CN115578803B - 一种机载数据转录控制方法、控制系统、设备及存储介质 - Google Patents

一种机载数据转录控制方法、控制系统、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明属于机载数据处理与识别技术领域，公开了一种机载数据转录控制方法、控制系统、设备及存储介质。所述控制方法包括：判断是否为转录指令；调用占用空间评估子程序；定时器记录转录指令的执行时间T，判断接口是否收到串行通信信息；判断执行时间T是否大于一设定值，判定是否有结束转录指令；判断串行通信信息的数据结构是否符合标准；读取记录器中存储器的区域标记，并识别所述区域标记的字符，判断转录的数据存储单元。本发明对于飞机下批次飞行时，能及时转录机上记录器存储模块的数据以便分析判读，及时清空机上记录器存储模块的数据，能保证下批次飞行时的数据进行正常记录，不影响数据的准确性，保障飞机再次出动的安全性。

Description

一种机载数据转录控制方法、控制系统、设备及存储介质
技术领域
本发明属于机载数据处理与识别技术领域，尤其涉及一种机载数据转录控制方法、控制系统、设备及存储介质。
背景技术
机载数据记录设备记录了飞机飞行中火控、武控、综合导航等系统机载电子设备的工作情况及飞行操作过程，在每次飞行结束后需要及时将这些记录的数据转录出来，然后由参数分析软件进行分析和判读，以判断飞行过程中机载电子设备的工作状况和飞行员的操作水平，发现和消除飞行训练中的不良因素，保证飞行安全和作训任务的完成。因此，数据转录是这个过程中的一个关键环节，要求在外场环境下能迅速可靠地完成多架次的数据转录以便分析判读，同时，还要及时清空机上记录器存储模块的数据，保证下批次飞行时的数据记录。这些功能都是由装载于转录器中的转录控制软件来完成。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
现有技术中，对于飞机下批次飞行时，不能及时清空机上记录器存储模块的数据，不能保证下批次飞行时的数据进行正常记录，影响数据的准确性。
转录控制程序缺少对记录器状态的监控，在转录过程中会引起异常。例如，如果在记录器记录状态时进行转录，由于记录器正在存储来自各传感器的参数，而且会实时记录，所以数据会一直不断写入记录器的存储器中，也就是记录器中的数据会不停地增加。因此，此时进行转录，转录器也会一直转存数据，转录过程将也无法结束。
数据存储采用磁介质，使用寿命短，擦除数据不彻底容易残留而干扰下次转录的数据，磁记录读写周期长进而影响转录速度，与地面工作站的电气接口不匹配，上传数据需要磁电转换，增加不确定环节。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本发明公开实施例提供了一种机载数据转录控制方法、控制系统、设备及存储介质。
所述技术方案如下：一种机载数据转录控制方法包括以下步骤：
S1，开始转录程序，等待转录器上的按钮、开关、数字键等组件操作，由键控模块产生相应指令，程序收到指令，首先判断是否为转录指令，如果是转录指令则点亮转录灯，执行步骤S2；如果不是则取消向记录器发送转录指令，设置转录灯状态为灭，跳转步骤S2，返回步骤S1。
S2，调用占用空间评估子程序，对存储器进行检测和分析，检查存储器中已用的单元和剩余的单元，根据评估的结果判断剩余空间。如果有剩余空间，执行步骤S3；如果没有剩余空间，跳转到步骤S12。
占用空间评估子程序主要是利用评估算法检测存储器的剩余空间，方法是查表检测寄存器中每位的数，再利用评估算法计算出剩余空间的大小，以保证数据的正常转录。评估算法式为
式中，pi表示寄存器中的位，Wi代表每位对应容量大小，W余表示剩余空间大小，i＝0～15。因为存储模块由闪存阵列构成，分成若干存储单元，容量共512M，这些存储单元是否已经占用由16位占用空间寄存器记录，寄存器中的每一位代表占用的存储空间大小(化零取整)，如表1所示。寄存器中如果该位填0表示已占用，填1表示是剩余的空间，pi的取值为0或1。
执行占用空间评估子程序后，计算出剩余空间，并给出起始地址，如果没有剩余空间，则给出空间占满信号，后续程序收到此信号，会熄灭良好指示灯，结束转录程序。
S3，程序会检测记录器返回的“忙”信号，如果记录器状态忙，则熄灭良好指示灯，跳转到步骤S12。如果记录器状态不忙，执行步骤S4。
S4，向记录器发送转录指令，执行步骤S5。
S5，收到转录指令后，接通定时器，记录转录指令的执行时间T，执行步骤S6。
S6，检测接口信息状态，如果收到RS485信息，执行步骤S7；如果没有从接口收到RS485信息，检查执行时间T，如果T不大于5秒时返回步骤S6，继续等待接收RS485信息；如果T大于5秒时，执行步骤S8。
S7，判断接收的信息数据结构是否符合RS485标串行通信信息准，如果不符合，执行步骤S12；如果符合标准，再判断执行时间T是否大于设定值11分钟，如果大于11分钟，执行步骤S12；如果不大于11分钟，执行步骤S9；
S8，检查程序是否接收到结束指令，如果收到结束指令，则取消转录指令，熄灭转录指示灯，执行步骤S13，结束转录程序。如果没有收到结束指令，执行步骤S12。
S9，读取记录器中存储器的区域标记，如果标记是“1”，表示记录器中要转录的数据属于服务信息，应保存到转录器的服务信息存储器单元中，执行步骤S10；如果标记不是“1”，表示记录器中要转录的数据属于参数数据，应保存到转录器的数据存储器单元中，执行步骤S11。
