摘 "要： 分析信息的綜合配置管理是飛行試驗數(shù)據(jù)處理的重要環(huán)節(jié)，它對飛行試驗采集數(shù)據(jù)的各類信息進行管理，為數(shù)據(jù)的分析處理提供依據(jù)。針對試飛任務(wù)更新及試飛場地變化等實際情況，對數(shù)據(jù)庫及配置管理流程進行設(shè)計，完成了PCM數(shù)據(jù)分析信息的綜合配置管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供自動化輔助配置管理方法，可使用戶快速便捷并準(zhǔn)確地完成分析信息的配置管理，服務(wù)于PCM數(shù)據(jù)處理。系統(tǒng)兼容飛行試驗數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，采用模塊化設(shè)計，可擴展管理的數(shù)據(jù)類型，以滿足試飛數(shù)據(jù)處理的更多要求。

關(guān)鍵詞： PCM; 配置文件; 數(shù)據(jù)分析; 飛行試驗數(shù)據(jù)處理

中圖分類號： TN911?34 " " " " " " " " " 文獻標(biāo)識碼： A " " " " " " " " " " " " " "文章編號： 1004?373X（2015）06?0047?04

Design of comprehensive configuration management system for

PCM data information analysis

LI Yang， HU Hui?yang， XU Ying?kang

（Chinese Flight Test Establisment， Xi’an 710089， China）

Abstract： Comprehensive configuration management of information analysis is an important part of the flight test data processing. It manages all kinds of information and provides the basis for the data analysis and processing. Under the actual situation of test mission updating and flight test site changing， a database and configuration management process was designed， and then a comprehensive configuration management system was developed for PCM data information analysis. The system provides the automation configuration management method for users′ convenient， quick and accurate configuration management of information analysis， which is in the service of PCM data processing. System is compatible with flight test data processing systems. The modular design is adopted in the system. It can make the data types extensible to meet more requirements of test data processing.

Keywords： PCM; configuration file; data analysis; flight test data processing

0 "引 "言

飛行試驗數(shù)據(jù)處理[1]是飛行試驗工程中非常重要的一個環(huán)節(jié)，是對各類試飛數(shù)據(jù)信息進行細致、充分和全面的分析與處理的過程，其數(shù)據(jù)處理結(jié)果是飛行試驗鑒定結(jié)論的核心依據(jù)。而試飛數(shù)據(jù)正確快速處理的前提，是試飛數(shù)據(jù)分析信息的綜合配置管理?，F(xiàn)代飛機設(shè)計技術(shù)不斷發(fā)展，飛機系統(tǒng)復(fù)雜度提升，試飛測試參數(shù)劇增。PCM[2]數(shù)據(jù)是飛行試驗中普遍采用的數(shù)據(jù)，對分析信息的綜合配置管理，是PCM數(shù)據(jù)處理工程師的主要工作。

在飛行試驗過程中，由于試飛階段及試飛科目的不同，試飛任務(wù)也隨之變化?？焖贉?zhǔn)確地完成分析信息的綜合配置，是試飛數(shù)據(jù)處理的要求，也是飛行試驗順利向前推進的要求。

另外，由于試飛對環(huán)境的不同要求，試飛場地并不相同。不同場地間信息處理的軟硬件環(huán)境也不盡相同。適用不同的環(huán)境，兼容不同的系統(tǒng)，也是試飛數(shù)據(jù)處理對分析信息綜合配置的基本要求。

針對上述情況，對PCM數(shù)據(jù)分析信息配置進行設(shè)計，使其綜合管理PCM數(shù)據(jù)實時處理和預(yù)處理所需信息，可適用于不同的軟硬件環(huán)境，兼容飛行試驗相關(guān)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

1 "系統(tǒng)功能需求

1.1 "試驗任務(wù)的結(jié)構(gòu)

在試飛過程中，對飛行試驗任務(wù)的管理采用樹型結(jié)構(gòu)的模式進行管理。樹型結(jié)構(gòu)分為型號級、飛機級、試驗任務(wù)級。當(dāng)對試驗任務(wù)信息改變時，就認為產(chǎn)生了新的課題任務(wù)，但和上層的隸屬關(guān)系不變。其樹形結(jié)構(gòu)如圖1所示。

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圖1 試驗任務(wù)管理樹型結(jié)構(gòu)圖

針對飛行試驗任務(wù)具體情況，PCM數(shù)據(jù)分析信息綜合配置管理系統(tǒng)需管理多個型號、多架飛機的多個試驗任務(wù)。根據(jù)任務(wù)的實際情況，每個試驗有一個至多個數(shù)據(jù)流。每個數(shù)據(jù)流中包含本流采集的所有參數(shù)。以飛機為獨立單位，將PCM數(shù)據(jù)分析信息綜合配置管理系統(tǒng)層級關(guān)系設(shè)置如圖2所示。

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圖2 PCM數(shù)據(jù)分析信息綜合配置管理系統(tǒng)的層級關(guān)系圖

