CN113778449A - 航空电子接口数据适配转换系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种航空电子接口数据适配转换系统，算资源少，运行速度快、测试效率高，本发明通过下述技术方案实现：人机操作界面单元选择被系统内部读取并转换成内部源代码，在系统的框架里封成一个实现ICD之间参数转换的转换函数，显示映射工程里存在的映射关系；ICD映射工程单元将ICD映射方案保存为XML格式的工程文件；生成ICD转换代码单元将ICD映射工程单元中的ICD映射工程文件包含的ICD映射关系转换为源代码，以函数的方式实现ICD之间的参数转换，ICD转换代码编辑窗口单元将接收到的二进制数据按照消息名称直接在代码编辑窗口进行编辑，转换元素关系，建立相对的映射关系，由接口数据转换系统输出转换结果。
Description
技术领域
本发明涉及一种主要应用于航空电子信息系统中传输的接口控制数据相互转换和建立映射交互关系的适配转换子系统。
背景技术
航空电子系统在发展历程中经历了四个发展阶段：独立式航空电子系统、联合式航空电子系统、综合式航空电子系统和当前的先进综合式航空电子系统。而航空电子系统体系架构分别有综合单元化航空电子系统和分布式单元化航空电子系统，后者相比较于前者来说，实现了更大跨度的升级和迭代更新，它有着很高的集成度，系统相对较为独立，同时还能对航电系统中的单元进行有效兼容。实现了功能单元的物理分离，再运用高速和稳定的数据总线进行连接来保证数据直接的通信。现在航空电子系统的发展方向就是开放式、单元化、综合化。高度单元化、采用高速数据总线等是新一代航空电子系统的主要特征，具有强大的通信和数据信息处理、运算能力是新一代航空电子系统总体技术要求。
航空电子以惊人的速度改变着航空航天技术。不管是商用的，还是民用先进机型的电子系统都需要通过航空电子总线相互连接起来。由于航空总线在航空电子综合化系统中的重要地位，因此航空总线的可靠性、稳定性变得尤为重要。
随着航空电子设备越来越综合化、单元化、复杂化，航空电子信息系统各个设备之间通过高速总线传输的航空电子接口数据量级也不断增长，数据之间的交互性、复杂性、多样性涌现出来。由于航空电子接口定义的不同总线类型不同设备的信号格式非常复杂，需要对航空电子接口有一种较好的组织方式，实现航空电子接口信息的提取，并根据提取的信息将物理量与航空总线数据之间进行转换。航空电子系统接口采用XML技术定义了包含1553B和ARINC429航空总线数据格式的航空电子接口，设计了航空电子接口信息提取算法，并实现了物理量与航空总线数据之间的转换以及其反转换算法、数据转换的静态、动态测试和数据转换前后对比分析和误差分析等功能。数据流定义于接口控制文件ICD(Interface Control Document)。ICD是通用航空总线系统的核心部分，它给出了系统规范中所定义的电气和电子接口的详细说明，给出了航空电子系统的各子系统之间收发消息的意义、组成以及格式等内容的定义。作为系统设计的顶层文件，ICD已成为了航空电子系统规范的重要组成部分，也是对系统进行综合性能优劣评价的依据。航空电子系统的接口控制文件通常是十分庞杂的，包含了一整套总线系统数据的定义，其内容繁多、结构复杂，并且需要大量编辑和输出工作。现代航电系统的复杂性对ICD设计结果提出了更高的一些要求：语义的一致性、计算平台的无关性、网络传输协议的无关性、接口可视性、可扩展性可修改性。所以如果两条及以上的ICD的结构表的元素相关联，建有一定的映射关系，就只需一条接口数据就可以传达到互为关联的其他ICD上进行解析，这样可以节约大量的数据传输和计算处理资源。这样基于ICD开发的系统占用的计算资源就很少，系统运行速度、数据处理和响应机制就更快，节省了大量的等待时间，从而大幅提高航电测试系统的测试效率。
航空总线数据量的巨大，接口定义复杂，总线格式数据人工解读难度大，人机交互不方便，因而需要对其进行转换，以验证其正确性。由于航空电子接口定义的不同总线类型不同设备的信号格式非常复杂，需要对航空电子接口有一种较好的组织方式，并能够实现航空电子接口信息的提取。飞行控制系统在地面物理试验过程中，又由于信号传输采用总线结构与物理量不同，为了保证试验的正确性，也需要根据提取的信息将物理量与航空总线数据之间进行转换。航空电子接口数据非常多，在多线程编程的大环境下，可能会出现许多意想不到的错误，而编程人员很难找到错误之处或者无法解决这些错误。若没有一种通用化、集成化、便携式的测试手段，这将为装备的后期维修和保障带来了极大的困难。
航空电子接口数据适配转换系统在整个航电测试平台中担任关键重要的角色。在航空电子系统开发和维护过程中，基于定义的ICD进行大量的数据搜集和维护工作，需要一种易于维护、跨平台的结构化数据文件来统一管理ICD。根据可扩展置标语言(XML,Extensible Markup Language)技术具有的相关特性，可以采用来解决这个难题。XML是一种元标注语言，定义其他特定领域有关语义的、结构化的标记语言，这些标记语言将文档分成许多部件并对这些部件加以标识。XML能够更精确地声明内容，方便跨越多种平台，提供了一种描述结构数据的格式。XML的特性有：内容和结构完全分离、互操作性强、规范统一、支持多种编码。因此XML可以作为ICD的文件管理格式，使用XML格式化ICD为底本向不同业务的功能系统分发不同形式的ICD。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足之处，提供一种计算资源少，系统运行速度快、测试效率高的航空电子接口数据适配转换系统。
