CN115086914B - 一种机载试飞测试系统采集策略的远程在线重建方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机载试飞测试技术领域，公开了一种机载试飞测试系统采集策略的远程在线重建方法，包括以下步骤：步骤S1：根据试飞科目对实时数据的不同需求将试飞参数进行结构化处理，建立实时监控参数表，设计不同的采集传输策略，建立机载试飞测试系统控制指令集；步骤S2：通过建立5G机房、分布式微基站和动态重构单元构建机载试飞测试系统的上行通道，所述上行通道和所述控制指令集之间进行通信传输；步骤S3：在机载试飞测试系统中对采集传输策略进行在线重建，实时传输数据。本发明用于克服机载试飞测试系统必须在不同的配置平台重构、仅能在试验室或地面进行的不足。

Description

一种机载试飞测试系统采集策略的远程在线重建方法

技术领域

本发明涉及机载试飞测试技术领域，具体地说，是一种机载试飞测试系统采集策略的远程在线重建方法，用于克服机载试飞测试系统必须在不同的配置平台重构、仅能在试验室或地面进行的不足。

背景技术

机载试飞测试系统，简称ADAS系统，是飞行试验中获取航空平台原始试飞数据的最主要系统。机载试飞测试系统主要是用来采集试飞平台的各类总线数据信号、抽引的模拟信号、开关信号、各类音视频信号以及加装的各类传感器信号等，同时实现100%本地记录和部分遥测下传至地面监控终端。机载试飞测试系统是高度集成、高度综合的复杂系统，目前的机载试飞测试系统遥测传输通常使用S波段2200MHz～2400 MHz频率，为地面安全监控和实时处理提供最原始的测试数据，仅具备数据下传的能力且带宽受限而无上行通道。

目前，在飞行试验过程中，随着试飞科目和测试任务的变更，要对机载试飞测试系统的采集和传输策略进行调整都必须在地面对各个子系统重新进行配置、编程、加载、检查，这些操作使得飞行试验周期更长、成本更高，从而严重制约了飞行试验的效率和进度。

鉴于上述内容，本发明基于5G技术构建了机载试飞测试系统的上行通道，并公开了一种机载试飞测试系统采集策略的远程在线重建方法，以克服机载试飞测试系统必须在不同的配置平台重构、仅能在试验室或地面进行的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机载试飞测试系统采集策略的远程在线重建方法，以克服机载试飞测试系统必须在不同的配置平台重构、仅能在试验室或地面进行的不足。

本发明通过下述技术方案实现：一种机载试飞测试系统采集策略的远程在线重建方法，包括以下步骤：

步骤S1：根据试飞科目对实时数据的不同需求将试飞参数进行结构化处理，建立实时监控参数表，设计不同的采集传输策略，建立机载试飞测试系统控制指令集；

步骤S2：通过建立5G机房、分布式微基站和动态重构单元构建机载试飞测试系统的上行通道，所述上行通道和所述控制指令集之间进行通信传输；

步骤S3：在机载试飞测试系统中对采集传输策略进行在线重建，实时传输数据。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤S1包括：

根据试飞参数的特性和来源对所有试飞参数进行结构化处理，建立试飞科目和试飞参数的映射关系，形成系列实时监控参数表；

根据实时监控参数表设计不同的采集传输策略；

将设计的采集传输策略与相应的试飞科目建立策略与科目映射关系表，建立机载试飞测试系统控制指令集。

为了更好地实现本发明，进一步地，包括：

所述试飞参数的特性包括响应速度、频率、属性和相关性；

所述试飞参数的来源包括所属系统、抽引和加装；

所述根据实时监控参数表设计不同的采集传输策略的内容包括包的个数、传输周期、每个包传输的参数组、参数的采样率、参数的延迟量、参数的处理方法和数据帧格式。

为了更好地实现本发明，进一步地，步骤S2包括：

在原遥测地面站建立5G机房，所述5G机房包括5G核心网和后端管理显示平台；

在跑道及停机位建立分布式微基站；

在机载试飞测试系统中设计动态重构单元，所述动态重构单元包括5G终端模块、适配模块和控制模块。

为了更好地实现本发明，进一步地，步骤S3包括：

预置采集传输策略于机载试飞测试系统的通用采集子系统中；

试飞科目进行试飞时，根据策略与科目映射关系表，通过上行通道动态控制机载试飞测试系统，实时传输数据。

为了更好地实现本发明，进一步地，需要在线更改机载试飞测试系统的采集传输策略时，通过操控指令集中的5G控制管理中心发送指令给动态重构单元中的5G终端模块；

动态重构单元接收指令解析后，通过适配模块和控制模块控制选通矩阵，选择相应的采集传输策略；

通用采集子系统调用预置的采集传输策略，并将响应结果和状态信息反馈给动态重构单元，再发送至5G控制管理中心；

通用采集子系统按预置的采集传输策略将实时监控数据帧或数据包发送至遥测子系统，传输至地面站。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明克服机载试飞测试系统重构必须在不同的配置平台、仅能在试验室或地面进行的不足；