S10，检测判断服务信息存储器的寿命，如果存储器的写入次数达到了最高寿命次数，执行步骤S12。如果没有达到最高寿命次数，则将接收到的符合RS485标准的服务信息存储到相应的存储单元中，并将相应的存储单元计数器加1，定时器清零，然后返回到步骤S5。
S11，检测判断数据存储器的寿命，如果存储器的写入次数达到了最高寿命次数，执行步骤S12。如果没有达到最高寿命次数，则将接收到的符合RS485标准的数据存储到相应的存储单元中，并将相应的存储单元计数器加1，定时器清零，然后返回到步骤S5。
S12，良好指示灯熄灭，执行步骤S13。
S13，结束转录程序，等待下一次开始。
在一实施例中，在步骤S2中，存储模块占满，没有剩余空间，则结束转录程序；
如果有剩余空间，则检测记录器的信号，根据获得的信号实时状态，判断是否向记录器发送转录指令。
在一实施例中，定时控制是转录过程中非常有效的解决方案，因为RS485串行通信采用半双工方式，收发转换需要一定时间，时间过短不能完成传送，过长又会影响转录时间，在步骤S5和步骤S6中，执行时间T由串行数据传送速率和指令时钟周期决定，这在设计时需要进行精准控制，设置5秒。
在步骤S7执行时间T设置为11分钟，这是与RS485数据传送速率和存储数据量相关。
在一实施例中，在步骤S9识别所述区域标记的字符中，如果标记的字符是1，表示记录器中要转录的数据属于服务信息，需保存到转录器的服务信息存储器单元中；如果不是1，表示记录器中要转录的数据属于参数数据，保存到转录器的数据存储器单元中。
在一实施例中，在步骤S10和步骤S11根据所述字符判断转录的数据是否进行存储前需进行：转录器内的存储模块是采用闪存集成电路构成的阵列，由于闪存电路的存储次数是有限，因此，无论是服务信息存储器还是数据存储器在存储之前都需要检测判断存储器的寿命，如果存储器的写入次数达到了最高寿命次数，此后存储数据将带来较高的误码率，必须更换存储单元，结束转录程序。如果没有达到最高寿命次数，则将接收到的符合RS485标准的信息数据存储到相应的存储单元中，并将相应的存储单元计数器加1，定时器清零，然后返回到步骤S5。
在一实施例中在步骤S1前需进行：通过操作开关、按钮、编码器机构，由键控模块(2-3)产生一次性指令，读取指令后执行或调用相应子程序，完成相应功能；如果有来自工作站的请求指令，则断开键控模块(2-3)，不在接收转录器的自主操作，仅按照工作站的控制完成相应功能。目的是通过上位机来设置修改出厂参数、查看存储单元故障信息等，作为转录器后续的维护接口，一般不对用户开放。否则接收键控模块指令，识别并执行记录器控制程序或者转录器控制程序，完成选定的各项功能；
所述转录器控制程序用于进行自检、服务信息输入、占用空间评估、清空；
所述记录器控制程序用于对数据进行转录、服务信息的写入和清空。
本发明的另一目的在于提供一种机载数据转录控制系统包括转录器，用于进行转录，通过转录电缆转录机上记录器中的数据，并由指示灯显示转录状态；
所述转录器，包括处理器模块、存储器模块、键控模块、电源模块；
所述处理器模块，用于通过地址总线、数据总线和控制总线进行数据的读、写和控制操作，还用于接收记录器记录的数据以及进行数据转录，并和工作站相连，接受控制指令；
处理器模块是完成各项功能的控制中心，基于FPGA设计实现。由JTAG接口编程写入的固化程序驻留在配置芯片中，转录时机载数据经所控制的RS485总线接口接收，再通过地址总线、数据总线和控制总线实现数据的读写等操作，处理器模块框图如图7所示。
所述存储模块，是基于Flash芯片构建的数据存储阵列，用于通过地址线、数据线和控制线将接收的数据进行存储；
其中存储模块采用数据存储阵列，基于Flash闪存工艺的并口存储器件构成，共64片，每片的存储容量为8M，总容量为512M。每片均挂在FPGA控制的地址线AB、数据线DB和控制线CB三总线上，其中，地址线A1～A23共23位，数据线DQ0～DQ15共16位，控制线CB0～CB11共12位。如图8所示。
所述键控模块，用于通过对产生接通、检查、清空、转录操作指令的按钮和相应指示电路与处理器模块连接，并与处理器模块进行互逆交互；
键控模块的功能包括接通、检查、清空、转录等操作控制和相应的指示，在转录器组成结构中属于输入模块，组件由按钮构成。
当按下其中的功能按钮时，处理器模块运行相应的程序来完成设定的功能，同时发出相应指示信号，并经三极管驱动点亮相应指示灯。
所述电源模块，用于DC-DC变换，并对供电检测和优选。
电源模块主要通过DC-DC变换产生转录器电路工作所需的5V电压，其电源可通过三种方式供电。第一种是采用机上电源，当转录器与飞机连接时，打开机上电门开关，由飞机提供的+27V经电缆接入，经DC-DC电路模块输出5V电压，供各电路工作。第二种是采用内置电池供电，接通开关向上，将内置电池提供的12V电源接入DC-DC电路模块，DC-DC电路模块输出5V电压，供各电路工作。第三种是直接采用处理机的5V电源。当与处理计算机相连需要上传数据时，由上位机提供的5V电压经电缆接到转录器的VCC上。
在一实施例中，所述机载数据转录控制系统还包括：
自检模块，用于进行自检，完成对转录器各单元及机上记录器信号检测，判断机载数据转录器能否进行转录；
清空模块，用于清空机上记录器中的数据，还用于清空转录器中已转录的数据，并由指示灯显示完成状态；
供电及优选模块，用于供电选择，自动选择机载电源或内部电池供电方式，并优先选择机载电源供电，供电方式由不同指示灯显示；
低电量提示模块，用于低电量提示，当电池的剩余电量不足时，电源指示灯闪烁提示充电；
接通转录器电源开关，内部电池的正极将自动接入低压检测电路，通过与设定门限电压比较，如果电池的电压低于门限电压，判断电路确认电池电压偏低，内部电路产生的4Hz脉冲信号接入指示电路，使“电池”指示灯按此频率闪烁，以此提醒电压不足电池需要充电，否则影响正常工作。