本发明的上述目的可以通过以下技术方案予以实现：一种航空电子接口数据适配转换系统，包括人机操作界面单元，ICD映射工程单元，ICD转换代码编辑窗口单元，生成ICD转换代码单元，其中，人机操作界面单元在系统操作界面里，两条ICD之间的元素对应的所有映射关联，选择被系统内部读取并转换成内部源代码，在系统的框架里封成一个实现ICD之间参数转换的转换函数，显示映射工程里存在的映射关系；ICD映射工程单元将ICD映射方案保存为XML格式的工程文件，作为后续转换系统平台继续使用或修改；生成ICD转换代码单元将ICD映射工程单元中的ICD映射工程文件包含的ICD映射关系转换为源代码，以函数的方式实现ICD之间的参数转换，并将此函数可嵌入其它开发系统里进行编译调用，ICD转换代码编辑窗口单元接收数据拷贝函数，将接收到的二进制数据按照消息名称拷贝到相对应的全局消息变量中，直接在代码编辑窗口进行编辑，实现元素关系转换，将通过代码编辑窗口编辑的内容添加到工程函数代码中，加载已存在的ICD映射工程，在航空电子设备之间进行上下行大量的传输数据背景下，将不同接口格式的接口数据以指定的形式关联起来，输入自动转换为系统内部的转换运算函数体，建立相对的映射关系，实现接口格式不同的控制数据之间可以相互自定义转换适配，由接口数据转换系统输出转换结果。
本发明相比于现有技术具有如下有利的效果：
本发明采用人机操作界面单元在系统操作界面两条ICD之间的元素对应的所有映射关联，选择被系统内部读取并转换成内部源代码，在系统的框架里封成一个实现ICD之间参数转换的转换函数，显示映射工程里存在的映射关系；将航空电子系统测试需要的接口数据以XML格式文件显示，可以同时读取选中的两条ICD，在系统上左右两边分别展开ICD元素内容(列表形式)，可以更方便地形成明显对比，更加直观化。通过外设鼠标操作，即可在两条ICD内的不同元素之间建立定制的关联关系。可以由两个及以上的元素一起建立一个关联，就是一个元素只能绑定另一个ICD的其中一个元素。会被作为ICD映射方案被保存为XML格式的工程文件，作为后续转换系统平台继续使用或修改。在系统操作界面两条ICD之间的元素对应的所有映射关联也可以选择被系统内部读取并转换成内部源代码，在系统的框架里会封成一个转换函数实现ICD之间的参数转换。此转换函数也可以单独提取出来嵌入到其他系统中直接调用。这样就不用每次都再去建立映射关系，只需要首次建立之后就可以一直复用。这种将典型的航空信号进行动态与静态测试，对于不同总线，不同机型之间的测试具有通用性，大大简化了传统硬件测试的复杂性，同时大大缩短了数据转换处理的时间，在一定程度上加快了航空研究的进程，无需用户进行复杂的操作，大大提高了本系统的操控性。
本发明在航空电子设备之间进行上下行大量的传输数据背景下，将不同接口格式的接口数据以指定的形式关联起来，建立相对的映射关系，实现接口格式不同的控制数据之间可以相互自定义转换适配的航空电子接口数据适配转换系统方案。采用生成ICD转换代码单元将ICD映射工程单元中的ICD映射工程文件ICD映射关系转换为源代码，以函数的方式实现ICD之间的参数转换，并将此函数可嵌入其它开发系统里进行编译调用，ICD转换代码编辑窗口单元接收数据拷贝函数，将接收到的二进制数据按照消息名称拷贝到相对应的全局消息变量中，直接在代码编辑窗口进行编辑，实现元素关系转换，ICD之间的元素关联可以在此系统上直观地看到。转换接口数据也是实时进行运算，不需要太多人为的操作，实现了在航空电子系统整个测试流程中全自动的适配转换效果。
本发明从可扩展标语言(XML)的技术特点及其对接口控制文件(ICD)的编制和管理出发，以XML作为信息载体，将通过代码编辑窗口编辑的内容添加到工程函数代码中，加载已存在的ICD映射工程，在航空电子设备之间进行上下行大量的传输数据背景下，将不同接口格式的接口数据以指定的形式关联起来，输入自动转换为系统内部的转换运算函数体，建立相对的映射关系，实现接口格式不同的控制数据之间可以相互自定义转换适配，由接口数据转换系统输出转换结果。全程只需提供输入数据，全自动由转换系统输出转换结果。自动转换为系统内部的转换运算函数体，不用人为地做重复性工作，这样节约了很大一部分人力，主要计算速度大大提升，转换效率提高了不只一个级别，对航空电子整个测试流程节约了大量时间。而且航空电子接口数据适配转换系统还可以和其他系统对接起来，进行上行数据自动输入适配转换系统运算然后直接输出转换数据作为下一个需要转换接口数据的子系统。中间过程已经避免了人为的操作，也减少了人为造成的一些错误，极大提高了转换的正确率。
从可扩展标语言(XML)的技术特点及其对接口控制文件(ICD)的编制和管理出发，以XML作为信息载体，透过其对ICD的描述，进行模拟实验。将典型的航空信号进行动态与静态测试，对于不同总线，不同机型之间的测试具有通用性，大大简化了传统硬件测试的复杂性，同时大大缩短了数据转换处理的时间，在一定程度上加快了航空研究的进程，无需用户进行复杂的操作，大大提高了本系统的操控性。并将其数据格式转换为ARINC429总线格式。