（2）本发明依据不同的试飞科目对实时监控及处理的试飞参数的需求，对海量参数进行结构化分类、分层；

（3）本发明设计不同的数据采集和传输策略并和结构化参数需求建立映射关系，设计机载试飞测试系统远程受控与多模态配置模块，可远程更改数据采集和传输策略。

附图说明

本发明结合下面附图和实施例做进一步说明，本发明所有构思创新应视为所公开内容和本发明保护范围。

图1为本发明提供的一种机载试飞测试系统采集策略的远程在线重建方法的流程图。

图2为本发明提供的一种机载试飞测试系统采集策略的远程在线重建方法中构建机载试飞测试系统的上行通道的原理逻辑图。

图3为本发明提供的一种机载试飞测试系统采集策略的远程在线重建方法中试飞参数结构化示意图。

图4为本发明提供的一种机载试飞测试系统采集策略的远程在线重建方法中逻辑关系及工作流程示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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，应当理解，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

本实施例的一种机载试飞测试系统采集策略的远程在线重建方法，如图1所示，本发明中提出的一种机载试飞测试系统采集策略的远程在线重建方法，基于目前国内飞行试验领域最广泛应用的机载试飞测试系统的独特性以及不同试飞科目对试飞测试数据的动态需求，创建了一种试飞测试系统采集策略的远程在线重建方法。其主要的思路是：基于5G技术建立机载试飞测试系统的双向通信能力；依据不同的试飞科目对实时监控及处理的试飞参数的需求，对海量参数进行结构化分类、分层；设计多种数据采集和传输策略并和结构化参数建立映射关系；通过机载试飞测试系统远程配置模块，在线调整机载试飞测试系统数据采集和传输策略。

首先利用5G技术的高带宽及强实时性，建立机载试飞测试系统的双向通信能力；依据不同的试飞科目对实时监控及处理的试飞参数的需求，对海量参数进行结构化分类、分层；设计不同的数据采集和传输策略并和结构化参数需求建立映射关系；设计机载试飞测试系统远程受控与多模态配置模块，可远程更改数据采集和传输策略。解决了以下技术问题：克服机载试飞测试系统重构必须在不同的配置平台、仅能在试验室或地面进行的不足。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，为了能够实现数据采集和传输策略的动态调整，首先需要构建机载试飞测试系统的上行通道。日趋成熟的5G技术以及其超高带宽、高可靠性低延迟的特点，为本发明提供了最有效的解决方案。

在原遥测地面站建立5G机房，包括5G核心网、后端管理显示平台，实现与机载试飞测试系统通信及控制指令集传输；

在原机载试飞测试系统中设计了动态重构单元，其包含5G终端模块、适配模块及控制模块，实现机载试飞测试系统远程受控，并能回传动作结果及系统状态信息。

如图2所示，搭建好机载试飞测试系统的上行通道后，机载试飞测试系统的动态重构单元中的5G终端模块、适配模块和控制模块实现机载试飞测试系统远程受控，并能回传动作结果及系统状态信息；机载试飞测试系统的其他功能单元实时监控数据，并使用S波段2200MHz～2400 MHz频率传输发送至S波段遥测地面站，分布式微基站接收动态重构单元传输的信号，并对信号进行放大及转发，保证控制信号、动作结果及机载试飞测试系统状态信息的可靠传递，5G机房，包括5G核心网和后端管理显示平台，通过机载试飞测试系统控制指令集中的操控指令、采集策略实现控制指令集传输。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，在本实施例中，航空平台的试飞内容和科目繁杂，一般来说至少包含A:首飞；B:飞行性能试飞；C:飞控和飞行品质试飞；D:结构完整性试飞；E：大迎角试飞；F：动力装置试飞；G：航空电子系统综合功能试飞；H:任务系统鉴定；I：频谱特性试飞等。不同的试飞科目对实时监控和实时处理的参数需求大相径庭，目前应用中的机载测试系统下传数据带宽有限，面对浩瀚的试飞参数，单一的采集和传输策略不可能满足所有试飞科目对监控和实时处理参数的需求。

