CN110989402B - 信息采集系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及仿真技术领域，公开了一种信息采集系统及方法，该系统包括下位机、分别与下位机通讯连接的上位机和接口模块。在应用时，由上位机建立包括至少一个用于下位机采集舵面信息数据的子模型的舵面信息采集模型。并且，上位机还用于在各子模型中分别输入包含下位机的操作系统信息的配置信息。同时，上位机可将各子模型分别编译成可供下位机执行的执行文件，并将各执行文件发送至下位机，由下位机根据执行文件中的子模型通过接口模块采集飞机的舵面信息数据，并将采集到的数据反馈至上位机。同现有技术相比，该系统不但能够实现对舵面信息数据的采集，还可作为飞机实时的仿真平台，采集的舵面信息数据可直接用于飞机闭环回路进行实时仿真。

Description

信息采集系统及方法

技术领域

本发明的实施方式涉及仿真技术领域，特别涉及一种信息采集系统及方法。

背景技术

舵面是指在气流中利用偏转而产生的飞机平衡力和控制力来操纵飞机飞行的气动翼面，又称操纵面。飞机采用高精度、高可靠性的旋转可变差动变压器(Rotary VariableDifferential Transformer，RVDT)传感器来测量飞机舵面偏度，RVDT属于角位移传感器。把机械部件的的旋转传递到角位移传感器的轴上，带动与之相连的扰流片，改变线圈中的感应电压，输出与旋转角度成比例的电压信号。

舵面信息采集系统是用于采集飞机舵面众多信号传感器的模拟量数值，包括左右副翼、左右内升降舵、方向舵、水平安定面和襟翼等舵面传感器电压，并通过模型解算各传感器对应的舵面偏度值，该系统还可用于飞机舵面与飞机模型的闭环回路实时仿真。

仿真用于飞机设计，可大大消减成本和加快研发速度。因此，有必要建立一套信息采集系统，飞机实时仿真中需要舵面信息用于飞机状态显示及模型的计算。

而目前现有的信息采集系统，通常是基于Windows操作系统或通过嵌入式微控制器来实现的，是非实时的操作系统，并且现有信息采集系统通常是针对某种型号的软件开发的专用的采集系统，软件不通用，工作人员无法修改，或修改较为困难。且现有的信息采集系统与飞机实时仿真平台不兼容，无法将采集的舵面信息数据直接应用到基于上下位机架构的飞机实时仿真应用中。

发明内容

本发明实施方式的的目的在于提供一种信息采集系统及方法，不仅可用于飞机舵面信息采集，也可用于实时仿真技术其它类型信号的采集，同时该系统还可用作飞机实时仿真平台，采集的飞机舵面信息可直接用于飞机闭环回路实时仿真。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种信息采集系统，包括：至少一台上位机、至少一台下位机、至少一个接口模块；任意一台所述上位机均与各所述下位机通讯连接，任意一台所述下位机均与各所述接口模块通讯连接；

任意一台所述上位机均用于建立飞机的舵面信息采集模型，所述舵面信息采集模型包括：至少一个用于所述下位机采集飞机的舵面信息数据的子模型；任意一台所述上位机还用于在各所述子模型中分别输入包含任意一台所述下位机的操作系统信息的配置信息，并用于将各所述子模型分别编译成可供与各所述配置信息唯一对应的所述下位机执行的执行文件，并将各所述执行文件发送至唯一对应的各所述下位机；

任意一台所述下位机均用于执行接收到的一个或多个所述执行文件，以各所述执行文件中的子模型通过唯一对应的所述接口模块采集飞机的舵面信息数据，并将采集到的所述舵面信息数据反馈至所述上位机。

另外，本发明的实施方式还提供了一种信息采集方法，包括如下步骤：

在已建立的飞机的舵面信息采集模型的各子模型中，分别输入包含任意一台下位机的操作系统信息的配置信息；

将包含所述配置信息的各所述子模型分别编译成可供与各所述配置信息唯一对应的各所述下位机执行的执行文件；

将经编译后得到的各所述执行文件分配至唯一对应的各所述下位机，使各所述下位机分别执行唯一对应的各所述执行文件，以各所述执行文件中的所述子模型分别采集飞机的舵面信息数据；