本发明系统搭建在上航电控制端和中央核心处理机的中间，如果其他通信之间也需要传输数据做定义的映射关系变换，也可以将此系统搭建在其环境中。
附图说明
图1是航空电子接口数据适配转换系统测试平台示意图；
图2是航空电子接口数据适配转换系统的大体架构图；
图3是ICD转换源码逻辑示意图；
图4是本发明系统的转换数据流示意图；
图5是本发明生成ICD转换代码单元流程示意图。
具体实施方式
参阅图1、图2。在以下描述的优选本实施例中，一种航空电子接口数据适配转换系统，包括人机操作界面单元，ICD映射工程单元，ICD转换代码编辑窗口单元，生成ICD转换代码单元，其中，人机操作界面单元在系统操作界面两条ICD之间的元素对应的所有映射关联，选择被系统内部读取并转换成内部源代码，在系统的框架里封成一个实现ICD之间参数转换的转换函数，显示映射工程里存在的映射关系；ICD映射工程单元将ICD映射方案保存为XML格式的工程文件，作为后续转换系统平台继续使用或修改；生成ICD转换代码单元将ICD映射工程单元中的ICD映射工程文件ICD映射关系转换为源代码，以函数的方式实现ICD之间的参数转换，并将此函数可嵌入其它开发系统里进行编译调用，ICD转换代码编辑窗口单元接收数据拷贝函数，将接收到的二进制数据按照消息名称拷贝到相对应的全局消息变量中，直接在代码编辑窗口进行编辑，实现元素关系转换，将通过代码编辑窗口编辑的内容添加到工程函数代码中，加载已存在的ICD映射工程，在航空电子设备之间进行上下行大量的传输数据背景下，将不同接口格式的接口数据以指定的形式关联起来，输入自动转换为系统内部的转换运算函数体，建立相对的映射关系，实现接口格式不同的控制数据之间可以相互自定义转换适配，由接口数据转换系统输出转换结果。
航空电子接口数据适配转换系统搭建在上航电控制设备和中央核心处理机的中间，测试平台加电启动初始化，上航电控制设备控制端通过航电上行接口将数据送入航空电子接口数据适配转换系统，一直处于接收数据的状态，一旦有下行数据Msg1进来，启动收数据线程，收到Msg1，根据数据位或者消息ID号将接收到的数据和符合对应icdName的ICD匹配上，选择映射关系，搜索ICD函数映射表，根据收到数据对应的icdName在函数映射表库里查找保存在XML里的映射关系的函数映射表里对应ICD的名称，将映射关系导入在系统内存空间里。
ICD函数映射表中一条ICD有很多对应其它不同ICD的关联函数Func_Msg1～Func_MsgN，并且各个元素的转换函数包含Func_Msg1_Var1～Func_Msg1_VarN，针对不同的关联函数，可以得到转换后的不同接口数据Msg1～MsgN。
为了增强系统的安全性、优化用户体验，需要对用户界面、系统容错能力、多线程下系统抗性等方面进行设计。人机操作界面单元包括包含了新建ICD映射工程窗口、加载ICD映射工程窗口、显示所有ICD条目窗口和已建立映射关系的ICD显示窗口和ICD映射关系操作窗口的户界面设计模块、系统容错抗性设计模块；其中，ICD映射关系操作窗口可同时打开两条ICD，将两条ICD的所有消息内容以树状列表的形式显示，用户可通过外设操作，将两条ICD内的信号元素建立关联关系，并以明显的方式显示已建立的关联关系。
ICD映射工程单元包括：XML文档解析模块、1553B数据与ARINC429物理量相互转换模块、Excel测试数据导出模块、动态测试数据对比图及误差分析图模块，XML文档解析模块通过深度优先递归调用的方式解析XML文档，用XML文件格式实现ICD映射工程文件，将解析XML文档显示到XML解析树(TreeView)上，1553B数据与ARINC429物理量相互转换模块针对文档树节点类型的不一致性，对1553B数据与ARINC429物理量进行相互转换，Excel测试数据导出模块导出Excel测试数据，动态测试数据对比图及误差分析图模块获取读入的XML文档，对其根目录下的所有节点进行深度优先递归遍历，当子节点的个数小于1时返回到父节点同级的下一个节点继续深度优先递归遍历，在遍历的同时将当前节点为非文本节点的名称放入treeview的一个空白节点中，若当前节点为文本节点，则将该节点的内容放入treeview的空白节点中，当遍历到文档最后一个节点时，深度优先递归结束，生成XML解析树。
为了使系统之后的运算简化，XML文档解析模块在解析XML文档的同时将每一个节点的内容加入到一个inner的字符串中，每个节点内容以“；”隔开，在解析完成时，将inner按照Device为分割点分割为三个设备独自的字符串，分别将其传入Device类中，为每一个Device类做初始化。工程文件中，存储具有关联关系的ICD元素，ICD元素包括元素的标识、位定义、起始字节属性等内容，并存储两条ICD之间相关联元素的映射条件。