如图6低压检测及报警电路所示，由U1、U2、U3和R1、C1构成多谐振荡器，产生FAK矩形脉冲，其频率为：
作为指示灯闪烁的报警信号。
服务信息写入模块，用于将输入的服务信息写入到机上记录器中，服务信息包括飞机号、飞行架次、飞行日期。
本发明的另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述的机载数据转录控制方法。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行所述的机载数据转录控制方法。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：
第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本发明的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本发明技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：
改进优化转录控制程序，增加容错性设计，将记录器的记录状态信号融入转录控制反馈环中，保证了转录过程的正常执行，提高了转录效率，为下一架次及时出动增加了分析判读时间。
采用了基于Flash芯片构建的固态存储阵列，增加了数据存储寿命，减少了数据存储的错误率，提高了转录速度，减少了数据转录的中间环节，提高了可靠性。
第二，把技术方案看作一个整体或者从产品的角度，本发明所要保护的技术方案具备的技术效果和优点，具体描述如下：
本发明对于飞机下批次飞行时，能及时清空机上记录器存储模块的数据，能保证下批次飞行时的数据进行正常记录，不影响数据的准确性，能保证飞机下批次飞行的安全性。
第三，作为本发明的权利要求的创造性辅助证据，还体现在本发明的技术方案克服了技术偏见：技术方案转化后实现了产品——机载数据转录器，直接应用于装备保障中，具有重要的军事意义。目前在国内还没有发现另外的采用该技术的类似产品。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是本发明实施例提供的机载数据转录控制系统示意图；
图2是本发明实施例提供的转录器示意图；
图3是本发明实施例提供的机载数据转录控制组成结构图；
图4是本发明实施例提供的主程序流程图；
图5是本发明实施例提供的转录器控制程序流程图；
图6是本发明实施例提供的采用低压检测及报警电路图；
图7是本发明实施例提供的处理器模块原理图；
图8是本发明实施例提供的数据存储阵列结构图；
图中：1、自检模块；2、转录器；2-1、处理器模块；2-2、存储器模块；2-3、键控模块；2-4、电源模块；3、记录器；4、清空模块；5、供电及优选模块；6、低电量提示模块；7、服务信息写入模块。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
一、解释说明实施例：
本发明实施例提供一种机载数据转录控制方法包括以下步骤：
S1，开始转录程序，等待转录器上的按钮、开关、数字键等组件操作，由键控模块产生相应指令，程序收到指令，首先判断是否为转录指令，如果是转录指令则点亮转录灯，执行步骤S2；如果不是则取消向记录器发送转录指令，设置转录灯状态为灭，跳转步骤S2，返回步骤S1。
S2，调用占用空间评估子程序，对存储器进行检测和分析，检查存储器中已用的单元和剩余的单元，根据评估的结果判断剩余空间。如果有剩余空间，执行步骤S3；如果没有剩余空间，跳转到步骤S12。
占用空间评估子程序主要是利用评估算法检测存储器的剩余空间，方法是查表检测寄存器中每位的数，再利用评估算法计算出剩余空间的大小，以保证数据的正常转录。评估算法式为
式中，pi表示寄存器中的位，Wi代表每位对应容量大小，W余表示剩余空间大小，i＝0～15。因为存储模块由闪存阵列构成，分成若干存储单元，容量共512M，这些存储单元是否已经占用由16位占用空间寄存器记录，寄存器中的每一位代表占用的存储空间大小(化零取整)，如表1所示。寄存器中如果该位填0表示已占用，填1表示是剩余的空间，pi的取值为0或1。
执行占用空间评估子程序后，计算出剩余空间，并给出起始地址，如果没有剩余空间，则给出空间占满信号，后续程序收到此信号，会熄灭良好指示灯，结束转录程序。
S3，程序会检测记录器返回的“忙”信号，如果记录器状态忙，则熄灭良好指示灯，跳转到步骤S12。如果记录器状态不忙，执行步骤S4。
S4，向记录器发送转录指令，执行步骤S5。
S5，收到转录指令后，接通定时器，记录转录指令的执行时间T，执行步骤S6。
S6，检测接口信息状态，如果收到RS485信息，执行步骤S7；如果没有从接口收到RS485信息，检查执行时间T，如果T不大于5秒时返回步骤S6，继续等待接收RS485信息；如果T大于5秒时，执行步骤S8。
S7，判断接收的信息数据结构是否符合RS485标串行通信信息准，如果不符合，执行步骤S12；如果符合标准，再判断执行时间T是否大于设定值11分钟，如果大于11分钟，执行步骤S12；如果不大于11分钟，执行步骤S9；
S8，检查程序是否接收到结束指令，如果收到结束指令，则取消转录指令，熄灭转录指示灯，执行步骤S13，结束转录程序。如果没有收到结束指令，执行步骤S12。
S9，读取记录器中存储器的区域标记，如果标记是“1”，表示记录器中要转录的数据属于服务信息，应保存到转录器的服务信息存储器单元中，执行步骤S10；如果标记不是“1”，表示记录器中要转录的数据属于参数数据，应保存到转录器的数据存储器单元中，执行步骤S11。