获取至少一台所述下位机所采集的舵面信息数据；

根据得到的各所述下位机所采集的舵面信息数据，计算各所述舵面信息数据所对应的舵面偏度值。

本发明的实施方式相对于现有技术而言，由于系统包括了至少一台上位机、至少一台下至少一个接口模块，且任意一台上位机均与下位机通信连接，同时任意一台下位机与各接口模块通信连接。在实际应用时，可由上位机建立包括至少一个子模型的飞机的舵面信息采集模型，各子模型均用于下位机采集飞机相应的舵面信息数据，并且各子模型中还输入有任意一台下位机的操作系统的配置信息。因此，在实际操作中，可直接通过上位机将各输入有配置信息的各子模型编译成可供下位机执行的执行文件，并将相应的执行文件分配到对应的下位机上执行，由于执行文件在编译过程中是按下位机的操作系统进行编译，因此下位机在执行过程中不会出现与自身操作系统不兼容的现象，下位机在任何操作系统下均能够根据执行文件中的子模型经唯一的接口模块顺利采集飞机相应的舵面信息数据，从而使得该系统不但能够实现对飞机的舵面信息数据的采集，还可作为飞机实的时仿真平台，采集的舵面信息数据可直接用于飞机闭环回路进行实时仿真。

另外，各所述子模型用于所述下位机采集的舵面信息数据均不相同；其中，所述舵面信息采集模型包括：用于所述下位机采集飞机左副翼的舵面信息数据的子模型、用于所述下位机采集飞机右副翼的舵面信息数据的子模型、用于所述下位机采集飞机左内升降舵的舵面信息数据的子模型、用于所述下位机采集飞机方向舵的舵面信息数据、用于所述下位机采集飞机襟翼的舵面信息数据的子模型、用于所述下位机采集飞机水平安定面的舵面信息数据的子模型。

其中，当获取到的所述下位机的所述舵面信息数据为飞机左副翼的舵面信息数据、飞机右副翼的舵面信息数据、飞机左内升降舵的舵面信息数据或飞机方向舵的舵面信息数据时，任意所述舵面信息数据均为对应的舵面传感器输出的输出电压Va和输出电压Vb；

在计算任意所述舵面信息数据所对应的舵面偏度的步骤中，具体包括：

在预先获得的数据列表中，以所述数据列表中的任意一组输出电压Va'、输出电压Vb'与偏度角θ'之间的关系，拟合得到参数a和参数b；

将采集到所述输出电压Va、所述输出电压Vb、拟合得到的所述参数a和所述参数b，代入公式θ＝a*(Va-Vb)/(Va+Vb)+b，计算得出舵面偏度角θ；

将计算得到的所述舵面偏度角θ与实际舵面偏度角进行比对，判断所述舵面偏度角θ与所述实际舵面偏度角之间的角度差是否在预设值域范围内；

如判定所述舵面偏度角θ与所述实际舵面偏度角之间的角度差未在预设值域范围内后，重新按顺序执行上述各步骤；

如判定所述舵面偏度角θ与所述实际舵面偏度角之间的角度差在预设值域范围内后，将所述舵面偏度角θ作为飞机实时仿真时的舵面偏度角。

另外，当获取到的所述下位机的所述舵面信息数据为飞机襟翼的舵面信息数据时，所述舵面信息数据为对应的舵面传感器输出的正弦值和余弦值；

在计算飞机襟翼的舵面信息数据所对应的舵面偏度的步骤中，具体包括：

在预先获得的数据列表中，查询所述正弦值和所述余弦值所对应的舵面偏度值；

将查询得到的所述舵面偏度值作为飞机实时仿真时的舵面偏度值。

另外，当获取到的所述下位机的所述舵面信息数据为飞机水平安定面的舵面信息数据时，所述舵面信息数据为对应的舵面传感器输出的正弦值S、余弦值C、激励信号的相位差值M和N；

