CN106656723A - 一种铁鸟台试验数据网络传输系统 - Google Patents

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王亚红
任宝平
王宜芳
闫坤
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Xian Aircraft Design and Research Institute of AVIC
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/46—Interconnection of networks

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Abstract

本发明涉及铁鸟台试验，特别涉及一种铁鸟台试验数据网络传输系统。所述的系统包括远程数据采集/输出终端、虚拟网络交换单元、试验数据存储单元和上位机；远程数据采集/输出终端采集试验数据，将采集的实验数据通过虚拟网络交换单元传输至上位机，上位机将试验数据传输至试验数据存储单元；提供一种试验数据网络传输及切换系统，实现对铁鸟台架试验数据集中、高效地的采集及在试验网络中的灵活转发和信号切换。

Description

一种铁鸟台试验数据网络传输系统
技术领域
本发明涉及铁鸟台试验，特别涉及一种铁鸟台试验数据网络传输系统。
背景技术
目前铁鸟台试验环境建设领域，尤其是试验数据交互建设领域，经常涉及为了实现试验的集中管理，减少试验参试人员，减轻试验环境建设的问题，从而导致试验人员的压力巨大。试验数据交互系统是多年来一直探索的领域，国外已经形成一套模式基本一致，架构相对稳定的试验数据网络交互。由于目前国内没有建设高集成度试验设备的承制商，导致我们无法借用其试验数据网络架构。该这种试验数据网络架构将推动提升我们铁鸟台环境建设理念，以提高试验效率，降低试验成本。
对于铁鸟台试验数据网络的交互目前多数都是设备之间相互通过某种传输方式进行相互传输，如果设备之间需要进行数据交互往往都是通过硬线相互连接，当硬线资源有限时常常都是通过相互借用接口之间的连接硬线来实现，或重新敷设，如果前期规划不够的话，会导致台架硬线敷设、转接将成为试验的最大工作量。
发明内容
本发明的目的：提供一种试验数据网络传输及切换系统，实现对铁鸟台架试验数据集中、高效地的采集及在试验网络中的灵活转发和信号切换。
本发明的技术方案：一种铁鸟台试验数据网络传输系统，其特征为：所述的系统包括远程数据采集/输出终端、虚拟网络交换单元、试验数据存储单元和上位机；
远程数据采集/输出终端采集试验数据，
将采集的实验数据通过虚拟网络交换单元传输至上位机，上位机将试验数据传输至试验数据存储单元；
优选地，所述的系统还包括试验网络交换单元，试验设备之间相互传输的控制信号通过试验网络交换单元直接传输；
虚拟网络交换单元传输的数据为来自于被试对象的实验数据。
优选地，上位机通过试验网络交互单元的操作软件定义远程数据采集/输出终端内信号的采集和输出端口，下发至FPGA来实现数据的采集和输出通道的软切换。
优选地，试验网络交换单元传输的数据，通过以太网传输。
优选地，虚拟网络交换单元传输的数据，通过光纤传输。
优选地，所述系统还包括时钟网络交换机，试验设备之间的时钟同步通过该单元来完成。
本发明的有益效果：本发明一种铁鸟台的试验数据网络架构，采用不同的传输链路保证在复杂的铁鸟试验台数据网络中不同要求的试验数据通过不同的试验网络链路进行传输。信号调理设备与数据采集系统之间将不再有复杂和凌乱的外部接线；采集点与被测点、设备外部数据的输入点与对应的输出点之间硬线连接是一一对应的，要实现不同设备之间数据的切换交互可以通过软件实现，对于某一项固定的试验，只需建立对应的ICD配置工程即可，无需在每次试验过程中进行硬线的连接更改，重新开始试验也只需调用以前存储工程，将在很大程度上提高试验效率。针对传输试验数据的不同类型，选用不同的传输数据链路，这样保证了试验数据传输及交互的不同实时性要求，同时也提高试验环境建设的经济性。
附图说明
图1试验数据网络传输系统原理结构图；
图2动态频响分析仪的信号传输原理图；
图3实时数据的交互传输原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
铁鸟试验通常是飞机所有系统交联试验里，交联系统最多，难度最大、最为复杂的系统地面试验。被试系统一般包括飞行控制系统、起落架控制系统、液压系统的地面试验以及系统之间的交联试验，同时还包括与航电系统、电气系统等的交联试验，交联接口复杂，信号传输种类多，信号传输交联复杂。本发明为解决以上问题提供了新的途径。
图1中被试系统测试传感器是我们为了试验数据测量而加装的测量传感器，试验器输出的试验数据是指台架安装的机载传感器以及机载电子设备之间传输的被试系统工作过程中输出的试验数据。测试传感器通过其配备的信号调理，将测试传感器输出的试验数据通过既定的硬件接口，输出至远程数据采集终端，远程数据采集终端按照试验既定的采样率进行数据的采集、打包。试验器输出信号常常要经过隔离/调理才能按照既定的硬件接口输出至远程数据采集终端，其他原理与试验数据采集一致，所有的数据均通过远程数据采集/输出终端的数据采集端口将试验数据通过虚拟网络交换机把数据输出至其上位机，或下发至远程数据终端。该上位机一方面完成数据的采集和分发。另一方面通过试验网络交换机输出至数据存储单元，以便完成后期数据的处理、分析。所述的远程数据采集终端包括信号采集板卡、网卡、FPGA、网卡等硬件以及FPGA相应的控制软件，其包括信号的输入/输出端口，一个网络端口用于该单元的端口配置，一个用于其采集数据的传输。
图1中频响分析仪包括输出信号源和输入信号的采集分析，本发明通过以下方式来实现该设备的数据采集和输出见图2，频响分析仪将其输出的信号源发送至远程数据采集(输入)终端，然后通过虚拟网络交换机输出至远程数据还原(输出)终端，最终发送至对应的试验设备，此处为试验器；其采集过程正好相反。图1中任意函数信号发生器与此原理一致，设备的信号交互均可按此处理。
图1中实时飞行仿真系统、舵面加载系统以及与测试传感器输出信号之间的信号交叉传输见图3，这里不再一一赘述，从图中的信号流向，我们能明确的看到实时数据的传输的交联方式。
图1中实时飞行仿真系统与飞机液压泵驱动装置之间信号交联传输的控制信号无需很高的实时性，则通过试验网络数据交换单元来完成相互的信号传输。在整个网络架构中此类试验数据均通过该单元来完成信号的交互。
图1中液压系统、起落架系统采集试验数据与飞控系统之间试验数据交互较少，该部分数据未进入虚拟网络交换机，而是采集之后通过试验网络交换机输出至数据存储单元，以便完成后期数据的处理、分析。
图1中不同设备之间的试验数据可以通过时钟网络交换机进行设备之间试验数据的时钟同步，以便进行不同试验设备之间试验数据的统一对比、处理和分析。
图1中虚拟网络交换机可为市面购置的的光纤网络交换机，试验网络交换机为普通的以太网交换机，时钟同步机制通常有IE1588或IRIG_B，选用各自的时钟网络交换机即可。
图1中实时飞行仿真系统与试验数据的交互通过虚拟网络终端与数据交换/存储单元完成，虚拟网络终端即为封装的MATLAB的S_function函数即可，由此飞行仿真系统可减少大量的I/O端口。
图1中试验数据网络传输系统构建遵循的原则为：采集被试对象的试验数据，并有实时性要求的均通过虚拟网络来完成，对于铁鸟试验来说，飞控系统的数据通过该网络来完成；液压和起落架系统可以独立采集，整个铁鸟试验数据网络采集的试验数据时钟同步；飞控、液压、起落架系统之间交联信号的传输实时性要求通常不是很高，均通过试验网络单元来完成；所有的试验数据均通过试验网络交换单元将采集的试验数据传输至数据存储单元，进行试验数据的对比、分析和处理。
图1中试验数据网络传输系统的工作过程为，试验前通过数据交换，单元配置、分配远程数据交互终端，确定当前试验需工作的采集/输出端口，下发至远程数据交互终端，进行试验硬件的配置，存储该配置，以后该试验接口只需调用该文件即可；开启设备，检查配置文件，如无误即可按照试验测试用例进行试验，其他网络的交互保证硬件接口的正确；如更改测试用例，只需更改配置文件。