S10，检测判断服务信息存储器的寿命，如果存储器的写入次数达到了最高寿命次数，执行步骤S12。如果没有达到最高寿命次数，则将接收到的符合RS485标准的服务信息存储到相应的存储单元中，并将相应的存储单元计数器加1，定时器清零，然后返回到步骤S5。
S11，检测判断数据存储器的寿命，如果存储器的写入次数达到了最高寿命次数，执行步骤S12。如果没有达到最高寿命次数，则将接收到的符合RS485标准的数据存储到相应的存储单元中，并将相应的存储单元计数器加1，定时器清零，然后返回到步骤S5。
S12，良好指示灯熄灭，执行步骤S13。
S13，结束转录程序，等待下一次开始。
在一实施例中，在步骤S2中，存储模块占满，没有剩余空间，则结束转录程序；
如果有剩余空间，则检测记录器的信号，根据获得的信号实时状态，判断是否向记录器发送转录指令。
在一实施例中，定时控制是转录过程中非常有效的解决方案，因为RS485串行通信采用半双工方式，收发转换需要一定时间，时间过短不能完成传送，过长又会影响转录时间，在步骤S5和步骤S6中，执行时间T由串行数据传送速率和指令时钟周期决定，这在设计时需要进行精准控制，设置5秒。
在步骤S7执行时间T设置为11分钟，这是与RS485数据传送速率和存储数据量相关。
在一实施例中，在步骤S9识别所述区域标记的字符中，如果标记的字符是1，表示记录器中要转录的数据属于服务信息，需保存到转录器的服务信息存储器单元中；如果不是1，表示记录器中要转录的数据属于参数数据，保存到转录器的数据存储器单元中。
在一实施例中，在步骤S10和步骤S11根据所述字符判断转录的数据是否进行存储前需进行：转录器内的存储模块是采用闪存集成电路构成的阵列，由于闪存电路的存储次数是有限，因此，无论是服务信息存储器还是数据存储器在存储之前都需要检测判断存储器的寿命，如果存储器的写入次数达到了最高寿命次数，此后存储数据将带来较高的误码率，必须更换存储单元，结束转录程序。如果没有达到最高寿命次数，则将接收到的符合RS485标准的信息数据存储到相应的存储单元中，并将相应的存储单元计数器加1，定时器清零，然后返回到步骤S5。
在一实施例中在步骤S1前需进行：通过操作开关、按钮、编码器机构，由键控模块2-3产生一次性指令，读取指令后执行或调用相应子程序，完成相应功能；如果有来自工作站的请求指令，则断开键控模块2-3，不在接收转录器的自主操作，仅按照工作站的控制完成相应功能。目的是通过上位机来设置修改出厂参数、查看存储单元故障信息等，作为转录器后续的维护接口，一般不对用户开放。否则接收键控模块指令，识别并执行记录器控制程序或者转录器控制程序，完成选定的各项功能；
所述转录器控制程序用于进行自检、服务信息输入、占用空间评估、清空；
所述记录器控制程序用于对数据进行转录、服务信息的写入和清空。
实施例1
如图1所示，本发明实施例提供的机载数据转录控制系统包括：
自检模块1，用于进行自检，完成对转录器2(机载数据转录器)各单元及机上记录器3良好信号检测，判断机载数据转录器2能否进行转录。
转录器2，用于进行转录，通过转录电缆转录机上记录器3中的数据，并由指示灯显示转录状态。
清空模块4，用于清空机上记录器3中的数据，还用于清空转录器2中已转录的数据，并由指示灯显示完成状态。
供电及优选模块5，用于供电选择，自动选择机载电源或内部电池供电方式，并优先选择机载电源供电，供电方式由不同指示灯显示；
低电量提示模块6，具有低电量提示功能，当电池的剩余电量不足时，电源指示灯会闪烁提示充电。具体包括：接通转录器电源开关，内部电池的正极将自动接入低压检测电路，通过与设定门限电压比较，如果电池的电压低于门限电压，判断电路确认电池电压偏低，内部电路产生的4Hz脉冲信号接入指示电路，使“电池”指示灯按此频率闪烁，以此提醒电压不足电池需要充电，否则影响正常工作。
低电量提示模块6可采用低压检测及报警电路,如图6所示，由U1、U2、U3和R1、C1构成多谐振荡器，产生FAK矩形脉冲，其频率为：
作为指示灯闪烁的报警信号。
服务信息写入模块7，用于将输入的服务信息写入到机上记录器3中，服务信息包括飞机号、飞行架次、飞行日期等，便于管理转录的数据和分析。
如图2所示，在本发明优选实施例中，转录器2，包括处理器模块2-1、存储器模块2-2、键控模块2-3、电源模块2-4等。
处理器模块2-1是完成各项功能的控制中心，基于FPGA设计实现。由JTAG接口编程写入的固化程序驻留在配置芯片中，转录时机载数据经所控制的RS485总线接口接收，再通过地址总线、数据总线和控制总线实现数据的读写等操作，处理器模块框图如图7所示。
存储模块2-2是数据的存储模块，采用基于闪存工艺的FLASH器件构成，地址线、数据线等由基于FPGA的控制电路控制。
具体地，在存储模块2-2采用数据存储阵列，基于Flash闪存工艺的并口存储器件构成，共64片，每片的存储容量为8M，总容量为512M。每片均挂在FPGA控制的地址线AB、数据线DB和控制线CB三总线上，其中，地址线A1～A23共23位，数据线DQ0～DQ15共16位，控制线CB0～CB11共12位。如图8数据存储阵列结构图所示。
键控模块2-3由产生接通、检查、清空、转录等操作指令的按钮和相应指示电路构成。
电源模块2-4完成DC-DC变换，并对供电检测和优选。
实施例2
如图3所示，本发明实施例提供的机载数据转录控制系统基于硬件描述语言设计，固化于机载数据转录器内部控制电路板上的FPGA配置芯片内，转录器上电后自动配置。
在本发明一优选实施例中，转录器控制程序主要完成对模块的检测、信息录入和清空等功能，包括自检、服务信息输入、占用空间评估、清空等子程序。