在计算飞机水平安定面的舵面信息数据所对应的舵面偏度的步骤中，具体包括：

将采集的所述正弦值S、所述余弦值C和所述相位差值M和N代入公式ψ＝atan2(S*M,C*N)*180/π-180*(SIGN(atan2(S*M,C*N)*180/π-90)-1)，计算得出中间值ψ；

在预先获得的数据列表中，选取任意一个偏度角θ'与所述中间值ψ拟合得出参数m和参数n；

将所述中间值ψ、拟合得出的所述参数m和所述参数n，代入公式θ＝m*ψ+n，计算得出舵面偏度角θ；

将计算得到的所述舵面偏度角θ与实际舵面偏度角进行比对，判断所述舵面偏度角θ与所述实际舵面偏度角之间的角度差是否在预设值域范围内；

如判定所述舵面偏度角θ与所述实际舵面偏度角之间的角度差未在预设值域范围内后，重新按顺序执行上述各步骤；

如判定所述舵面偏度角θ与所述实际舵面偏度角之间的角度差在预设值域范围内后，将所述舵面偏度角θ作为飞机实时仿真时的舵面偏度角。

此外，当所述上位机为多台时，任意一台所述下位机用于同时执行由同一台所述上位机所发送的一个或多个所述执行文件。

另外，当所述下位机为多台时，各所述上位机用于同时向多台所述下位机分别发送至少一个所述执行文件。

另外，各所述上位机内集成软件开发工具，所述软件开发工具包括：

创建及编辑模块，用于编辑功能代码，创建包括至少一个具有预设功能的子模型的所述舵面信息采集模型；

配置模块，用于在所述舵面信息采集模型的各所述子模型中分别输入包含任意一台所述下位机的操作系统信息的配置信息；

编译模块，用于将包含任意所述下位机的操作系统信息的所述配置信息的子模型，编译为可供与所述配置信息对应的所述下位机执行的执行文件；

分配模块，用于将所述执行文件分配至唯一对应所述下位机。

另外，各所述上位机均包括：

存储模块，用于接收并存储由任意所述下位机采集并反馈的所述舵面信息数据；

分析模块，用于对所述存储模块内所存储的舵面信息数据进行分析。

另外，所述上位机还包括：监控模块，所述监控模块用于实时监控所述下位机的运行状态和所述下位机所采集到的所述舵面信息数据。

另外，任意一台所述上位机均与各所述下位机之间通过文件传输协议FTP、传输控制协议TCP、控制器局域网络协议CAN、串口通信协议中的任意一种通讯连接。

另外，各所述下位机与唯一对应的各所述接口模块之间通过执行文件传输协议FTP、传输控制协议TCP、控制器局域网络协议CAN、串口通信协议中的任意一种通讯连接。

另外，所述接口模块为I/O接口模块。并且，各所述接口模块之间通讯连接。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的信息采集系统的系统模块图；

图2是本发明第一实施方式的上位机、下位机和接口模块均为多个时的信息采集系统的系统模块图；

图3是本发明第一实施方式的信息采集系统的仿真框架图；

图4是本发明第二实施方式的信息采集方法的流程示意图；

图5是本发明第二实施方式的信息采集方法采集的舵面信息数据为飞机左副翼的舵面信息数据、飞机右副翼的舵面信息数据、飞机左内升降舵的舵面信息数据、飞机方向舵的舵面信息数据中的任意一种时，计算相应舵面偏度值的流程示意图；

图6为本发明第二实施方式的信息采集方法采集的舵面信息数据为飞机襟翼的舵面信息数据时，计算相应舵面偏度值的流程示意图；

图7为本发明第二实施方式的信息采集方法采集的舵面信息数据为飞机水平安定面的舵面信息数据时，计算相应舵面偏度值的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本发明的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。