1553B数据与ARINC429物理量相互转换模块根据XML的文档定义以及需求分析中的内容，对于XML配置文档中的1553B信号与其物理量之间的相互转换，可以使用数据流模式进行处理，首先判定物理量是否大于0，如果小于零则取绝对值，符号位置1；然后判定MSBEnable是否是使能，如果MSBEnable是使能，则根据MSB与LSB的差为2的幂和MSBValue，计算出等比例下转换成的数据，并记下MSB与LSB的差值记为digit；如果MSBEnable不是使能，就直接使用数据与LSBValue进行数据转换；转换完毕之后，对符号位进行判断，如符号位为1则将的到的数据转换为15位二进制后按位取反加1，使之成为补码形式，再在最高位加上符号位的到所要求的1553B的总线值；如果符号位为0且digit为15，则将的到的数据转化为15位的二进制数再加上符号位，得到1553B的总线值；否则直接将得到的数据转换为16位的二进制数，即的到1553B的总线值。而从1553B数据转换成物理量的过程是上述过程的逆过程，首先取1553B数据的LSB到MSB位的数据，判定数据的符号位，如果为0再根据MSBEnable是否使能进行数据转换，MSBEnable使能的情况下根据2的digit次幂和MSBValue进行反转换，否则根据LSBValue进行反转换；如果为1则对于得到的数据进行减1按位取反后，根据MSBEnable是否使能进行反转换数据，方法同正值过程，把转换后的值乘以-1后完成转换过程，得到的数据则为反转后的物理量格式数据。
1553B数据与ARINC429物理量相互转换模块使用数据流模式处理物理量与ARINC429总线格式的转换，根据XML的文档定义以及需求分析中的内容，对XML配置文档中的ARINC429信号与其物理量之间的相互转换；首先根据数据Lable值，以2位3位3位的格式来设置ARINC429格式的0～7位，然后判定物理量是否大于0，如果小于零则取其绝对值，符号位置1，判断MSBEnable是否是使能，如果MSBEnable是使能，则根据MSB与LSB的差为2的幂和MSBValue计算出等比例下转换成的数据，并记录MSB与LSB的差值，保存在digit中；如果MSBEnable不是使能就直接使用数据与LSBValue进行数据转换；得到转换的数据后对符号位进行判断，若为1，则将得到的数据进行按位取反加1操作变为20位二进制数；若符号位为0，则直接将得到的数据转换为20位的二进制数，随后将转换后的二进制数作为ARINC429格式数据的8～27位，第28位为符号位，29～30位默认置为11，此时对于31位的ARINC429格式数据进行奇校验，统计1的个数，保证数据最后有奇数个1，若为偶数个1，则31位置1；否则置0；此时得到的将是完整的ARINC429格式数据。而从ARINC429数据转换成物理量的过程是上述过程的逆过程，首先取ARINC429数据的LSB到MSB位的数据，判定符号位，如果为1，则进行减1按位取反操作，将得到的数据乘以-1，再根据MSBEnable是否使能进行数据转换，MSBEnable使能的情况下根据2的digit次幂和MSBValue进行反转换，否则根据LSBValue进行反转换，得到的数据则为反转后的物理量格式数据。
Excel测试数据导出模块Excel测试数据导出在动态测试运行的同时，将测试的数据，1553B或者429格式的数据以及反转后的数据，前后误差，主模式，有效字等数据存入相应的数组当中，开启Excel工作区间，将所有测试数据导入到Excel表格当中并保存起来。
动态测试数据对比图及误差分析图模块在动态测试运行动态测试数据对比图及误差分析图的同时，将转换前后的数组以及两者相减的误差存入相应的数组当中；Matlab在后台绘制好图形后会将图片存放在系统指定的位置，之后系统会将绘制出来的图像显示到用户界面的相应位置。
ICD转换代码编辑窗口单元根据输入元素的关联表达式进行复杂的关系运算，内容识别组件通过转换表达式编辑窗口识别编辑内容，获取表达式关键字段，将编辑的字符串里的数值和运算符号分别提取出来放入单独的字符串链表。然后依据运算逻辑生成ICD转换代码，产生代码组件，并转换成逻辑关系运算的流程代码，然后添加到与ICD关联的转换函数中，合并入此ICD的转换函数，将所有与此ICD元素相关联的转换都放在同一个函数体内，函数返回转换后的ICD名称。
生成ICD转换代码单元包含了ICD转换函数体、ICD转换函数声明、消息与函数的映射表和消息转换函数，以及全局消息变量与消息函数的映射表的初始化函数及析构函数；在接收数据拷贝函数后，将接收到的二进制数据按照消息名称拷贝到相对应的全局消息变量中。可以直接在代码编辑窗口进行编辑，通过代码编辑窗口编辑的内容添加到工程函数代码中，从而实现元素关系转换。
生成ICD转换代码单元读取函数映射表库里查找到的icdName的ICD，再根据消息转换函数Func_MsgN转换关系，在函数映射表里找到对应的关联转换函数Func_Msg1，针对不同的关联函数，下行数据Msg1里的元素通过参数转换函数Func_Msg1_Var1、Func_Msg1_Var2、…、Func_Msg1_VarN，得到转换后不同接口数据Msg1～MsgN的ICD元素赋给转换数据Msg1’＝Msg1_Var1～＝Msg1_VarN，将通过映射关系转换的Msg1_VarN数据送入中央核心处理机，输出对应选择的映射关系转换函数Func_MsgX的MsgX到航电下挂子设备。
参阅图3。整个测试平台给所有设备加电开始，转换系统接收到上航电控制端下发的命令数据是十六进制的原始数据，而ICD映射表里建立映射关系的是工程数据，所以原始数据不能直接拿来做映射转换。系统需要在接收完数据后加入解码单元来处理源码。