记录器控制程序主要实现数据的转录、服务信息的写入和清空等功能。
与工作站的通信程序主要是接收上位机的控制指令并完成相应功能。
具体包括：机载数据转录控制软件包括主程序、转录器控制程序、记录器控制程序和通信程序。其中，主程序负责软件的执行，并管理其他各程序，保证各子程序的调入。转录器控制程序主要完成对模块的检测、信息录入和清空等功能，它包括自检、服务信息输入、占用空间评估、清空等子程序。记录器控制程序主要实现数据的转录、服务信息的写入和清空等功能，因此分成了记录服务、数据转录、记录器清空和完好性检测子程序。与工作站的通信程序主要是接收上位机的控制指令并完成相应功能，是主程序直接管控下的子程序。
实施例3
本发明实施例提供的机载数据转录控制方法包括：运行主程序；主程序控制人机交互过程，通过操作开关、按钮、编码器等机构，由键控模块产生一次性指令，读取指令后执行或调用相应子程序，完成相应功能。如果有来自工作站的请求指令，则断开键控模块，由工作站控制转录器，否则接收键控模块指令，识别并执行记录器控制程序或者转录器控制程序，完成选定的各项功能。主程序流程如图4所示。
图4中，转录器2上电开始工作后，首先查询有无来自上位机工作站的指令，如果有将优先执行，同时切断转录器的键控模块，不在接收转录器的自主操作，仅按照工作站的控制完成相应功能。目的是通过上位机来设置修改出厂参数、查看存储模块故障信息等，作为转录器后续的维护接口，一般不对用户开放。
如果没有连接工作站或者没有来自工作站的指令，将自动接通键控模块2-3，以便接收键控模块2-3上各开关、按钮、按键等组件产生的指令。第一个接收的是“接通”指令，此时，如果按一下转录器面板上的“接通”按钮，产生“接通”指令，转录器2进入准备状态，同时点亮接通指示灯，表示可以开展后续工作。如果没有接收到“接通”指令，接通指示灯将不亮。设置指示灯，显示直观，便于用户实时掌握转录器的状态，方便操作。
接通指示灯点亮后，如果没有连接记录器3，则自动进入转录器2的自主工作模式。如果转录器上已经连接了记录器，则可以实现记录器与转录器之间的通讯，完成数据转录、清空等功能。此时，如果按一下转录器面板上的“检查”按钮，产生“检查”指令，检测记录器的良好状态，之后回到等待控制记录器指令状态，否则进入“转录”指令的判断；如果按了“转录”按钮，将产生“转录”指令，进入数据转录状态，之后回到等待控制记录器指令状态，否则进入“清空”指令的判断；如果按了“清空”按钮，将产生“清空”指令，进入记录器数据清空状态，之后回到等待控制记录器指令状态，否则进入“写入”指令的判断；如果按了“写入”按钮，将产生“写入”指令，将服务信息记录到记录器中，之后回到等待控制记录器指令状态，否则回到程序开始。检查、转录、清空、写入4个指令的判断有逻辑顺序，符合数据存储刷新过程。
转录器2进入自主工作模式后，如果转录器2没有任何操作，程序将回到开始。如果按了“清空”按钮，会产生“清空”指令，进入转录器数据清空状态，之后回到自主工作模式后，等待指令，否则进入“检查”指令的判断；如果按了“检查”按钮，会产生“检查”指令，将检测转录器的良好状态，之后回到自主工作模式后，等待指令，否则进入“服务信息”指令的判断；如果“服务信息”开关打开，将产生“服务信息录入”指令，进入服务信息输入准备状态，之后回到自主工作模式后，等待指令，否则将更新的数据保存和传输到内部存储模块上，并回到程序开始。自主工作模式仅用于转录器2独立时的工作。
如图4所示，本发明实施例提供的主程序流程还可进一步理解为：
转录器上电开始工作后，首先查询有无来自上位机工作站的指令，如果有将优先执行，同时切断转录器的键控模块，不在接收转录器的自主操作，仅按照工作站的控制完成相应功能。目的是通过上位机来设置修改出厂参数、查看存储单元故障信息等，作为转录器后续的维护接口，一般不对用户开放。
如果没有连接工作站或者没有来自工作站的指令，将自动接通键控模块，以便接收键控模块上各开关、按钮、按键等组件产生的指令。第一个接收的是“接通”指令，此时，如果按一下转录器面板上的“接通”按钮，产生“接通”指令，转录器进入准备状态，同时点亮接通指示灯，表示可以开展后续工作。如果没有接收到“接通”指令，接通指示灯将不亮。设置指示灯，显示直观，便于用户实时掌握转录器的状态，方便操作。
接通指示灯点亮后，如果没有连接记录器，则自动进入转录器的自主工作模式。如果转录器上已经连接了记录器，则可以实现记录器与转录器之间的通讯，完成数据转录、清空等功能。此时，如果按一下转录器面板上的“检查”按钮，产生“检查”指令，检测记录器的良好状态，之后回到等待控制记录器指令状态，否则进入“转录”指令的判断；如果按了“转录”按钮，将产生“转录”指令，进入数据转录状态，之后回到等待控制记录器指令状态，否则进入“清空”指令的判断；如果按了“清空”按钮，将产生“清空”指令，进入记录器数据清空状态，之后回到等待控制记录器指令状态，否则进入“写入”指令的判断；如果按了“写入”按钮，将产生“写入”指令，将服务信息记录到记录器中，之后回到等待控制记录器指令状态，否则回到程序开始。检查、转录、清空、写入4个指令的判断有逻辑顺序，符合数据存储刷新过程。
转录器进入自主工作模式后，如果转录器没有任何操作，程序将回到开始。如果按了“清空”按钮，会产生“清空”指令，进入转录器数据清空状态，之后回到自主工作模式后，等待指令，否则进入“检查”指令的判断；如果按了“检查”按钮，会产生“检查”指令，将检测转录器的良好状态，之后回到自主工作模式后，等待指令，否则进入“服务信息”指令的判断；如果“服务信息”开关打开，将产生“服务信息录入”指令，进入服务信息输入准备状态，之后回到自主工作模式后，等待指令，否则将更新的数据保存和传输到内部存储单元上，并回到程序开始。自主工作模式仅用于转录器独立时的工作。
