CN111080840B - 一种直升机飞控系统数据发送及复现方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于飞控系统技术领域，涉及一种直升机飞控系统数据发送及复现方法，在飞控计算机存储器中增加配置表，在数据发送之前对数据进行配置，在初始化时读取配置信息并按照配置信息进行数据加工和发送；所述的复现方法在数据复现软件中设置数据更新标志字，对丢失的数据进行补齐；本发明使用配置表的方法，对需要发送的数据进行事先配置，免去了飞控系统软件更改及验证的工作，并使用了数据更新标志字，自动对丢失的数据进行补齐，消除了数据复现时的失真现象。

Description

一种直升机飞控系统数据发送及复现方法

技术领域

本发明属于飞控系统技术领域，涉及一种直升机飞控系统数据发送及复现方法。

背景技术

飞行参数记录器是现代飞行器上必装的设备之一，最初，它只是在重大事故中作为帮助调查员进行调查的手段。现在，随着总线技术、数据储存技术的发展，飞控系统专用的数据记录器成为了设计人员进行飞控系统设计优化的重要手段。

在直升机上出现过使用RS422/232、ARINC429等总线形式的数据记录器，他们都可以用来对飞控系统数据进行实时存储，并利用其它手段对存储数据进行复现。

飞控数据的存储和复现技术分为三部分：

数据发送：指的是飞控数据在飞控计算机中进行加工，再经数据总线进行数据发送。

数据存储：指的是数据记录器在接收到飞控数据后，将飞控数据以约定的格式存储在存储模块中。

数据复现：指的是在线下对存储模块中的数据进行解码，以波形或显示器的方式对数据或飞行场景进行复现。

但是以上三部分都还存在不足。其一，在数据发送方面，数据的发送是由机载飞控软件实现的，一旦飞控软件编写完成后，不方便更改，对存储数据的选择上不灵活；其二，数据存储方面，存储模块的容量是有限的，当存储模块在记满之后，需要人工对存储模块进行重置，才能重复使用，所以在使用上有一定限制；其三，数据复现方面，由于总线传输存在一定的误码率，以及存储模块的读写操作是以扇区为单位，导致数据复现时存在漏数的问题，给数据复现带来了一定的失真显现。

发明内容

本发明的目的是：提出一种直升机飞控系统数据发送及复现方法，以解决目前技术中数据发送中更改繁琐不灵活以及数据复现中存在漏数的技术问题。

为解决此技术问题，本发明的技术方案是：

一种直升机飞控系统数据发送及复现方法，所述的直升机飞控系统在数据发送之前对数据进行配置，飞控系统软件在初始化时读取配置信息并按照配置信息进行数据加工和发送；所述的复现方法在数据复现软件中设置数据更新标志字，对丢失的数据进行补齐。