1.2 "功能需求

PCM數(shù)據(jù)分析信息綜合配置管理系統(tǒng)的基本功能包括：

（1） 管理試驗信息

包括試驗定義，文件導(dǎo)入，數(shù)據(jù)流管理，數(shù)據(jù)流信息管理等。數(shù)據(jù)流信息包括采集設(shè)備、位速率，同步字[3]，識別字位置，字長，主幀中的子幀數(shù)，子幀中的字數(shù)等PCM主幀結(jié)構(gòu)[4]信息。

（2） 管理參數(shù)格柵信息

包括參數(shù)的增加、刪除，參數(shù)格柵信息的修改等。格柵信息包括參數(shù)的編程符號，參數(shù)字數(shù)，參數(shù)的子幀號，參數(shù)的字號，主幀采樣率等。

（3） 管理參數(shù)合并及取位信息

合并信息包括合并字，合并位置，合并字取位等。取位信息包括參數(shù)字長，每個字的起始位、有效位長度和符號位等。

（4） 管理參數(shù)校準(zhǔn)[5]信息

包括參數(shù)校準(zhǔn)類型設(shè)置、校準(zhǔn)信息編輯等。校線信息包括參數(shù)原碼類型、校準(zhǔn)類型，校準(zhǔn)曲線。參數(shù)校準(zhǔn)類型一般有點對校準(zhǔn)、多項式校準(zhǔn)等。

（5） 輸出配置文件

包括輸出適用于各類數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)使用的配置文件。

2 "系統(tǒng)設(shè)計

2.1 "軟件設(shè)計思路

結(jié)合試飛任務(wù)更新及試飛場地變化等實際情況，設(shè)計PCM數(shù)據(jù)分析信息綜合管理系統(tǒng)從以下幾個方面考慮：

（1） 全面、完善的信息管理，提供靈活方便的信息配置方法;提供友好的人機界面，對PCM數(shù)據(jù)的所有分析信息進行管理;設(shè)置自動化輔助配置管理方法，減少手動配置工作量，節(jié)省分析信息配置時間。

（2） 兼容飛行試驗數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，分析信息形成的配置文件為數(shù)據(jù)處理服務(wù)，系統(tǒng)應(yīng)兼容各種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

2.2 "軟件架構(gòu)

PCM數(shù)據(jù)分析信息綜合配置管理系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)，由試驗管理模塊、參數(shù)信息管理模塊、配置文件導(dǎo)出模塊、三部分以及支持各模塊運行的PCMManage數(shù)據(jù)庫組成，如圖3所示。系統(tǒng)流程由導(dǎo)入基本信息文件建立試驗開始，對分析信息進行配置管理，以導(dǎo)出配置文件作為結(jié)束，如圖4所示。

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圖3 PCM數(shù)據(jù)分析信息綜合配置管理系統(tǒng)架構(gòu)

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圖4 PCM數(shù)據(jù)分析信息綜合配置管理系統(tǒng)輸入輸出圖示

2.2.1 "試驗管理模塊

試驗管理模塊也是PCM數(shù)據(jù)分析信息綜合配置管理系統(tǒng)的導(dǎo)入功能模塊，導(dǎo)入基本信息文件建立試驗。基本信息文件包括：XML格式的機載采集數(shù)據(jù)[6]文件，文本格式的實時處理系統(tǒng)配置文件，文本格式的預(yù)處理系統(tǒng)配置文件。

設(shè)置完全導(dǎo)入，增量導(dǎo)入兩種不同的導(dǎo)入方式，可結(jié)合任務(wù)更新情況，對試驗進行定義。

2.2.2 "參數(shù)信息管理模塊

參數(shù)信息管理又分為參數(shù)格柵管理、參數(shù)取位管理和參數(shù)校線管理等，如圖5所示。

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圖5 參數(shù)信息管理

參數(shù)格柵管理對參數(shù)的子幀號，參數(shù)的字號，主幀采樣率進行管理。同時可結(jié)合控制接口文件中的定義，對參數(shù)進行合并及離散量分位。以某型號飛機中的某性能參數(shù)為例，參數(shù)是4字參數(shù)，而機載采集DFTI34、DFTI35、DFTI36、DFTI37四個單字參數(shù)，需在系統(tǒng)中對這4個參數(shù)進行合并，合并信息存儲在參數(shù)DFTI34上，合并后的DFTI34即為所需性能參數(shù)。

參數(shù)取位管理對參數(shù)中每個字的起始位，有效位長度、符號位等進行管理。

參數(shù)校線管理對參數(shù)的校準(zhǔn)類型進行管理，并給出其碼值和物理量的對應(yīng)關(guān)系。PCM參數(shù)綜合信息管理軟件包括以下幾種校準(zhǔn)類型：多項式校準(zhǔn)、點對校準(zhǔn)、雙曲線校準(zhǔn)、布爾量校準(zhǔn)、分段多項式校準(zhǔn)以及自定義校準(zhǔn)（符合C或者delphi編程的函數(shù)）。常見的校準(zhǔn)類型是點對及多項式校準(zhǔn)。