本发明的第一实施方式涉及一种信息采集系统，如图1所示，包括：上位机、下位机和接口模块。其中，下位机分别与上位机和接口模块通讯连接。在实际应用的过程中，可由上位机建立飞机的舵面信息采集模型，该舵面信息采集模型中可包括：至少一个用于下位机采集飞机的舵面信息数据的子模型。并且，上位机还用于在各子模型中分别输入包含下位机的操作系统信息的配置信息。在实际采集的过程中，可由上位机将各子模型分别编译成可供下位机执行的执行文件，并将各执行文件发送至下位机。而下位机在接收到由上位机所发送的一个或多个执行文件后，可根据各执行文件中的子模型通过接口模块采集飞机的舵面信息数据，并将采集到的舵面信息数据反馈至上位机。

通过上述内容不难发现，由于在采集飞机的舵面信息数据的过程中，是先由上位机将输入有下位机的操作系统信息的配置信息的子模型编译成可供下位机执行的执行文件，并在编译完成后将相应的一个或多个执行文件分配到下位机上进行执行，由于执行文件在编译过程中是按下位机的操作系统的信息进行编译，因此下位机在执行过程中不会出现与自身操作系统不兼容的现象，下位机在任何操作系统下均能够根据执行文件中的子模型经接口模块顺利采集飞机相应的舵面信息数据，从而使得该系统不但能够实现对飞机的舵面信息数据的采集，还可作为飞机实时的仿真平台，采集的舵面信息数据可直接用于飞机闭环回路进行实时仿真。

而作为一种优选的方案，如图2所示，上位机、下位机可均设有多台，同时接口模块可设有多个。且任意一台上位机均可与各下位机通讯，而任意一台下位机均与各接口模块通讯连接。从而使得任意一台下位机均可将经编译的多个子模型所得到的多个执行文件同时分配至一台下位机，由一台下位机进行执行。当然，同一台上位机也可将编译得到的多个执行文件分别分配至多台下位机，由多台下位机分别执行。

比如说，可将一台上位机对应一台下位机的方式进行分组，由每组中的下位机分别通过不同的接口模块采集飞机不同的舵面信息数据，具体地说，结合图2所示，可先由上位机分别建立对应飞机的舵面信息采集模型，然后由上位机在舵面信息采集模型的各子模型中分别输入每组含有对应的下位机的操作系统信息的配置信息，随后由每组中的上位机将各子模型分别编译成可供下位机执行的多个执行文件，并将多个执行文件分配到对应的下位机，由对应的下位机根据接收到的多个执行文件进行执行，从而使得各下位机可分别根据接收到的多个执行文件中的子模型通过不同的接口模块采集飞机的各舵面信息数据，并将采集到的舵面信息数据反馈至对应的上位机。由此不难看出，通过此种采集方式，可在各接口模块对当前飞机的各舵面信息数据进行采集的同时，用户还可同时通过其它上位机完成其它飞机的舵面信息采集模型的建立，从而提高了工作效率。

又比如说，当只需要对一架飞机的多个不同的舵面信息数据进行采集时，为了提高采集的效率，可由多台下位机同时对应一架飞机，由各下位机分别通过唯一对应的接口模块采集该飞机的各舵面信息数据。具体地说，结合图2所示，可先由任意一台上位机建立该飞机的舵面信息采集模型，然后由该上位机在舵面信息采集模型的多个子模型内分别输入含有不同下位机的操作系统信息的配置信息，随后由该上位将各子模型分别编译成可供不同下位机执行的执行文件，并将各执行文件分别根据不同的配置信息分配至不同的下位机，以供不同的下位机进行执行，从而使得不同的下位机可分别根据所接收到的执行文件分别通过唯一的接口模块采集同一架飞机不同的舵面信息数据，并将采集到的舵面信息数据反馈至相应的同一台上位机。由此不难看出，通过此种采集方式，可极大的缓解仅采用一台下位机进行采集时的处理量，提高采集效率。

值得注意的是，在本实施方式中，仅以上述两种对舵面信息数据的采集方式为例进行说明，而在实际应用的过程中，任意一台上位机也可用于同时向各台下位机分别发送多个执行文件，使得各下位机可用于同时执行由同一台上位机发送的多个执行文件。但需要说明的是，本实施方式中，在某个时刻任意一台下位机仅运行其中一台上位机分配的一个或多个执行文件。