实施例4
如图5所示，本发明实施例提供的转录器控制程序是整个软件设计的核心，是实现数据转录的关键程序。包括各分支选择、定时器控制、RS485信息判断与接收、占用空间评估、存储器寿命预测、数据和服务信息存储分配及状态显示等等，其流程图如图5所示。
图5中，当转录器上的按钮、开关、数字键等组件有操作时，由键控模块产生相应指令，程序收到指令，首先判断是否为转录指令，如果不是则取消向记录器发送转录指令，且设置转录灯状态为灭；如果是转录指令则点亮转录灯，表示已进入转录程序，并调用占用空间评估子程序。
占用空间评估子程序主要是利用评估算法检测存储器的剩余空间，保证数据的正常转录。执行占用空间评估子程序后，计算出剩余空间，并给出起始地址，如果没有剩余空间(图5中的B)，则给出空间占满信号，后续程序收到此信号，会熄灭良好指示灯，结束转录程序。
在有剩余空间的条件下，程序会检测记录器返回的“忙”信号，如果记录器状态忙，仍熄灭良好指示灯，结束转录程序。如果记录器状态不忙，则向记录器发送转录指令，进入转录状态(图5中的A)。记录器在记录状态时会输出“忙”信号，此时不宜转录，否则边记录边转录将无法终止。
向记录器发送转录指令后，接通定时器，用以记录转录指令的执行时间T。这时如果没有从接口收到RS485信息，检查执行时间T是否大于5秒，当不大于5秒时继续等待接收RS485信息，当大于5秒时，如果有结束指令，则取消转录指令，熄灭转录指示灯，结束转录程序。如果没有结束指令，则熄灭良好指示灯，结束转录程序。定时控制是转录过程中非常有效的解决方案，因为RS485串行通信采用半双工方式，收发转换需要一定时间，时间过短不能完成传送，过长又会影响转录时间，这在设计时需要进行精准控制，设置5秒是与RS485数据传送速率和指令时钟周期相关。良好指示灯反应整个转录过程状态，熄灭则说明过程没有正常结束。
如果接收到了RS485信息，则判断信息的数据结构是否符合RS485标准，如果不符合，则熄灭良好指示灯，结束转录程序。如果接收的信息数据结构符合RS485标准，此时再判断执行时间T是否大于11分钟，如果大于11分钟时，则熄灭良好指示灯，结束转录程序。时间设置11分钟是与RS485数据传送速率和存储数据量相关。
当不大于11分钟时，读取记录器中存储器的区域标记，如果标记是“1”，表示记录器中要转录的数据属于服务信息，应保存到转录器的服务信息存储器单元中。如果标记不是“1”，表示记录器中要转录的数据属于参数数据，应保存到转录器的数据存储器单元中。服务信息相对固定，清空操作时不清除此信息，只有重新写入时才会改变，因此服务信息存储器和数据存储器是特别区分开的。
转录器内的存储模块是采用闪存集成电路构成的阵列，由于闪存电路的存储次数是有限，因此，无论是服务信息存储器还是数据存储器在存储之前都需要检测判断存储器的寿命，如果存储器的写入次数达到了最高寿命次数，此后存储数据将带来较高的误码率，必须更换存储单元，熄灭良好指示灯，结束转录程序。如果没有达到最高寿命次数，则将接收到的符合RS485标准的信息数据存储到相应的存储单元中，并将相应的存储单元计数器加1，定时器清零，然后返回到接通定时器前(图5中的A)。
如图5所示，本发明实施例提供的程序流程还可进一步理解为：
(1)转录指令
当转录器上的按钮、开关、数字键等组件有操作时，由键控模块产生相应指令，程序收到指令，首先判断是否为转录指令，如果不是则取消向记录器发送转录指令，且设置转路灯状态为灭；如果是转录指令则点亮转录灯，表示已进入转录程序，并调用占用空间评估子程序。
(2)占用空间评估算法
占用空间评估子程序主要是利用评估算法检测存储器的剩余空间，保证数据的正常转录。
存储模块由闪存阵列构成，分成若干存储单元，容量共512M，这些存储单元是否已经占用由16位占用空间寄存器记录，寄存器中的每一位代表占用的存储空间大小(化零取整)，如果该位填二进制数“0”表示已占用，填“1”表示是剩余的空间，格式如表1所示。表中，pi表示寄存器中的位，wi代表每位对应容量大小，W余表示剩余空间大小，i＝0～15，评估算法就是利用查表检测寄存器每位中的数，计算出剩余空间的大小。
表1 16位占用空间寄存器格式
执行占用空间评估子程序后，计算出剩余空间，并给出起始地址，如果没有剩余空间，则给出空间占满信号，后续程序收到此信号，会熄灭良好指示灯，结束转录程序。
(3)记录器“忙”判断
在有剩余空间的条件下，程序会检测记录器返回的“忙”信号，如果记录器状态忙，仍熄灭良好指示灯，结束转录程序。如果记录器状态不忙，则向记录器发送转录指令，进入转录状态(图5中的A)。记录器在记录状态时会输出“忙”信号，此时不宜转录，否则边记录边转录将无法终止。
(4)定时控制
向记录器发送转录指令后，接通定时器，用以记录转录指令的执行时间T。这时如果没有从接口收到RS485信息，检查执行时间T是否大于5秒，当不大于5秒时继续等待接收RS485信息，当大于5秒时，如果有结束指令，则取消转录指令，熄灭转录指示灯，结束转录程序。如果没有结束指令，则熄灭良好指示灯，结束转录程序。定时控制是转录过程中非常有效的解决方案，因为RS485串行通信采用半双工方式，收发转换需要一定时间，时间过短不能完成传送，过长又会影响转录时间，这在设计时需要进行精准控制，设置5秒是与RS485数据传送速率和指令时钟周期相关。良好指示灯反应整个转录过程状态，熄灭则说明过程没有正常结束。
(5)RS485信息处理