测试平台给所有设备加电开始，初始化函数解构函数，解构函数中的解码单元组件依据导入的XML格式的ICD元素信息解析原始数据，接着拷贝函数接收到从解码单元解析出的工程数据，按照消息名称拷贝到相对应的全局消息变量中，然后按ICD定义的每个元素的位序、字节序、位宽大小等作为解码协议，把原始数据一部分一部分解出来，在一条消息内元素全部转换完成后，这条工程数据将被输入编码单元里进行编码组包成原始数据发送出去。
解码单元解码之前依据数据中的id，已经通过icdName找到属于的ICD，在完成后得到工程数据中指定ICD函数映射列表，选择需要映射的关联关系，用户也可以自己重新在系统界面上新建一个关于此ICD的映射关联，然后在系统内部生成源代码，以函数的形式实现工程数据中一部分参数的转换。同时新建的此ICD新映射关系会被增加到之前存储的指定ICD映射工程中，以XML文件格式存储。
完成转换的工程数据需要经过编码单元进行编码，和解码单元的作用是相反的。编码单元按ICD的定义将工程数据的每个元素组包写入原始数据Buffer，通过消息转换函数输出转换后的十六进制原始数据，利用消息内元素转换函数输出，发送给中央核心处理机，由核心机处理消息然后发下给航电下挂子设备。
参阅图4。航空电子接口数据适配转换系统的数据流通过解码/编码单元、拷贝数据流到ICD全局消息变量，ICD全局变量将经过函数映射表、消息转换函数、元素转换函数，得到转换后的变量值，再拷贝到编码单元组包成原始数据流，实现高效率的数据适配变换。
全局ICD数据消息变量命名以一个字节的无符号整型变量(UINT8*g_Msg1；UINT8*g_Msg2；UINT8*g_MsgN)为形式规则，Msg以ICD的XML文件中的消息名为唯一标识。消息与函数的映射表为包含icdname和转换函数体的一个新的容器map<string icdName,Func_MsgN)容器名为g_mapMsgFunc，Msg同上。消息转换函数命名以Func_Msg1，，，Func_MsgN为形式规则，Msg同上。消息内元素转换函数命名以Func_Msg1_Var1，，，Func_Msg1_VarN为形式规则，Msg同上。初始化函数为包含了单元模块初始化、全局变量赋初值的Init_Func，析构函数命名为Func_Des。解码单元命名为Func_Decode，编码单元命名为Func_Encode。
参阅图5。适配转换系统提供了转换关系编辑窗口供用户输入表达式。当两个ICD之间两个元素的关联并不是直接赋值的转换，就需要用户在代码编辑窗口添加更复杂的转换表达式或关系运算。在编辑窗口输入运算表达式后，其窗口内容会被获取经过生成代码单元识别并转换成逻辑关系运算的流程代码添加到与此条ICD关联的转换函数中。在生成转换关系时，不需要考虑元素的最小精度值；在生成ICD转换函数时，会将所有与此ICD元素相关联的转换都放在同一个函数体内；ICD转换函数返回值为转换后的ICD名称。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种航空电子接口数据适配转换系统，包括人机操作界面单元，ICD映射工程单元，ICD转换代码编辑窗口单元，生成ICD转换代码单元，其中，人机操作界面单元在系统操作界面里，两条接口控制文件ICD之间的元素对应的所有映射关联，选择被系统内部读取并转换成内部源代码，在系统的框架里封成一个实现ICD之间参数转换的转换函数，显示映射工程里存在的映射关系；ICD映射工程单元将ICD映射方案保存为XML格式的工程文件，作为后续转换系统平台继续使用或修改；生成ICD转换代码单元将ICD映射工程单元中的ICD映射工程文件包含的ICD映射关系转换为源代码，以函数的方式实现ICD之间的参数转换，并将此函数可嵌入其它开发系统里进行编译调用，ICD转换代码编辑窗口单元接收数据拷贝函数，将接收到的二进制数据按照消息名称拷贝到相对应的全局消息变量中，直接在代码编辑窗口进行编辑，实现元素关系转换，将通过代码编辑窗口编辑的内容添加到工程函数代码中，加载已存在的ICD映射工程，在航空电子设备之间进行上下行大量的传输数据背景下，将不同接口格式的接口数据以指定的形式关联起来，输入自动转换为系统内部的转换运算函数体，建立相对的映射关系，实现接口格式不同的控制数据之间可以相互自定义转换适配，由接口数据转换系统输出转换结果。
2.如权利要求1所述的航空电子接口数据适配转换系统，其特征在于：航空电子接口数据适配转换系统搭建在上航电控制设备和中央核心处理机的中间，测试平台加电启动初始化，上航电控制设备控制端通过航电上行接口将数据送入航空电子接口数据适配转换系统，一直处于接收数据的状态，一旦有系统输入数据(Msg1)进来，启动收数据线程，收到Msg1，根据数据位或者消息ID号将接收到的数据和符合对应icdName的ICD匹配上，选择映射关系，搜索ICD函数映射表，根据收到数据对应的icdName在函数映射表库里查找保存在XML里的映射关系的函数映射表里对应ICD的名称，将映射关系导入在系统内存空间里；其中，ICD函数映射表中一条ICD有很多关联其它不同ICD的条件映射函数N个(Func_Msg1～Func_MsgN)，并且各个元素的转换函数包含子元素转换函数N个(Func_Msg1_Var1～Func_Msg1_VarN)，针对不同的关联函数，得到转换后的不同接口数据Msg1～MsgN。