另外，值得一提的是，如图3所示，各上位机内均集成软件开发工具，该软件开发工具包括：创建及编辑模块、配置模块、编译模块和分配模块。

首先，创建及编辑模块用于编辑功能代码，创建包括至少一个具有预设功能的子模型的舵面信息采集模型。即，上位机通过创建及编辑模块可根据需要采集的飞机的一个或多个舵面信息数据，编辑包括一个或多个具有相应数据采集功能的子模型的舵面信息采集模型。

其次，配置模块用于在舵面信息采集模型的各子模型中分别输入包含任意一台下位机的操作系统信息的配置信息。即，为了能够在下位机采集飞机的舵面信息数据的过程中，避免子模型与下位机的操作系统出现不兼容的现象，可预先由上位机通过配置模块在子模型中输入包含对应下位机的操作系统信息的配置信息。

然后，编译模块用于将包含任意下位机的操作系统信息的配置信息的子模型，编译为可供与配置信息对应的下位机执行的执行文件。即，为保证下位机能够通过子模型中的预设功能采集飞机的舵面信息数据，可预先由上位机通过编译模块将包含有对应下位机的配置信息的子模型，编译成可供对应下位机执行的执行文件。

最后，分配模块用于将执行文件分配至唯一对应下位机。

通过上述内容不难看出，整个系统从最初的创建舵面信息采集模型开始，到最终对执行文件的分配，均是由上位机完成，因此即使下位机系统出现崩溃，也不会影响上位机对舵面信息采集模型的创建及编辑，使得整个系统具有较高可靠性、稳定性和通用性强，保证用户具有较好的使用体验。

此外，通过图3不难看出，本实施方式的上位机均包括：存储模块、分析模块和监控模块。其中，存储模块可用于接收并存储由任意下位机采集并反馈的舵面信息数据，且数据在采集的过程中，可由监控模块实时监控下位机的运行状态和下位机所采集到的舵面信息数据，从而提高系统运行时的稳定性。分析模块可对存储模块内存储的一系列舵面信息数据进行分析，使得上位机在离线后，可对分析模块分析的结果以波形或其他的形式进行显示，方便用户进行查看。

另外，在本实施方式中，任意一台上位机均与各下位机之间，以及各下位机与唯一对应的各接口模块之间均可通过文件传输协议FTP、传输控制协议TCP、控制器局域网络协议CAN、串口通信协议中的任意一种方式进行通讯连接。用户可根据实际的使用情况进行选择，同时，需要说明的是，在本实施方式中，接口模块为I/O接口模块，当然在实际应用的过程中，也可采用其它类型的接口模块。

此外，在本实施方式中，各接口模块之间可通过Ethercat通信连接，基于Ethercat的驱动器系统采用的主从式结构，该系统由一个Ethercat主站和若干个从站组成，主站和从站之间通过Ethercat进行连接通讯。

本发明的第二实施方式涉及一种信息采集方法，如图4所示，包括如下步骤：

步骤410，在已建立的飞机的舵面信息采集模型的各子模型中，分别输入包含任意一台下位机的操作系统信息的配置信息。其中，各子模型均用于下位机采集飞机的舵面信息数据。

步骤420，将包含配置信息的各子模型分别编译成可供与各所述配置信息唯一对应的各下位机执行的执行文件。

步骤430，将经编译后得到的各执行文件分配至唯一对应的各下位机，使各下位机分别执行唯一对应的各执行文件，以各执行文件中的子模型分别采集飞机的舵面信息数据。

步骤440，获取至少一台下位机所采集的舵面信息数据。

步骤450，根据得到的各下位机所采集的舵面信息数据，计算各舵面信息数据所对应的舵面偏度值。

具体地说，在本实施方式中，各子模型用于下位机采集的舵面信息数据均不相同；其中，舵面信息采集模型包括：用于下位机采集飞机左副翼的舵面信息数据的子模型、用于下位机采集飞机右副翼的舵面信息数据的子模型、用于下位机采集飞机左内升降舵的舵面信息数据的子模型、用于下位机采集飞机方向舵的舵面信息数据、用于下位机采集飞机襟翼的舵面信息数据的子模型、用于下位机采集飞机水平安定面的舵面信息数据的子模型。