所述的配置操作具体为：

在飞控计算机存储器中增加配置表，所述配置表包含：信号名称索引、信号是否发送标志、数据格式配置信息。

所述的数据格式配置信息包含：数据标号、数据类型、LSB值、数据位号。

所述数据加工和发送操作如下：

1、飞控系统软件在初始化时读取配置表，记录配置表中的配置元素；

2、飞控系统软件读取第一个数据所对应的信号名称索引，并根据信号是否发送标志判断该信号是否需要发送；

若需要发送根据数据格式配置信息进行数据加工后发送；

不需要发送则读取下一个数据；

所述数据加工操作具体如下：

若数据类型为离散型，则按照数据标号和数据位号进行加工；

若数据类型为连续型，则按照数据标号和LSB值进行加工。

所述数据复现方法包含以下步骤：

步骤一、为数据包中每一个数据标号设置对应的数据更新标志字，并初始化为0；

步骤二、数据复现软件从数据存储模块中按数据格式读取一个数据；

步骤三、根据读取出数据的数据标号对该数据对应的数据更新标志字加1操作；

步骤四、判断所有的数据更新标志字是否全为1：

1、若全为1，则进行数据复现操作；并对所有数据更新标志字进行清零操作；返回步骤二；

否则，

2、判断该数据对应的数据更新标志字是否为2；

2.1、若不为2，则返回步骤二；

2.2、若为2，则找出后续数据中对应的数据更新标志字为0的数据作为首个补齐数据；从该补齐数据开始进行向后补齐操作；

3、进行数据复现操作；并对所有数据更新标志字进行清零操作；返回步骤二。

所述向后补齐操作：使用最近一次复现的数据对所述补齐数据进行替换，所述的补齐数据是指从所述的首个补齐数据开始至最后一个数据标号对应的数据。

所述数据复现操作是指将数据包的数据发送至显示单元。

本发明的有益效果是：

1、使用配置表的方法，对需要发送的数据进行事先配置，免去了飞控系统软件更改及验证的工作。

2、使用存储模块自动配置的方法，降低了存储模块的使用要求，延长了存储模块的使用寿命。

3、使用了数据更新标志字，自动对丢失的数据进行补齐，消除了数据复现时的失真现象。

飞控系统设计人员可在地面对直升机飞控系统试飞数据进行快速复现、调阅、分析。

通过该方法记录和复现的飞控系统试飞数据全面、可靠，是设计人员进行飞控系统优化、故障分析和控制律调参的重要手段。基于该方法实现的飞控系统数据实时存储和复现，贯穿于某型机的研制、试飞和使用过程中，为优化飞控系统性能，准确、快速定位飞行故障起到了不可替代的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施的技术方案，下面将对本发明的实例中需要使用的附图作简单的解释。显而易见，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为为本发明方法中数据加工的流程图；

图2为本发明方法中数据复现操作流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将详细描述本发明实施例的各个方面的特征。在下面的详细描述中，提出了许多具体的细节，以便对本发明的全面理解。但是，对于本领域的普通技术人员来说，很明显的是，本发明也可以在不需要这些具体细节的情况下就可以实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例对本发明更好的理解。本发明不限于下面所提供的任何具体设置和方法，而是覆盖了不脱离本发明精神的前提下所覆盖的所有的产品结构、方法的任何改进、替换等。

在各个附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以避免对本发明造成不必要的模糊。

下面结合附图具体描述本发明的直升机飞控系统数据发送及复现方法：

1、在数据发送方面，飞控数据的发送是由机载飞控软件实现的，飞控软件需要对发送的数据进行加工，以满足具体数据标号，再将其发送出去。而发送数据不方便更改，需要对飞控系统软件代码进行更改，才能实现更新所需的发送数据。

本方法中，增加了一个配置表，对需要进行发送的数据进行配置，不需要更改飞控系统软件代码，飞控系统软件在初始化时读取该配置表，即可按照配置表中的配置进行飞控数据加工和发送。免去了飞控代码的更改，以及代码更改带来的测试和验证工作。

如下表1所示配置表信息，该配置表可以包括，但不限定于只包括如下内容：信号名称索引、信号是否发送标志、数据标号(本实施例数据采用ARINC429编码格式，表1中以429标号为数据标号)、数据类型、LSB值、数据位号等。

表1

信号名称索引	信号是否发送标志	数据类型	429标号	LSB值	数据位号
						1	1	1	210	0.1	-1
2	1	1	211	1	0
						3	1	1	212	1	1
4	1	1	213	1	2
						5	1	1	214	0.5	-1

其中，“信号名称索引”表示不同的信号，1可能表示俯仰角；2可能表示飞控断开按键；3可能表示空速保持按键；4可能表示杆释放按键；5可能表示倾斜角……。

“信号是否发送”表示在飞控系统软件中是否将该信号进行发送和存储，1表示发送，0表示不发送。

“数据类型”表示该信号是离散型信号，或者是连续型信号，1表示离散型信号，0表示连续型信号。(离散型信号在数据加工时会使用到“数据位号”，连续型信号在数据加工时会使用到“LSB”)。