如果接收到了RS485信息，则判断信息的数据结构是否符合RS485标准，如果不符合，则熄灭良好指示灯，结束转录程序。如果接收的信息数据结构符合RS485标准，此时再判断执行时间T是否大于11分钟，如果大于11分钟时，则熄灭良好指示灯，结束转录程序。时间设置11分钟是与RS485数据传送速率和存储数据量相关。
(6)存储分区
当不大于11分钟时，读取记录器中存储器的区域标记，如果标记是“1”，表示记录器中要转录的数据属于服务信息，应保存到转录器的服务信息存储器单元中。如果标记不是“1”，表示记录器中要转录的数据属于参数数据，应保存到转录器的数据存储器单元中。服务信息相对固定，清空操作时不清除此信息，只有重新写入时才会改变，因此服务信息存储器和数据存储器是特别区分开的。
(7)存储写入寿命判断
转录器内的存储模块是采用闪存集成电路构成的阵列，由于闪存电路的存储次数是有限，因此，无论是服务信息存储器还是数据存储器在存储之前都需要检测判断存储器的寿命，如果存储器的写入次数达到了最高寿命次数，此后存储数据将带来较高的误码率，必须更换存储单元，熄灭良好指示灯，结束转录程序。如果没有达到最高寿命次数，则将接收到的符合RS485标准的信息数据存储到相应的存储单元中，并将相应的存储单元计数器加1，定时器清零，然后返回到接通定时器前(图5中的A)。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
二、应用实施例：
应用例1
本发明应用实施例还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括：至少一个处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述至少一个处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意各个方法实施例中的步骤。
应用例2
本发明应用实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可实现上述各个方法实施例中的步骤。
应用例3
本发明实施例还提供了一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施如上述各方法实施例中的步骤，所述信息数据处理终端不限于手机、电脑、交换机。
应用例4
本发明应用实施例还提供了一种服务器，所述服务器用于实现于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施如上述各方法实施例中的步骤。
应用例5
本发明实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在电子设备上运行时，使得电子设备执行时可实现上述各个方法实施例中的步骤。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。
三、实施例相关效果的证据：
转录试验及结果
按照机载数据记录设备转录器技术规范的要求，对机载数据记录设备转录器的功能和性能进行验证，通过转录机载设备参数记录器中记录的数据，利用地面处理设备参数分析软件对转录的数据进行分析，进行对比分析验证。
(1)机载数据转录
通过转录电缆与机载设备参数记录器连接，接通电源后操作接通、检查、转录等按钮进行自检和转录数据，转录完成后通过连接卸载口的读取电缆与地面工作站连接，运行工作站参数分析软件，上传转录的数据，可在参数分析软件界面的转录信息栏查看显示转录器的编号、已转录的数据文件，包括文件名、文件大小、转录时间等信息。
(2)机载数据清空
通过操作转录器上接通、检查、清空等按钮，可以清空机载设备参数记录器中的数据。
(3)同样通过操作转录器上开关和按钮，可以完成自检、本机清空、导入等功能，详见表2.
表2转录器功能试验检测记录表
以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种机载数据转录控制方法，其特征在于，所述机载数据转录控制方法包括以下步骤：
S1，开始转录程序，等待转录器上的按钮、开关、数字键组件操作，由键控模块产生相应指令，程序收到指令，首先判断是否为转录指令，如果是转录指令则点亮转录灯，执行步骤S2；如果不是则取消向记录器发送转录指令，设置转录灯状态为灭，跳转步骤S2，返回步骤S1；
S2，调用占用空间评估子程序，对存储器进行检测和分析，检查存储器中已用的单元和剩余的单元，根据评估的结果判断剩余空间；如果有剩余空间，执行步骤S3；如果没有剩余空间，跳转到步骤S12；
S3，程序会检测记录器返回的忙信号，如果记录器状态忙，则熄灭良好指示灯，跳转到步骤S12；如果记录器状态不忙，执行步骤S4；
S4，向记录器发送转录指令，执行步骤S5；
S5，收到转录指令后，接通定时器，记录转录指令的执行时间T，执行步骤S6；
S6，检测接口信息状态，如果收到RS485信息，执行步骤S7；如果没有从接口收到RS485信息，检查执行时间T，如果T不大于5秒时返回步骤S6，继续等待接收RS485信息；如果T大于5秒时，执行步骤S8；
S7，判断接收的信息数据结构是否符合RS485标串行通信信息准，如果不符合，执行步骤S12；如果符合标准，再判断执行时间T是否大于设定值11分钟，如果大于11分钟，执行步骤S12；如果不大于11分钟，执行步骤S9；
S8，检查程序是否接收到结束指令，如果收到结束指令，则取消转录指令，熄灭转录指示灯，执行步骤S13，结束转录程序；如果没有收到结束指令，执行步骤S12；
S9，读取记录器中存储器的区域标记，如果标记是1，表示记录器中要转录的数据属于服务信息，应保存到转录器的服务信息存储器单元中，执行步骤S10；如果标记不是1，表示记录器中要转录的数据属于参数数据，应保存到转录器的数据存储器单元中，执行步骤S11；
