[发明专利]一种飞行数据记录设备地面综合测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种飞行数据记录设备地面综合测试系统，特别是涉及一种以真实的飞行数据驱动仪器仿真多路实际机载信号，作为飞行数据记录设备的信号源，在地面对其进行全面测试评估的飞行数据记录设备地面综合测试系统。

背景技术

在航空航天领域中，飞参数据具有重要的参考和应用价值。除了利用飞参数据对失事飞行器进行事故原因调查外，还可以利用飞参数据测试飞行器的设计性能、监控飞行器健康状况、故障诊断和趋势预测等。获取飞参主要是通过两种途径来实现的：①地面站利用通讯系统与飞行器直接通信获取；②利用机载飞行数据记录设备如飞行数据记录仪来获取，其中通过飞行数据记录仪获取飞行数据是主要手段。飞行数据记录仪是机载设备中记录飞参数据的载体，它按照时间顺序记载了飞机从起飞到降落过程中与飞行器性能和飞行状态相关的参量，这些参量体现了飞行器在飞行中各个系统或部件的工作状态。飞行数据记录仪主要分为磁带式飞行记录仪FDR、数字式飞行数据记录仪DFDR以及快速存储数据记录仪QAR，从FDR到QAR，所记录的参数逐渐增多，从单一的PCM信号发展到离散量信号、总线数据、多路PCM信号、音视频数据等多种信号，涵盖了高度、速度、加速度、俯仰、倾斜、航向等飞行参数、发动机及主要部件的性能参数，以及温度、气压、风速等舱内外的参数等。故而当今的飞行数据记录功能越来越多，结构越来越复杂。

目前对飞行数据记录设备的研发过程中，对产品的测试都简单地提供较少路数的模拟量信号、离散量信号或总线信号供其采集来实现的，针对飞行记录设备多路信号的全面测试只能通过实地试飞来完成，测试的开销大、时间长且具有一定的危险性。

鉴于以上情况，亟需提供一种新型的飞行数据记录设备地面综合测试系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种以真实的飞行数据驱动仪器仿真多路实际机载信号，并保证信号间的时序关系，为飞行数据记录设备在实际装机测试之前在地面站的全面测试提供一种可行的途径的飞行数据记录设备地面综合测试系统。

为解决上述技术问题，本发明一种飞行数据记录设备地面综合测试系统，其特征在于：包括1台主控计算机、1台数据库服务器、M台仿真控制计算机、N台验证控制计算机、M个信号仿真子系统、N个信号验证子系统、1个通信网络子系统以及1个同步触发子系统构成。M大于等于1，1个信号仿真子系统对应1台仿真控制计算机，N大于等于1，1个信号验证子系统对应1台验证控制计算机；

主控计算机将原始飞行数据导入数据库服务器，通过飞行数据解译、野值剔除、插值平滑和反解算处理后形成仿真数据库，并根据用户的选择、配置生成信号仿真策略和信号验证策略，信号仿真策略包含与信号仿真子系统相关的仪器信息、与信号特征相关的起止时刻、幅度、频率、脉冲个数、以及数据包内容，信号验证策略包含与信号验证子系统相关的仪器信息；主控计算机同时与仿真控制计算机、验证控制计算机保持通信，控制两者的任务调度并接收两者的状态反馈；

数据库服务器为整个系统提供数据存储服务，存储原始飞行数据和仿真数据；

仿真控制计算机与主控计算机通信获取信号仿真策略，对信号仿真策略进行解析，获取仿真信号特征；同时与信号仿真子系统通信，控制信号仿真子系统内各个仪器、设备的运行，并监测信号仿真子系统内各个设备的运行状态；

信号仿真子系统由若干台测试仪器构成，在仿真控制计算机的控制下，各个仪器、设备根据仿真信号特征输出物理信号，同时将信号仿真子系统内各个仪器、设备的运行状态定期报告给仿真控制计算机。

验证控制计算机与主控计算机通信获取信号验证策略，对信号验证策略进行解析，获取信号验证时的信号验证子系统内仪器的配置信息；通过通信网络子系统与信号验证子系统通信，将配置信息发送至信号验证子系统，控制信号验证子系统内各个仪器、设备采集信号仿真子系统输出的物理信号，并将得到的验证结果回传给主控计算机；

信号验证子系统在验证控制计算机的控制下，采集信号仿真子系统输出的物理信号，并将采集得到的结果和信号验证子系统内各个仪器、设备的运行状态回传给验证控制计算机；

通信网络子系统作为主控计算机、数据库服务器、仿真控制计算机、验证控制计算机、信号仿真子系统内各台仪器、信号验证子系统内各台仪器之间的通信平台；

同步触发子系统具备时钟同步和触发两个功能，其中时钟同步实现信号仿真子系统及信号验证子系统内各个仪器设备的物理时钟同步，触发则实现信号仿真子系统及信号验证子系统内各个仪器设备动作的同步。