的数据曲线图进行分析，根据数据曲线平滑原则，找出其中明显不在曲线上的点，将这些点对应的数据进行纠错命令，包括正负号相反，或单位存在英制、公制不统一的问题，同时纠错还包括噪音滤除处理、字体纠错、试飞内容纠错；

S5、对S4处理后的标准数据文件中的数据进行补全，查找标准数据文件中数据的类别和对应的数据，当发现类别或者数据缺失时，可以及时的联系客户提供缺失的数据到标准数据文件中，或者根据数据线性回归估值法，得到缺失的数据；

数据线性回归估值法如下：

其中：X——为缺失数据的试飞科目时间；

X_i——为单项试飞科目的时间，i＝1，2......n；

Y_i——为单项试飞科目的数据，i＝1，2......n；

——为回归直线一定过定点；

a，b——分别为回归系数；

根据X_i和Y_i试飞各时间数据组成方程，求解出缺失的数据

缺失的数据采用数据线性回归估值法求解，求解完成后，将解出的数据录入到标准数据文件中；

S6、根据待鉴定的飞行模拟器的机型，创建初始化文件模板，以表格的形式对初始化文件模块进行结构布局，并用机型对不同的列进行关联，初始化文件模板的编写思路，可以按照便于人阅读的逻辑进行编写，这样，在该初始化文件模板填入参数后得到的初始化参数文件具有良好的可读性；

S7、创建初始化参数对照表，初始化参数对照表(参照图5)内存储有的数据字段包括参数名、参数的来源文件、参数在来源文件中的列名和行号，其中，该参数的来源文件的信息通过标准数据科目汇总表中的信息找到，从而通过标准数据科目汇总表找到初始化参数对照表所需的数据，并且给出初始化参数对照表所需参数的对应位置，能够有效的找到数据，减小参数过多时出现录入位置错乱的情况，同时，能够通过初始化参数对照表找到初始化文件模板所需的数据，当机型更换时，可以重新建立初始化文件模板和初始化参数对照表，可以使得到的初始化数据文件格式统一，数据清晰，具有良好的可读性；

S8、读取标准数据文件中起飞时刻的重量、重心、燃油量，同时测试开始时刻燃油量，计算 测试开始时的重量、重心，由于飞机在空中的重量和重心无法直接测量到，因而需要获得飞机测试开始时的重量、重心，需要通过起飞时刻的重量、重心、燃油量，以及测试开始时刻的燃油量计算得到，将计算得到的结果保存为初始状态文件，其中，飞机起飞时刻的重量、重心、燃油量可通过标准数据文件中获取，飞机测试开始时刻的燃油量可通过安装在飞机上的飞参记录仪读取到；

S9、遍历初始化参数对照表和所述初始状态文件，将对应参数录入到初始化文件模板的对应位置，保存为初始化文件。

在步骤S4中，对不符合要求的错误信息重新返回到步骤S3中进行修改确认，将经过自动纠错处理的错误信息重新返回到步骤S3中，重新画图，根据数据曲线平滑原则，对飞机试飞信息的进行修改确认。

在步骤S5之后且步骤S6之前，还包括根据鉴定规范中的时间要求截取步骤S5补全后的标准数据文件中相应的数据，将截取的数据生成新的标准数据文件，在经过步骤S5的标准数据文件中，可以根据实际的需要截取出不同长度的标准数据，能够简化测试规程，解决长时间内模拟器测试结果与试飞数据难以保持一致的问题。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种试飞数据分析处理方法，其特征是：包括下列步骤：

S1、创建标准数据科目汇总表，以表格的形式对原始试飞数据进行结构布局，包括文件名、路径、试飞日期、时间、架次和每个试飞科目对应的起始时间添加到表格的不同列中，并用关键字对不同的列进行关联；

S2、创建标准数据选取表，以表格的形式对所需物理量对应的数据进行结构布局，包括物理量、物理量对应的数据在航空总线上的编号和对应关系加载信息添加到表格的不同列中，并用关键字对不同的列进行关联；

S3、根据关键字参照所述标准数据科目汇总表找到待处理的物理量，并参照所述标准数据选取表，将原始数据文件中的数据提取出来并生成标准数据文件，对标准数据文件中的各物理量进行画图；

S4、对S3生成的标准数据文件中的数据进行自动纠错，包括根据数据曲线平滑原则，对飞机试飞信息的自动纠错剔除处理；

S5、对S4处理后的标准数据文件中的数据进行自动补全，包括根据数据线性回归估值法，将缺失数据补充到标准数据文件中；

数据线性回归估值法如下：

其中：X——为缺失数据的试飞科目时间；

X_i——为单项试飞科目的时间，i＝1，2……n；

Y_i——为单项试飞科目的数据，i＝1，2……n；

——为回归直线一定过定点；

a,b——分别为回归系数；

根据X_i和Y_i试飞各时间数据组成方程，求解出缺失的数据

缺失的数据采用数据线性回归估值法求解，求解完成后，将解出的数据录入到标准数据文件中；

S6、创建初始化文件模板，以表格的形式对初始化文件模块进行结构布局，并用机型对不同的列进行关联；

S7、创建初始化参数对照表，包括参数名、参数的来源文件，以及参数在来源文件中的列名与行号，并录入初始化参数对照表中；

S8、读取标准数据文件中起飞时刻的重量、重心和燃油量，同时测试开始时刻燃油量，计算测试开始时的重量和重心，保存为初始状态文件；

S9、遍历初始化参数对照表和所述初始状态文件，将对应参数录入到初始化文件模板的对应位置，保存为初始化文件。

2.根据权利要求1所述的一种试飞数据分析处理方法，其特征是：在所述步骤S4中，对不符合要求的错误信息重新返回到步骤S3中进行修改确认。

3.根据权利要求1所述的一种试飞数据分析处理方法，其特征是：在步骤S5之后且步骤S6之前，还包括根据鉴定规范中的时间要求截取步骤S5补全后的标准数据文件中相应的数据，将截取的数据生成新的标准数据文件。

4.根据权利要求1所述的一种试飞数据分析处理方法，其特征是：所述关键字包括飞机架次。

Images