S10，检测判断服务信息存储器的寿命，如果存储器的写入次数达到了最高寿命次数，执行步骤S12；如果没有达到最高寿命次数，则将接收到的符合RS485标准的服务信息存储到相应的存储单元中，并将相应的存储单元计数器加1，定时器清零，然后返回到步骤S5；
S11，检测判断数据存储器的寿命，如果存储器的写入次数达到了最高寿命次数，执行步骤S12；如果没有达到最高寿命次数，则将接收到的符合RS485标准的数据存储到相应的存储单元中，并将相应的存储单元计数器加1，定时器清零，然后返回到步骤S5；
S12，良好指示灯熄灭，执行步骤S13；
S13，结束转录程序，等待下一次开始；
在步骤S1前需进行：通过操作开关、按钮、编码器机构，由键控模块(2-3)产生一次性指令，读取指令后执行或调用相应子程序，完成相应功能；如果有来自工作站的请求指令，则断开键控模块(2-3)，不在接收转录器的自主操作，仅按照工作站的控制完成相应功能；并通过上位机来设置修改出厂参数、查看存储单元故障信息，作为转录器后续的维护接口，一般不对用户开放；否则接收键控模块指令，识别并执行记录器控制程序或者转录器控制程序，完成选定的各项功能；
所述转录器控制程序用于进行自检、服务信息输入、占用空间评估、清空；
所述记录器控制程序用于对数据进行转录、服务信息的写入和清空；
在步骤S2中，存储模块占满，没有剩余空间，则结束转录程序；如果有剩余空间，则检测记录器的信号，根据获得的信号实时状态，判断是否向记录器发送转录指令；
所述占用空间评估子程序利用评估算法检测存储器的剩余空间，查表检测寄存器中每位的数，再利用评估算法计算出剩余空间的大小，以使数据的正常转录；评估算法式为：
式中，pi表示寄存器中的位，Wi代表每位对应容量大小，W余表示剩余空间大小，i＝0～15；pi的取值为0或1；0表示已占用，1表示是剩余的空间；
执行占用空间评估子程序后，计算出剩余空间，并给出起始地址，如果没有剩余空间，则给出空间占满信号，后续程序收到此信号，熄灭指示灯，结束转录程序；
定时控制是转录过程中非常有效的解决方案，因为RS485串行通信采用半双工方式，收发转换需要一定时间，时间过短不能完成传送，过长又会影响转录时间，在步骤S5和步骤S6中，执行时间T由串行数据传送速率和指令时钟周期决定，这在设计时需要进行精准控制，设置5秒；在步骤S7执行时间T设置为11分钟，这是与RS485数据传送速率和存储数据量相关；
在步骤S9识别所述区域标记的字符中，如果标记的字符是1，表示记录器中要转录的数据属于服务信息，需保存到转录器的服务信息存储器单元中；如果不是1，表示记录器中要转录的数据属于参数数据，保存到转录器的数据存储器单元中；
在步骤S10和步骤S11根据所述字符判断转录的数据是否进行存储前需进行：转录器内的存储模块是采用闪存集成电路构成的阵列，由于闪存电路的存储次数是有限，因此，无论是服务信息存储器还是数据存储器在存储之前都需要检测判断存储器的寿命，如果存储器的写入次数达到了最高寿命次数，此后存储数据将带来较高的误码率，必须更换存储单元，结束转录程序；如果没有达到最高寿命次数，则将接收到的符合RS485标准的信息数据存储到相应的存储单元中，并将相应的存储单元计数器加1，定时器清零，然后返回到步骤S5。
2.一种机载数据转录控制系统，其特征在于，实施如权利要求1所述的机载数据转录控制方法，所述机载数据转录控制系统包括转录器(2)，用于进行转录，通过转录电缆转录机上记录器(3)中的数据，并由指示灯显示转录状态；
所述转录器(2)，包括处理器模块(2-1)、存储器模块(2-2)、键控模块(2-3)、电源模块(2-4)；
所述处理器模块(2-1)，用于通过地址总线、数据总线和控制总线进行数据的读、写和控制操作，还用于接收记录器(3)记录的数据以及进行数据转录，并和工作站相连，接受控制指令；
所述存储器模块(2-2)，用于通过地址线、数据线将处理器模块(2-1)处理的数据进行存储；
所述键控模块(2-3)，用于通过对产生接通、检查、清空、转录操作指令的按钮和相应指示电路与处理器模块(2-1)连接，并于处理器模块(2-1)进行互逆交互；
所述电源模块(2-4)，用于DC-DC变换，并对供电检测和优选。
3.根据权利要求2所述的机载数据转录控制系统，其特征在于，所述机载数据转录控制系统还包括：
自检模块(1)，用于进行自检，完成对转录器(2)各单元及机上记录器(3)信号检测，判断机载数据转录器(2)能否进行转录；
清空模块(4)，用于清空机上记录器(3)中的数据，还用于清空转录器(2)中已转录的数据，并由指示灯显示完成状态；
供电及优选模块(5)，用于供电选择，自动选择机载电源或内部电池供电方式，并优先选择机载电源供电，供电方式由不同指示灯显示；
低电量提示模块(6)，用于低电量提示，当电池的剩余电量不足时，电源指示灯闪烁提示充电；所述低电量提示模块(6)采用低压检测及报警电路，由U1、U2、U3和R1、C1构成多谐振荡器，产生FAK矩形脉冲，频率为：
作为指示灯闪烁的报警信号；
服务信息写入模块(7)，用于将输入的服务信息写入到机上记录器(3)中，服务信息包括飞机号、飞行架次、飞行日期。
4.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1所述的机载数据转录控制方法。
5.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1所述的机载数据转录控制方法。
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