如图3所示，为了实现测试系统动态重建，首先必须依据参数的特性（响应速度、频率、属性、相关性等）以及来源（所属系统、抽引、加装等）对所有试飞参数结构化处理，即根据试飞科目对实时数据的不同需求将试飞参数结构化处理，建立试飞科目和参数的映射关系，形成系列实时监控参数表。依据实时监控参数表，设计不同的采集和传输策略，设计内容包括包的个数、传输周期、每个包传输的参数组、参数的采样率、参数的延迟量、参数的处理方法、数据帧格式等。将设计的采集传输策略系列与相应的试飞科目建立映射关系表，建立机载试飞测试系统控制指令集，通过机载试飞测试系统控制指令集中的操控指令、采集策略实现控制指令集传输。

本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，预置采集传输策略于机载试飞测试系统通用采集子系统。试飞科目试飞时，依据采集传输策略与试飞科目映射表，通过高速5G通道动态控制机载试飞测试系统，选择相应的实时传输数据。具体逻辑关系及工作流程如图4所示。共有5个步骤，步骤1：需要在线更改机载试飞测试系统采集传输策略时，通过地面5G控制管理中心发送操控指令集给机上5G终端模块。步骤2、步骤3：机上的动态重构单元接收指令解析后，通过适配模块和控制模块控制选通矩阵，在策略集中选择相应的策略。步骤4：通用采集子系统调用预置的相应策略，并将响应结果和状态信息反馈给动态重构单元，发送至5G控制管理中心。步骤5：通用采集子系统按预置的策略将实时监控数据帧或数据包发送至遥测子系统，再传输至地面站，实现实时监控数据。

本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种机载试飞测试系统采集策略的远程在线重建方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：根据试飞科目对实时数据的不同需求将试飞参数进行结构化处理，建立实时监控参数表，设计不同的采集传输策略，建立机载试飞测试系统控制指令集；

步骤S2：通过建立5G机房、分布式微基站和动态重构单元构建机载试飞测试系统的上行通道，所述上行通道和所述控制指令集之间进行通信传输；

步骤S3：在机载试飞测试系统中对采集传输策略进行在线重建，实时传输数据；

所述步骤S3包括：

预置采集传输策略于机载试飞测试系统的通用采集子系统中；

试飞科目进行试飞时，根据策略与科目映射关系表，通过上行通道动态控制机载试飞测试系统，实时传输数据；

需要在线更改机载试飞测试系统的采集传输策略时，通过操控指令集中的5G控制管理中心发送指令给动态重构单元中的5G终端模块；

动态重构单元接收指令解析后，通过适配模块和控制模块控制选通矩阵，选择相应的采集传输策略；

通用采集子系统调用预置的采集传输策略，并将响应结果和状态信息反馈给动态重构单元，再发送至5G控制管理中心；

通用采集子系统按预置的采集传输策略将实时监控数据帧或数据包发送至遥测子系统，传输至地面站。

2.根据权利要求1所述的一种机载试飞测试系统采集策略的远程在线重建方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

根据试飞参数的特性和来源对所有试飞参数进行结构化处理，建立试飞科目和试飞参数的映射关系，形成系列实时监控参数表；

根据实时监控参数表设计不同的采集传输策略；

将设计的采集传输策略与相应的试飞科目建立策略与科目映射关系表，建立机载试飞测试系统控制指令集。

3.根据权利要求2所述的一种机载试飞测试系统采集策略的远程在线重建方法，其特征在于，包括：

所述试飞参数的特性包括响应速度、频率、属性和相关性；

所述试飞参数的来源包括所属系统、抽引和加装；

所述根据实时监控参数表设计不同的采集传输策略的内容包括包的个数、传输周期、每个包传输的参数组、参数的采样率、参数的延迟量、参数的处理方法和数据帧格式。

4.根据权利要求1所述的一种机载试飞测试系统采集策略的远程在线重建方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

在原遥测地面站建立5G机房，所述5G机房包括5G核心网和后端管理显示平台；

在跑道及停机位建立分布式微基站；

在机载试飞测试系统中设计动态重构单元，所述动态重构单元包括5G终端模块、适配模块和控制模块。