并且，当获取到的下位机的舵面信息数据为飞机左副翼的舵面信息数据、飞机右副翼的舵面信息数据、飞机左内升降舵的舵面信息数据或飞机方向舵的舵面信息数据时，任意舵面信息数据均为对应的舵面传感器输出的输出电压Va和输出电压Vb。即各舵面传感器在本实施方式中均可采用角位移传感器，在实际应用过程中，可由各舵面的机械部件将相应的旋转传递到各自对应的角位移传感器的轴上，带动与至相连的扰流片，以改变角位移传感器的感应电压，从而使得相应的角位移传感器可输出与旋转角度成比例的电压信号Va和Vb，用于被下位机采集。因此，如图5所示，在计算任意舵面信息数据所对应的舵面偏度的步骤中，具体可包括：

步骤510，在预先获得的数据列表中，以数据列表中的任意一组输出电压Va'、输出电压Vb'与偏度角θ'之间的关系，拟合得到参数a和参数b。

步骤520，将采集到所述输出电压Va、输出电压Vb、拟合得到的参数a和参数b，代入公式θ＝a*(Va-Vb)/(Va+Vb)+b，计算得出舵面偏度角θ。

步骤530，将计算得到的舵面偏度角θ与实际舵面偏度角进行比对，判断舵面偏度角θ与实际舵面偏度之间的角度差是否在预设值域范围内。并在判定舵面偏度角θ与实际舵面偏度之间的角度差未在预设值域范围内后，即表明此时计算得到的舵面偏度角θ的误差范围过大，不满足精度要求，需重新返回步骤510，以重新拟合得到参数a和参数b，并按顺序执行上述各步骤；

步骤540，如判定舵面偏度角θ与实际舵面偏度角之间的角度差在预设值域范围内后，即表明此时计算得到的舵面偏度角θ满足精度要求，即可将该舵面偏度角θ作为飞机实时仿真时的舵面偏度角。

另外，当获取到的下位机的舵面信息数据为飞机襟翼的舵面信息数据时，如图6所示，舵面信息数据为对应的舵面传感器输出的正弦值和余弦值，在计算飞机襟翼的舵面信息数据所对应的舵面偏度的步骤中，具体包括：

步骤610，在预先获得的数据列表中，查询正弦值和余弦值所对应的舵面偏度值；

步骤620，将查询得到的舵面偏度值作为飞机实时仿真时的舵面偏度值。

此外，当获取到的下位机的舵面信息数据为飞机水平安定面的舵面信息数据时，如图7所示，舵面信息数据为对应的舵面传感器输出的正弦值S、余弦值C、激励信号的相位差值M和N，且在计算飞机水平安定面的舵面信息数据所对应的舵面偏度的步骤中，具体包括：

步骤710，将采集的正弦值S、余弦值C和相位差值M和N代入公式ψ＝atan2(S*M,C*N)*180/π-180*(SIGN(atan2(S*M,C*N)*180/π-90)-1)，计算得出中间值ψ。

步骤720，在预先获得的数据列表中，选取任意一个偏度角θ'与所述中间值ψ拟合得出参数m和参数n。

步骤730，将中间值ψ、拟合得出的参数m和参数n，代入公式θ＝m*ψ+n，计算得出舵面偏度角θ。

步骤740，将计算得到的舵面偏度角θ与实际舵面偏度角进行比对，判断舵面偏度角θ与实际舵面偏度角之间的角度差是否在预设值域范围内。

如判定舵面偏度角θ与实际舵面偏度角之间的角度差未在预设值域范围内后，即表明此时计算得到的舵面偏度角θ的误差范围过大，不满足精度要求，需重新返回步骤720，以重新拟合得到参数m和参数n，并从步骤720开始，按顺序执行上述各步骤。