Claims (6)

1.一种铁鸟台试验数据网络传输系统，其特征为：所述的系统包括远程数据采集/输出终端、虚拟网络交换单元、试验数据存储单元和上位机；
远程数据采集/输出终端采集试验数据，
将采集的实验数据通过虚拟网络交换单元传输至上位机，上位机将试验数据传输至试验数据存储单元。
2.根据权利要求1所述的一种铁鸟台试验数据网络传输系统，其特征为：所述的系统还包括试验网络交换单元，试验设备之间相互传输的控制信号通过试验网络交换单元直接传输；
虚拟网络交换单元传输的数据为来自于被试对象的实验数据。
3.根据权利要求2所述的一种铁鸟台试验数据网络传输系统，其特征为：上位机通过试验网络交互单元的操作软件定义远程数据采集/输出终端内信号的采集和输出端口，下发至FPGA来实现数据的采集和输出通道的软切换。
4.根据权利要求2所述的一种铁鸟台试验数据网络传输系统，其特征为：试验网络交换单元传输的数据，通过以太网传输。
5.根据权利要求1所述的一种铁鸟台试验数据网络传输系统，其特征为：虚拟网络交换单元传输的数据，通过光纤传输。
6.根据权利要求1所述的一种铁鸟台试验数据网络传输系统，其特征为：所述系统还包括时钟网络交换机，试验设备之间的时钟同步通过该单元来完成。
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