2.2.3 "配置文件導(dǎo)出模塊

配置文件導(dǎo)出模塊是數(shù)據(jù)分析信息綜合配置管理系統(tǒng)的輸出模塊，在完成了對分析信息的綜合配置管理后，選擇試驗，輸出符合特定格式要求的配置文件，供數(shù)據(jù)處理使用?？蓪?dǎo)出兩種類型的配置文件，PCM實時處理系統(tǒng)配置文件以及PCM預(yù)處理系統(tǒng)配置文件。

2.3 "PCMManage數(shù)據(jù)庫設(shè)計

PCMManage數(shù)據(jù)庫綜合存儲系統(tǒng)中的各類信息，有六種基本表，包括試驗定義表，數(shù)據(jù)流格式表，格柵表，參數(shù)取位表，按照參數(shù)校準(zhǔn)類型的不同，參數(shù)校準(zhǔn)表不同，例如點對校準(zhǔn)表、多項式校準(zhǔn)表。數(shù)據(jù)庫設(shè)計表如圖6所示。

試驗定義表，儲存所有的試驗信息，包括飛機名、試驗名、數(shù)據(jù)流個數(shù)以及每個流的流名稱。PCMManage數(shù)據(jù)庫中設(shè)置一張試驗定義表，存儲所有的試驗信息。試驗定義表中的一條記錄，代表一個數(shù)據(jù)流，這個數(shù)據(jù)流由飛機名和試驗名共同標(biāo)識。

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圖6 PCMManage數(shù)據(jù)庫表示意圖

數(shù)據(jù)流格式表存儲數(shù)據(jù)流的流格式信息，包括位速率，同步字，識別字位置，字長，主幀中的子幀數(shù)，子幀中的字數(shù)等。系統(tǒng)中的每個數(shù)據(jù)流，在PCMManage數(shù)據(jù)庫中都有一張數(shù)據(jù)流格式表。

格柵表存儲參數(shù)的格柵信息。包括參數(shù)名、采樣率、參數(shù)字數(shù)、參數(shù)幀號、參數(shù)字號等。與數(shù)據(jù)流格式表相同，每個數(shù)據(jù)流，有對應(yīng)的一張格柵表，以數(shù)據(jù)流名為標(biāo)識，存儲本條數(shù)據(jù)流內(nèi)的參數(shù)格柵信息。

參數(shù)取位表存儲參數(shù)的有效位，位長度等信息。每個類型的校準(zhǔn)表此類型參數(shù)的校線信息。這幾種表以飛機名為標(biāo)識，每個飛機對應(yīng)一張表，這些表只保存參數(shù)取位及校線的最新信息，不存儲歷史信息。

下面以飛機ABCD為例，說明其在PCMManage數(shù)據(jù)庫中的存儲情況。假設(shè)有一名為20110506的試驗，共有4個流。在試驗定義表中，共有4條記錄，分別表示ABCD_20110506這個試驗中的4個數(shù)據(jù)流。有4張數(shù)據(jù)流格式表，存儲4個數(shù)據(jù)流的格式信息，有4張格柵表，存儲每個流中的參數(shù)格柵信息。有1張取位表、1張點對校準(zhǔn)表和1張多項式校準(zhǔn)表，分別存儲飛機ABCD的20110506試驗中所有參數(shù)的取位信息、點對校準(zhǔn)校線和多項式校準(zhǔn)校線。

3 "應(yīng)用結(jié)果

PCM數(shù)據(jù)分析信息綜合配置管理系統(tǒng)已應(yīng)用在ARJ21?700民機數(shù)據(jù)處理中，其運行主界面如圖7、圖8所示。圖中顯示的ABCD_20110506即為ARJ21?700民機的試驗，此試驗包含4個數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)流中參數(shù)的格柵、取位及校線管理。

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圖7 格柵管理界面

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圖8 取位和校線管理界面

系統(tǒng)兼容各種PCM數(shù)據(jù)處理軟件，完成PCM數(shù)據(jù)分析信息的綜合管理。并適用于飛行試驗任務(wù)更新、場地變換等實際情況，可快速便捷的進行信息配置，為飛行試驗數(shù)據(jù)處理服務(wù)。

4 "結(jié) "語

本文設(shè)計實現(xiàn)了PCM數(shù)據(jù)分析信息綜合配置管理系統(tǒng)，提供友好實用的操作界面，用戶可靈活便捷準(zhǔn)確地完成綜合信息的配置管理;采用模塊化設(shè)計技術(shù)，增強了系統(tǒng)的可擴展性，可在未來兼容飛行試驗其他數(shù)據(jù)類型的綜合處理信息管理，以滿足科研試飛數(shù)據(jù)處理各不相同的實際需求。

參考文獻

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