“429标号”表示该信号是使用的哪一个429标号。取值从0到255。

“LSB值”表示该信号最低有效位表示的物理量大小。

“数据位号”表示该信号在429字中的相对位置。

2、在数据存储方面，由于存储模块的容量是有限的，而每次飞行的数据量是根据飞行时间的长短而变化，飞行时间越长，数据量也越大。存储模块中的空间总有被占满的时候，一旦存储模块中的容量被占满，此时需要人工对存储模块进行重置。事实上，要求了使用人员在每次读卡的时候，就对存储模块进行重置。这样提高了对使用人员的使用要求，也降低了存储模块的使用寿命。

本方法中，对存储软件进行了优化创新，根据存储模块的容量大小，先计算分配给飞控计算机每个余度的容量空间，当存储软件发现数据存储已经记录到了最后一个扇区，则自动对存储模块进行配置，以便数据能够从第一个分配的扇区进行记录。这样对存储模块进行自动配置，最大限度地使用了存储模块的所有存储空间，延长了存储模块的使用寿命。(例如：存储模块的总扇区数为100，对于单余度飞控计算机而言，最后一个扇区可能是99；对于一个双余度飞控计算机而言，最后一个扇区可能是49或99；对于一个三余度飞控计算机而言，最后一个扇区可能是33、66或99。)

3、如图2示，图中描述了使用数据更新标志字，对丢失的数据进行补齐的操作：

由于ARINC429存在误码的情况，存储软件如果丢失了一个数据后，那么存储的数据就会丢失一个，在数据复现的时候也就会丢失一个。存储软件在进行数据存储时，是按照扇区进行更新的，即数据记录记满了一个扇区后才会将扇区号记录到记录区，数据复现时才会对这个扇区进行读写。如果这个扇区没有写满，那么扇区记录就会丢失，也会造成数据丢失。

如图2所示，在本例中使用429总线数据字为例，在数据存储模块中存储了429标号为210，211，212，213，214五种429字，在存储模块中429字是以这顺序进行存储的。

第一步，数据复现软件读取配置表(该配置表与数据发送的配置表相同)，根据信息是否发送标志记录下配置表中需要发送的429字。

第二步，创建210、211、212、213和214对应的数据更新标志字，记为X210，X211，X212，X213和X214，并全部初始化为0。

第三步，从数据卡中读取一个429字，并判断它是不是空字符，空字符说明数据卡中的数字已处理完成，并结束运行。

第四步，如果不是空字符，则判断当前读取的429字中的标号，将标号对应的数据更新标志字加1。

第五步，判断所有的数据更新标志字是否都是1。如果都是1，则说明五个数据组成了一个完整的数据包，可以进行数据复现，并将所有数据字清零。然后跳转到第三步，继续读取存储模块中的数据。

第六步，如果数据更新标志字不全为1，则判断当前读取的429字标号对应的数据更新标志字是否等于2。如果不等于2，则跳转到第三步，继续读取存储模块中的数据。如果等于2，则说明从存储模块中读取的429字存在丢数的现象，需要找出丢失的数据，按照后续步骤进行补齐操作。

第七步，判断210标号对应的数据更新标志字是否等于0。如果等于0，则说明210标号数据对应的数据丢失，对210、211、212、213、214整包数据进行补齐，使用最近一次复现的数据进行替换，并将所有数据更新标志字清零，然后跳转到第三步，继续读取存储模块中的数据。如果210标号对应的数据更新标志字不等于0，说明210数据没有丢失，按照后续步骤查找丢失的数据。

第八步，判断211标号对应的数据更新标志字是否等于0。如果等于0，则说明211标号数据对应的数据丢失，对211、212、213、214四个数据进行补齐，使用最近一次复现的数据进行替换，并将所有数据更新标志字清零，然后跳转到第三步，继续读取存储模块中的数据。如果211标号对应的数据更新标志字不等于0，说明211数据没有丢失，按照后续步骤查找丢失的数据。