步骤750，如判定舵面偏度角θ与实际舵面偏度角之间的角度差在预设值域范围内后，即表明此时计算得到的舵面偏度角θ满足精度要求，即可将该舵面偏度角θ作为飞机实时仿真时的舵面偏度角。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的方法实施方式，因此本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (15)

1.一种信息采集系统，其特征在于，包括：至少一台上位机、至少一台下位机、至少一个接口模块；任意一台所述上位机均与各所述下位机通讯连接，任意一台所述下位机均与各所述接口模块通讯连接；

任意一台所述上位机均用于建立飞机的舵面信息采集模型，所述舵面信息采集模型包括：至少一个用于所述下位机采集飞机的舵面信息数据的子模型；任意一台所述上位机还用于在各所述子模型中分别输入包含任意一台所述下位机的操作系统信息的配置信息，并用于将各所述子模型分别编译成可供与各所述配置信息唯一对应的所述下位机执行的执行文件，并将各所述执行文件发送至唯一对应的各所述下位机；

任意一台所述下位机均用于执行接收到的一个或多个所述执行文件，以各所述执行文件中的子模型通过唯一的所述接口模块采集飞机的舵面信息数据，并将采集到的所述舵面信息数据反馈至所述上位机。

2.根据权利要求1所述的信息采集系统，其特征在于，当所述上位机为多台时，任意一台所述下位机用于同时执行由同一台所述上位机所发送的一个或多个所述执行文件。

3.根据权利要求1所述的信息采集系统，其特征在于，当所述下位机为多台时，各所述上位机用于同时向多台所述下位机分别发送至少一个所述执行文件。

4.根据权利要求1所述的信息采集系统，其特征在于，各所述上位机内集成软件开发工具，所述软件开发工具包括：

创建及编辑模块，用于编辑功能代码，创建包括至少一个具有预设功能的子模型的所述舵面信息采集模型；

配置模块，用于在所述舵面信息采集模型的各所述子模型中分别输入包含任意一台所述下位机的操作系统信息的配置信息；

编译模块，用于将包含任意所述下位机的操作系统信息的所述配置信息的子模型，编译为可供与所述配置信息对应的所述下位机执行的执行文件；

分配模块，用于将所述执行文件分配至唯一对应所述下位机。

5.根据权利要求1所述的信息采集系统，其特征在于，各所述上位机均包括：

存储模块，用于接收并存储由任意所述下位机采集并反馈的所述舵面信息数据；

分析模块，用于对所述存储模块内所存储的舵面信息数据进行分析。

6.根据权利要求3所述的信息采集系统，其特征在于，所述上位机还包括：监控模块，所述监控模块用于实时监控所述下位机的运行状态和所述下位机所采集到的所述舵面信息数据。

7.根据权利要求1所述的信息采集系统，其特征在于，任意一台所述上位机均与各所述下位机之间通过文件传输协议FTP、传输控制协议TCP、控制器局域网络协议CAN、串口通信协议中的任意一种通讯连接。

8.根据权利要求1所述的信息采集系统，其特征在于，各所述下位机与唯一对应的各所述接口模块之间通过执行文件传输协议FTP、传输控制协议TCP、控制器局域网络协议CAN、串口通信协议中的任意一种通讯连接。

9.根据权利要求1所述的信息采集系统，其特征在于，所述接口模块为I/O接口模块。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的信息采集系统，其特征在于，各所述接口模块之间通讯连接。

11.一种信息采集方法，其特征在于，包括如下步骤：

在已建立的飞机的舵面信息采集模型的各子模型中，分别输入包含任意一台下位机的操作系统信息的配置信息；其中，各所述子模型均用于所述下位机采集飞机的舵面信息数据；

将包含所述配置信息的各所述子模型分别编译成可供与各所述配置信息唯一对应的各所述下位机执行的执行文件；

将经编译后得到的各所述执行文件分配至唯一对应的各所述下位机，使各所述下位机分别执行唯一对应的各所述执行文件，以各所述执行文件中的所述子模型分别采集飞机的舵面信息数据；