3.如权利要求1所述的航空电子接口数据适配转换系统，其特征在于：人机操作界面单元包括包含了新建ICD映射工程窗口、加载ICD映射工程窗口、显示所有ICD条目窗口和已建立映射关系的ICD显示窗口和ICD映射关系操作窗口的户界面设计模块、系统容错抗性设计模块；其中，ICD映射关系操作窗口可同时打开两条ICD，将两条ICD的所有消息内容以树状列表的形式显示，用户可通过外设操作，将两条ICD内的信号元素建立关联关系，并以明显的方式显示已建立的关联关系。
4.如权利要求1所述的航空电子接口数据适配转换系统，其特征在于：ICD映射工程单元包括：XML文档解析模块、1553B数据与ARINC429物理量相互转换模块、Excel测试数据导出模块、动态测试数据对比图及误差分析图模块，XML文档解析模块通过深度优先递归调用的方式解析XML文档，用XML文件格式实现ICD映射工程文件，将解析XML文档显示到XML解析树(TreeView)上，1553B数据与ARINC429物理量相互转换模块针对文档树节点类型的不一致性，对1553B数据与ARINC429物理量进行相互转换，Excel测试数据导出模块导出Excel测试数据，动态测试数据对比图及误差分析图模块获取读入的XML文档，对其根目录下的所有节点进行深度优先递归遍历，当子节点的个数小于1时返回到父节点同级的下一个节点继续深度优先递归遍历，在遍历的同时将当前节点为非文本节点的名称放入解析树(treeview)的一个空白节点中，若当前节点为文本节点，则将该节点的内容放入treeview的空白节点中，当遍历到文档最后一个节点时，深度优先递归结束，生成XML解析树。
5.如权利要求4所述的航空电子接口数据适配转换系统，其特征在于：XML文档解析模块在解析XML文档的同时将每一个节点的内容加入到一个字符串链表(inner)的字符串中，每个节点内容以“；”隔开，在解析完成时，将inner按照Device为分割点分割为三个设备独自的字符串，分别将其传入元素基类(Device类)中，为每一个Device类做初始化，工程文件中，存储具有关联关系的ICD元素，ICD元素包括元素的标识、位定义、起始字节属性等内容，并存储两条ICD之间相关联元素的映射条件。
6.如权利要求4所述的航空电子接口数据适配转换系统，其特征在于：1553B数据与ARINC429物理量相互转换模块根据XML的文档定义以及需求分析中的内容，对于XML配置文档中的1553B信号与其物理量之间的相互转换，使用数据流模式进行处理，首先判定物理量是否大于0，如果小于零则取绝对值，符号位置1；然后判定最大精度标识(MSBEnable)是否是使能，如果MSBEnable是使能，则根据MSB与LSB的差为2的幂和最大精度值(MSBValue)，计算出等比例下转换成的数据，并记下MSB与LSB的差值记为计量单位(digit)；如果MSBEnable不是使能，就直接使用数据与LSBValue进行数据转换；转换完毕之后，对符号位进行判断，如符号位为1则将的到的数据转换为15位二进制后按位取反加1，使之成为补码形式，再在最高位加上符号位的到所要求的1553B的总线值；如果符号位为0且digit为15，则将的到的数据转化为15位的二进制数再加上符号位，得到1553B的总线值；否则直接将得到的数据转换为16位的二进制数，即的到1553B的总线值；而从1553B数据转换成物理量的过程是上述过程的逆过程，首先取1553B数据的LSB到MSB位的数据，判定数据的符号位，如果为0再根据MSBEnable是否使能进行数据转换，MSBEnable使能的情况下根据2的digit次幂和MSBValue进行反转换，否则根据LSBValue进行反转换；如果为1则对于得到的数据进行减1按位取反后，根据MSBEnable是否使能进行反转换数据，方法同正值过程，把转换后的值乘以-1后完成转换过程，得到的数据则为反转后的物理量格式数据。
7.如权利要求4所述的航空电子接口数据适配转换系统，其特征在于：Excel测试数据导出模块Excel测试数据导出在动态测试运行的同时，将测试的数据，1553B或者429格式的数据以及反转后的数据，前后误差，主模式，有效字数据存入相应的数组当中，开启电子表格Excel工作区间，将所有测试数据导入到Excel表格当中并保存起来。
8.如权利要求4所述的航空电子接口数据适配转换系统，其特征在于：动态测试数据对比图及误差分析图模块在动态测试运行动态测试数据对比图及误差分析图的同时，将转换前后的数组以及两者相减的误差存入相应的数组当中；数据分析软件(Matlab)在后台绘制好图形后将图片存放在系统指定的位置，之后将绘制出来的图像显示到用户界面的相应位置。
9.如权利要求1所述的航空电子接口数据适配转换系统，其特征在于：生成ICD转换代码单元包含了ICD转换函数体、ICD转换函数声明、消息与函数的映射表和消息转换函数，以及全局消息变量与消息函数的映射表的初始化函数及析构函数；在接收数据拷贝函数后，将接收到的二进制数据按照消息名称拷贝到相对应的全局消息变量中，直接在代码编辑窗口进行编辑，通过代码编辑窗口编辑的内容添加到工程函数代码中，从而实现元素关系转换。