第九步，判断212标号对应的数据更新标志字是否等于0。如果等于0，则说明212标号数据对应的数据丢失，对212、213、214三个数据进行补齐，使用最近一次复现的数据进行替换，并将所有数据更新标志字清零，然后跳转到第三步，继续读取存储模块中的数据。如果212标号对应的数据更新标志字不等于0，说明212数据没有丢失，按照后续步骤查找丢失的数据。

第十步，判断213标号对应的数据更新标志字是否等于0。如果等于0，则说明213标号数据对应的数据丢失，对213、214两个数据进行补齐，使用最近一次复现的数据进行替换，并将所有数据更新标志字清零，然后跳转到第三步，继续读取存储模块中的数据。如果213标号对应的数据更新标志字不等于0，说明213数据没有丢失，按照后续步骤查找丢失的数据。

第十一步，判断214标号对应的数据更新标志字是否等于0。如果等于0，则说明214标号数据对应的数据丢失，对214数据进行补齐，使用最近一次复现的数据进行替换，并将所有数据更新标志字清零，然后跳转到第三步，继续读取存储模块中的数据。如果214标号对应的数据更新标志字不等于0，则跳转到第三步，继续读取存储模块中的数据。

本方法中，在数据复现算法中增加了数据更新标志字，利用它，可以自动对丢失的数据进行补齐，进而消除了数据复现中出现的失真现象。

最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可以轻易想到各种等效的修改或者替换，这些修改或者替换都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种直升机飞控系统数据发送及复现方法，其特征在于：所述的直升机飞控系统在数据发送之前对数据进行配置，飞控系统软件在初始化时读取配置信息并按照配置信息进行数据加工和发送；所述的复现方法在数据复现软件中设置数据更新标志字，对丢失的数据进行补齐；

数据复现方法包含以下步骤：

步骤一、为数据包中每一个数据标号设置对应的数据更新标志字，并初始化为0；

步骤二、数据复现软件从数据存储模块中按数据格式读取一个数据；

步骤三、根据读取出数据的数据标号对该数据对应的数据更新标志字加1操作；

步骤四、判断所有的数据更新标志字是否全为1：

4.1、若全为1，则进行数据复现操作；并对所有数据更新标志字进行清零操作；返回步骤二；

否则，

4.2、判断该数据对应的数据更新标志字是否为2；

4.2.1、若不为2，则返回步骤二；

4.2.2、若为2，则找出后续数据中对应的数据更新标志字为0的数据作为首个补齐数据；从该补齐数据开始进行向后补齐操作；

向后补齐操作是指：使用最近一次复现的数据对所述补齐数据进行替换，所述的补齐数据是指从所述的首个补齐数据开始至最后一个数据标号对应的数据；

4.3、进行数据复现操作；并对所有数据更新标志字进行清零操作；返回步骤二。

2.根据权利要求1所述的直升机飞控系统数据发送及复现方法，其特征在于：所述的配置操作具体为：

在飞控计算机存储器中增加配置表，所述配置表包含：信号名称索引、信号是否发送标志、数据格式配置信息。

3.根据权利要求2所述的直升机飞控系统数据发送及复现方法，其特征在于：所述的数据格式配置信息包含：数据标号、数据类型、LSB值、数据位号。

4.根据权利要求1所述的直升机飞控系统数据发送及复现方法，其特征在于：所述数据加工和发送操作如下：

a、飞控系统软件在初始化时读取配置表，记录配置表中的配置元素；

b、飞控系统软件读取第一个数据所对应的信号名称索引，并根据信号是否发送标志判断该信号是否需要发送；

若需要发送根据数据格式配置信息进行数据加工后发送；

不需要发送则读取下一个数据。

5.根据权利要求4所述的直升机飞控系统数据发送及复现方法，其特征在于：所述数据加工操作具体如下：

若数据类型为离散型，则按照数据标号和数据位号进行加工；

若数据类型为连续型，则按照数据标号和LSB值进行加工。

6.根据权利要求1所述的直升机飞控系统数据发送及复现方法，其特征在于：数据复现操作是指将数据包的数据发送至显示单元。

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