CN107729613A

CN107729613A - 飞行模拟机数据包架构的构建方法

Info

Publication number: CN107729613A
Application number: CN201710840542.3A
Authority: CN
Inventors: 薛婧; 王震威; 李怡
Original assignee: Commercial Aircraft Corp of China Ltd
Current assignee: Commercial Aircraft Corp of China Ltd
Priority date: 2017-09-18
Filing date: 2017-09-18
Publication date: 2018-02-23

Abstract

本发明公开了一种飞行模拟机数据包架构的构建方法。本发明的构建方法包括以下步骤：基于数据类型，构建数据包架构的第一维度，以生成一维线性的数据包架构；基于飞机系统，构建数据包架构的第二维度，结合第一维度和第二维度以生成二维平面的数据包架构；基于数据层级，构建数据包的第三维度，在二维平面的数据包架构的基础上结合第三维度，以生成三维立体模块化的数据包架构。本发明可构建起三维立体模块的数据包架构，其相比于传统的数据包架构，能够使得数据包架构颗粒度更精细，提高了数据包数据信息的可访问性和可追溯性，提高了数据包的更新效率，有助于提高飞行模拟机仿真度和开发效率。

Description

飞行模拟机数据包架构的构建方法

技术领域

本发明涉及民用飞机飞行模拟仿真的技术领域，尤其涉及飞行模拟机数据包架构的构建方法。

背景技术

飞行模拟机是一种飞行模拟仿真系统，通过闭环模拟仿真用以训练飞行员的飞行技能。D级飞行模拟机能够替代真实飞机进行飞行训练。飞行模拟机的研制需要模拟机数据包作为数据输入。飞行模拟机数据包作为民用飞机飞行训练的数据基础，其完整性、有效性、准确性直接决定了飞行模拟机的仿真度，是飞行训练质量的关键影响因素，对民用飞机的安全性起着决定性作用。

飞行模拟机数据包通常由飞机制造商或模拟机制造商开发。当前，各种民用飞机的数据包一般由大量型别飞机的设计数据、风洞数据、试飞数据等堆积而成，只具有简单的架构，从而致使当前的模拟机数据包存在以下问题：

1)数据包的数据信息有文本、表格、模型、电路图、分析数据和多媒体等多种格式，并涵盖各种飞机专业的信息，如气动、航电、控制、机械等，内容复杂。已有的数据包架构单一，仅按照类型或ATA章节对数据进行简单划分，对不同数据的适用性较差，数据的颗粒度不够小，导致数据包信息查询与访问困难，从而对飞行模拟机研制的难易与进度造成很大的影响；

2)模拟机的数据包一般随着飞机的研制进程，需要不断进行更新升级，由于已有的常用的数据包结构不够清晰，导致伴随飞机构型更改，数据包的数据信息更改量大、迭代频繁、更新效率低下，更无法做到与飞机源数据的实时关联，数据传递不畅，缺乏统一的维护机制，难以实现数据的完整性和规范性。

因此，亟需一种新的飞行模拟机数据包架构的构建方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中缺乏有效的方法来保证及验证飞行模拟机系统和真实飞机飞行训练的一致性的问题，提出一种飞行模拟机数据包架构的构建方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供了一种飞行模拟机数据包架构的构建方法，其特点在于，其包括以下步骤：

步骤一、基于飞行模拟机涉及的数据类型，构建数据包架构的第一维度，以生成一维线性的数据包架构；

步骤二、基于飞行模拟机涉及的飞机系统，构建数据包架构的第二维度，结合第一维度和第二维度以生成二维平面的数据包架构；

步骤三、基于数据层级，构建数据包的第三维度，在二维平面的数据包架构的基础上结合第三维度，以生成三维立体模块化的数据包架构，其中所述数据层级包括全机数据层级，以及系统数据层级和/或系统仿真模型层级。

较佳地，所述数据层级还包括全机模型层级。

较佳地，步骤一中的所述数据类型包括构型设计数据、仿真建模数据、校验数据、验证数据、匹配证明数据、系统确认数据中的部分或全部。

较佳地，所述构型设计数据包括涉及飞机的驾驶舱及设备区域的设备布局、外观、3D模型的数据，所述仿真建模数据包括飞行模拟机建立飞机的仿真模型时所用到的涉及飞机系统描述、功能定义、接口控制文件的数据，所述校验数据包括用于校验仿真模型的建模过程的数据，所述验证数据包括用于证明飞行模拟机的性能与相应的飞机的性能相符的数据，所述匹配证明数据为对试飞数据与模拟数据进行比较得出的数据，所述系统确认数据包括反映飞行模拟机在正常、非正常和应急操作状态下的功能表现的数据。

较佳地，步骤二中根据第一维度与第二维度的关联矩阵将第一维度和第二维度结合生成二维平面的数据包架构。

较佳地，步骤二中的所述飞机系统包括空调系统、自动飞行系统、通信系统、电源系统、设备装饰系统、防火系统、飞行控制系统、燃油系统、液压系统、防冰和除雨系统、指示记录系统、起落架系统、照明系统、导航系统、氧气系统、气源系统、综合模块化航电系统、中央维护系统、信息系统、惰化气体系统、辅助动力系统、机身、窗、动力装置中的部分或全部。

较佳地，所述全机模型层级为多个模型集成形成的合成体，所述多个模型包括发动机模型、大气模型、地效模型、运动方程模型、质量特性模型、气动模型中的部分或全部。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