10.如权利要求1所述的航空电子接口数据适配转换系统，其特征在于：生成ICD转换代码单元读取函数映射表库里查找到的icdName的ICD，根据消息转换函数Func_MsgN转换关系，在函数映射表里找到对应的关联转换函数Func_Msg1，针对不同的关联函数，下行数据Msg1里的元素通过参数转换函数Func_Msg1_Var1、Func_Msg1_Var2、…、Func_Msg1_VarN，得到转换后不同接口数据Msg1～MsgN的ICD元素赋给转换数据Msg1’＝Msg1_Var1～＝Msg1_VarN，将通过映射关系转换的Msg1_VarN数据送入中央核心处理机，输出对应选择的映射关系转换函数Func_MsgX的转换后输出的数据(MsgX)到航电下挂设备。
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|---|---|
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114509986A (zh) * | 2022-01-20 | 2022-05-17 | 武汉朗宇智能科技有限公司 | 一种基于xml文件的跨平台HMI组态配置系统和方法 |
| CN114564919A (zh) * | 2022-02-17 | 2022-05-31 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 无人机控制文件的转换方法、装置、设备及存储介质 |
| CN115019595A (zh) * | 2022-05-23 | 2022-09-06 | 中国电子科技集团公司第十研究所 | 基于航电仿真i/o管理的训练模拟器实现方法及系统 |
| CN115499520A (zh) * | 2022-11-21 | 2022-12-20 | 北京蓝天航空科技股份有限公司 | 接口控制文件更新方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN115604365A (zh) * | 2022-11-15 | 2023-01-13 | 南京芯传汇电子科技有限公司（Cn） | 数据编解码方法、装置、电子设备及可读存储介质 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102523129A (zh) * | 2011-12-05 | 2012-06-27 | 西北工业大学 | 一种通用的航空总线测试分析方法及其装置 |
| CN102937800A (zh) * | 2012-10-28 | 2013-02-20 | 中国电子科技集团公司第十研究所 | Icd集成管理工具 |
| CN104461881A (zh) * | 2014-12-03 | 2015-03-25 | 陕西千山航空电子有限责任公司 | 一种面向icd的arinc429总线信号仿真测试组件 |
| CN105468366A (zh) * | 2015-11-21 | 2016-04-06 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种基于Qt地面站的智能界面 |
| CN106528407A (zh) * | 2016-10-19 | 2017-03-22 | 中国航空综合技术研究所 | 一种嵌入式软件安全性自动化验证系统及其验证方法 |
| CN106598581A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-04-26 | 成都能通科技有限公司 | 基于xml的asterix报文解析代码生成方法 |
| CN107403044A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-11-28 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 面向卫星导航系统协议测试的通用接口实现方法 |
| CN111930532A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-11-13 | 西北工业大学 | 航电数据集成方法及装置 |
| CN112286512A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-01-29 | 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） | 航空电子仿真测试平台ui管理子系统 |
| CN112764808A (zh) * | 2021-01-21 | 2021-05-07 | 西安羚控电子科技有限公司 | 一种跨系统、跨语言、跨硬件部件进行接口通讯的方法 |
| CN112949018A (zh) * | 2020-08-17 | 2021-06-11 | 许继电气股份有限公司 | 一种直流输电控保平台模型创建与测试验证的系统与方法 |
-
2021
- 2021-08-31 CN CN202111011206.0A patent/CN113778449B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102523129A (zh) * | 2011-12-05 | 2012-06-27 | 西北工业大学 | 一种通用的航空总线测试分析方法及其装置 |