获取至少一台所述下位机所采集的舵面信息数据；

根据得到的各所述下位机所采集的舵面信息数据，计算各所述舵面信息数据所对应的舵面偏度值。

12.根据权利要求11所述的信息采集方法，其特征在于，各所述子模型用于所述下位机采集的舵面信息数据均不相同；

其中，所述舵面信息采集模型包括：用于所述下位机采集飞机左副翼的舵面信息数据的子模型、用于所述下位机采集飞机右副翼的舵面信息数据的子模型、用于所述下位机采集飞机左内升降舵的舵面信息数据的子模型、用于所述下位机采集飞机方向舵的舵面信息数据、用于所述下位机采集飞机襟翼的舵面信息数据的子模型、用于所述下位机采集飞机水平安定面的舵面信息数据的子模型。

13.根据权利要求12所述的信息采集方法，其特征在于，当获取到的所述下位机的所述舵面信息数据为飞机左副翼的舵面信息数据、飞机右副翼的舵面信息数据、飞机左内升降舵的舵面信息数据或飞机方向舵的舵面信息数据时，任意所述舵面信息数据均为对应的舵面传感器输出的输出电压Va和输出电压Vb；

在计算任意所述舵面信息数据所对应的舵面偏度的步骤中，具体包括：

在预先获得的数据列表中，以所述数据列表中的任意一组输出电压Va'、输出电压Vb'与偏度角θ'之间的关系，拟合得到参数a和参数b；

将采集到所述输出电压Va、所述输出电压Vb、拟合得到的所述参数a和所述参数b，代入公式θ＝a*(Va-Vb)/(Va+Vb)+b，计算得出舵面偏度角θ；

将计算得到的所述舵面偏度角θ与实际舵面偏度角进行比对，判断所述舵面偏度角θ与所述实际舵面偏度角之间的角度差是否在预设值域范围内；

如判定所述舵面偏度角θ与所述实际舵面偏度角之间的角度差未在预设值域范围内后，重新按顺序执行上述各步骤；

如判定所述舵面偏度角θ与所述实际舵面偏度角之间的角度差在预设值域范围内后，将所述舵面偏度角θ作为飞机实时仿真时的舵面偏度角。

14.根据权利要求12所述的信息采集方法，其特征在于，当获取到的所述下位机的所述舵面信息数据为飞机襟翼的舵面信息数据时，所述舵面信息数据为对应的舵面传感器输出的正弦值和余弦值；

在计算飞机襟翼的舵面信息数据所对应的舵面偏度的步骤中，具体包括：

在预先获得的数据列表中，查询所述正弦值和所述余弦值所对应的舵面偏度值；

将查询得到的所述舵面偏度值作为飞机实时仿真时的舵面偏度值。

15.根据权利要求12所述的信息采集方法，其特征在于，当获取到的所述下位机的所述舵面信息数据为飞机水平安定面的舵面信息数据时，所述舵面信息数据为对应的舵面传感器输出的正弦值S、余弦值C、激励信号的相位差值M和N；

在计算飞机水平安定面的舵面信息数据所对应的舵面偏度的步骤中，具体包括：

将采集的所述正弦值S、所述余弦值C和所述相位差值M和N代入公式ψ＝atan2(S*M,C*N)*180/π-180*(SIGN(atan2(S*M,C*N)*180/π-90)-1)，计算得出中间值ψ；

在预先获得的数据列表中，选取任意一个偏度角θ'与所述中间值ψ拟合得出参数m和参数n；

将所述中间值ψ、拟合得出的所述参数m和所述参数n，代入公式θ＝m*ψ+n，计算得出舵面偏度角θ；

将计算得到的所述舵面偏度角θ与实际舵面偏度角进行比对，判断所述舵面偏度角θ与所述实际舵面偏度角之间的角度差是否在预设值域范围内；

如判定所述舵面偏度角θ与所述实际舵面偏度角之间的角度差未在预设值域范围内后，重新按顺序执行上述各步骤；

如判定所述舵面偏度角θ与所述实际舵面偏度角之间的角度差在预设值域范围内后，将所述舵面偏度角θ作为飞机实时仿真时的舵面偏度角。

Images