本发明的飞行模拟机数据包架构的构建方法，通过适当的方式得以构建起三维立体模块的飞行模拟机数据包架构，来替代飞行模拟机领域传统的平面化数据包架构，能够使得数据包架构颗粒度更精细，能够实现数据包数据的实时跟踪，提高了数据包数据信息的可访问性和可追溯性，提高了数据包的更新效率，确保了数据包的数据有效性和完备性，有助于提高飞行模拟机仿真度和开发效率。

附图说明

图1为根据本发明的较佳实施例的飞行模拟机数据包架构的构建方法的流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，进一步对本发明的优选实施例进行详细描述，以下的描述为示例性的，并非对本发明的限制，任何的其他类似情形也都落入本发明的保护范围之中。

在以下的具体描述中，方向性的术语，例如“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”、等，参考附图中描述的方向使用。本发明的实施例的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。

参考图1所示，根据本发明的较佳实施例的飞行模拟机数据包架构的构建方法，包括以下步骤：

步骤三、基于数据层级，构建数据包的第三维度，在二维平面的数据包架构的基础上结合第三维度，以生成三维立体模块化的数据包架构

在这一较佳实施例中，数据类型包括构型设计数据、仿真建模数据、校验数据、验证数据、匹配证明数据、系统确认数据。但应当理解的是，在本发明的其他一些实施例中，构建数据包架构的第一维度所涉及的数据类型也可仅包含上述数据类型中的一部分。

根据本发明的一个方面，上述数据类型可优选地以如下方式定义。具体来说，所述构型设计数据包括涉及飞机的驾驶舱及设备区域的设备布局、外观、3D模型的数据，所述仿真建模数据包括飞行模拟机建立飞机的仿真模型时所用到的涉及飞机系统描述、功能定义、接口控制文件的数据，所述校验数据包括用于校验仿真模型的建模过程的数据，所述验证数据包括用于证明飞行模拟机的性能与相应的飞机的性能相符的数据，所述匹配证明数据为对试飞数据与模拟数据进行比较得出的数据，所述系统确认数据包括反映飞行模拟机在正常、非正常和应急操作状态下的功能表现的数据。

根据本发明的另一方面，步骤二中的飞机系统包括空调系统、自动飞行系统、通信系统、电源系统、设备装饰系统、防火系统、飞行控制系统、燃油系统、液压系统、防冰和除雨系统、指示记录系统、起落架系统、照明系统、导航系统、氧气系统、气源系统、综合模块化航电系统、中央维护系统、信息系统、惰化气体系统、辅助动力系统、机身、窗、动力装置。同样应当理解的是，根据不同的实施方式，完全可能采用上述飞机系统中的一部分来构建数据包架构的第二维度。

根据本发明的优选实施方式，步骤二中可根据第一维度与第二维度的关联矩阵将第一维度和第二维度结合生成二维平面的数据包架构。

表1一维坐标与二维坐标的关联矩阵的示例

参见表1所示为根据本发明的优选实施方式的飞行模拟机数据包架构的构建方法中用到的一维坐标与二维坐标的关联矩阵的一个示例。表1中示出了24个飞机系统和6类数据类型间的关联，表中的“X”表示相应行列的飞机系统和数据类型间有关联，或者说“X”表示相应的飞机系统设定了相应类型的数据板块。有关联的相应飞机系统和数据类型所对应的二维平面的数据包架构中的单元是有内容的，而没有关联的相应飞机系统和数据类型所对应的二维平面的数据包架构中的单元则为空。例如，发动机系统就和除系统确认数据以外的其余五类数据类型有关联，又例如，空调系统就设定了构型设计数据、仿真建模数据和系统确认数据3个数据类型的数据板块。

根据本发明的另一方面，所述数据层级包括全机数据层级，以及系统数据层级和/或系统仿真模型层，并且可选地包括全机模型层级。优选地，所述全机模型层级为多个模型集成形成的合成体，所述多个模型包括发动机模型、大气模型、地效模型、运动方程模型、质量特性模型、气动模型中的部分或全部。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种飞行模拟机数据包架构的构建方法，其特征在于，其包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述数据层级还包括全机模型层级。

3.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，步骤一中的所述数据类型包括构型设计数据、仿真建模数据、校验数据、验证数据、匹配证明数据、系统确认数据中的部分或全部。

4.如权利要求3所述的构建方法，其特征在于，所述构型设计数据包括涉及飞机的驾驶舱及设备区域的设备布局、外观、3D模型的数据，所述仿真建模数据包括飞行模拟机建立飞机的仿真模型时所用到的涉及飞机系统描述、功能定义、接口控制文件的数据，所述校验数据包括用于校验仿真模型的建模过程的数据，所述验证数据包括用于证明飞行模拟机的性能与相应的飞机的性能相符的数据，所述匹配证明数据为对试飞数据与模拟数据进行比较得出的数据，所述系统确认数据包括反映飞行模拟机在正常、非正常和应急操作状态下的功能表现的数据。

5.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，步骤二中根据第一维度与第二维度的关联矩阵将第一维度和第二维度结合生成二维平面的数据包架构。

6.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，步骤二中的所述飞机系统包括空调系统、自动飞行系统、通信系统、电源系统、设备装饰系统、防火系统、飞行控制系统、燃油系统、液压系统、防冰和除雨系统、指示记录系统、起落架系统、照明系统、导航系统、氧气系统、气源系统、综合模块化航电系统、中央维护系统、信息系统、惰化气体系统、辅助动力系统、机身、窗、动力装置中的部分或全部。

7.如权利要求2所述的构建方法，其特征在于，所述全机模型层级为多个模型集成形成的合成体，所述多个模型包括发动机模型、大气模型、地效模型、运动方程模型、质量特性模型、气动模型中的部分或全部。