| CN102937800A (zh) * | 2012-10-28 | 2013-02-20 | 中国电子科技集团公司第十研究所 | Icd集成管理工具 |
| CN104461881A (zh) * | 2014-12-03 | 2015-03-25 | 陕西千山航空电子有限责任公司 | 一种面向icd的arinc429总线信号仿真测试组件 |
| CN105468366A (zh) * | 2015-11-21 | 2016-04-06 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种基于Qt地面站的智能界面 |
| CN106528407A (zh) * | 2016-10-19 | 2017-03-22 | 中国航空综合技术研究所 | 一种嵌入式软件安全性自动化验证系统及其验证方法 |
| CN106598581A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-04-26 | 成都能通科技有限公司 | 基于xml的asterix报文解析代码生成方法 |
| CN107403044A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-11-28 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 面向卫星导航系统协议测试的通用接口实现方法 |
| CN111930532A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-11-13 | 西北工业大学 | 航电数据集成方法及装置 |
| CN112949018A (zh) * | 2020-08-17 | 2021-06-11 | 许继电气股份有限公司 | 一种直流输电控保平台模型创建与测试验证的系统与方法 |
| CN112286512A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-01-29 | 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） | 航空电子仿真测试平台ui管理子系统 |
| CN112764808A (zh) * | 2021-01-21 | 2021-05-07 | 西安羚控电子科技有限公司 | 一种跨系统、跨语言、跨硬件部件进行接口通讯的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 刘在豪: "航电系统通用化测试平台设计与实现", 《 第十六届中国航空测控技术年会论文集》, pages 172 - 175 * |
| 向益其: "面向服务环境中航电ICD数据转换及导出研究与应用", 《中国学位论文全文数据库》 * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114509986A (zh) * | 2022-01-20 | 2022-05-17 | 武汉朗宇智能科技有限公司 | 一种基于xml文件的跨平台HMI组态配置系统和方法 |
| CN114509986B (zh) * | 2022-01-20 | 2024-04-05 | 武汉朗宇智能科技有限公司 | 一种基于xml文件的跨平台HMI组态配置系统和方法 |
| CN114564919A (zh) * | 2022-02-17 | 2022-05-31 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 无人机控制文件的转换方法、装置、设备及存储介质 |
| CN115019595A (zh) * | 2022-05-23 | 2022-09-06 | 中国电子科技集团公司第十研究所 | 基于航电仿真i/o管理的训练模拟器实现方法及系统 |
| CN115019595B (zh) * | 2022-05-23 | 2023-06-06 | 中国电子科技集团公司第十研究所 | 基于航电仿真i/o管理的训练模拟器实现方法及系统 |
| CN115604365A (zh) * | 2022-11-15 | 2023-01-13 | 南京芯传汇电子科技有限公司（Cn） | 数据编解码方法、装置、电子设备及可读存储介质 |
| CN115604365B (zh) * | 2022-11-15 | 2023-03-10 | 南京芯传汇电子科技有限公司 | 数据编解码方法、装置、电子设备及可读存储介质 |
| CN115499520A (zh) * | 2022-11-21 | 2022-12-20 | 北京蓝天航空科技股份有限公司 | 接口控制文件更新方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN115499520B (zh) * | 2022-11-21 | 2023-03-10 | 北京蓝天航空科技股份有限公司 | 接口控制文件更新方法、装置、电子设备及存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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