劉語喬 房 瑾 覃楊森

試飛實(shí)時(shí)檢查回放軟件設(shè)計(jì)

劉語喬 房 瑾 覃楊森

試飛實(shí)時(shí)監(jiān)控對(duì)于試飛科目實(shí)施過程中能夠有效、保質(zhì)、安全地完成預(yù)定科目有著重要的意義。基于試飛過程中試飛工程師回放數(shù)據(jù)、參數(shù)繪圖比對(duì)等需求借助現(xiàn)有遙測實(shí)時(shí)系統(tǒng)開發(fā)了該軟件，能夠滿足試飛工程師快速檢查動(dòng)作完成質(zhì)量確認(rèn)飛行動(dòng)作有效性的需求，可有效提高試飛效率。

在飛行試驗(yàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中，現(xiàn)階段使用地面遙測接收機(jī)實(shí)時(shí)接收機(jī)載采集系統(tǒng)輸出的數(shù)據(jù)信息，經(jīng)地面服務(wù)器處理后向飛行指揮員、試飛工程師提供飛行狀態(tài)信息及告警信息。但在很多試飛架次中，如涉及包線、邊界值的科目試飛或者幾個(gè)科目結(jié)合的試飛中，試飛工程師經(jīng)常要對(duì)關(guān)鍵動(dòng)作段進(jìn)行反復(fù)回看、繪圖才能確認(rèn)動(dòng)作的有效性及動(dòng)作完成質(zhì)量。

現(xiàn)階段試飛實(shí)時(shí)監(jiān)控中，實(shí)時(shí)系統(tǒng)只能實(shí)時(shí)顯示飛機(jī)飛行狀態(tài)參數(shù)。當(dāng)試飛過程中完成關(guān)鍵動(dòng)作后無法及時(shí)確認(rèn)動(dòng)作完成質(zhì)量及有效性。該軟件依托于試飛數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，運(yùn)行于實(shí)時(shí)系統(tǒng)客戶端，可以完成對(duì)所選擇的參數(shù)進(jìn)行記錄、回放和繪圖，回放過程與實(shí)時(shí)過程互不影響，方便了試飛工程師對(duì)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行確認(rèn)，從而提高了試飛效率。

軟件設(shè)計(jì)

實(shí)時(shí)檢查回放軟件主要關(guān)注于試飛工程師在科目試飛過程中對(duì)于關(guān)鍵參數(shù)、關(guān)鍵動(dòng)作段需要進(jìn)一步關(guān)注或者回放的需求，開發(fā)了客戶端回放、參數(shù)檢查、參數(shù)繪圖和數(shù)據(jù)文件管理功能，如圖1所示。

圖1　軟件模塊設(shè)計(jì)圖

在實(shí)時(shí)監(jiān)控客戶端，實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面通過畫面驅(qū)動(dòng)程序驅(qū)動(dòng)能夠顯示飛機(jī)各系統(tǒng)參數(shù)信息，實(shí)時(shí)檢查回放軟件運(yùn)行于客戶端，對(duì)接收到的服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)根據(jù)試飛工程師需求進(jìn)行存盤，在實(shí)時(shí)過程中通過讀取存盤數(shù)據(jù)進(jìn)行回放。參數(shù)檢查模塊通過C++builder中現(xiàn)有的StringGrid控件清晰顯示出所有參數(shù)的實(shí)時(shí)信息，通過預(yù)設(shè)門限等操作結(jié)合文本框顏色的改變可以完成參數(shù)的報(bào)警功能。參數(shù)繪圖模塊可以對(duì)一個(gè)或者多個(gè)參數(shù)進(jìn)行繪圖顯示，方便試飛工程師對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)一步的查驗(yàn)。數(shù)據(jù)文件管理模塊對(duì)于該軟件產(chǎn)生的多種數(shù)據(jù)文件進(jìn)行管理，以方便試飛工程師查找特定飛行日期的飛行數(shù)據(jù)，同時(shí)完成對(duì)客戶端內(nèi)存空間的管理。

數(shù)據(jù)文件回放功能是該軟件的核心功能，可根據(jù)需求選擇按時(shí)間段回放或者默認(rèn)全程回放。

軟件功能與實(shí)現(xiàn)方法

圖2　客戶端回放

客戶端回放

客戶端回放是該軟件設(shè)計(jì)的主要功能模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的記錄、回放參數(shù)選擇、回放速度控制、回放時(shí)間段選定等操作，如圖2所示。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過客戶端驅(qū)動(dòng)程序從實(shí)時(shí)系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器接收，回放數(shù)據(jù)通過讀取記錄在客戶端的數(shù)據(jù)文件獲得，回放過程與實(shí)時(shí)過程可同時(shí)進(jìn)行、互不干擾。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄模塊對(duì)客戶端驅(qū)動(dòng)程序轉(zhuǎn)發(fā)的所有參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，以供回放過程中試飛工程師選擇。

回放過程通過讀取客戶端記錄的數(shù)據(jù)文件來實(shí)現(xiàn)，由于要循環(huán)讀取文件，會(huì)導(dǎo)致在文件讀取過程中程序不會(huì)響應(yīng)其它任何事件，也就導(dǎo)致文件讀取過程中不能及時(shí)更新回放顯示的數(shù)據(jù)信息。這里使用了Application-＞ProcessMessages（），從而可以使數(shù)據(jù)能夠伴隨著文件讀取過程持續(xù)顯示并更新，這種做法類似于VB中DoEvent的方法。ProcessMessage能夠使應(yīng)用程序處于消息隊(duì)列并進(jìn)行消息處理，ProcessMessages將Wiondows消息進(jìn)行循環(huán)輪轉(zhuǎn)，直至消息為空，然后將控制返回給應(yīng)用程序。回放速度的控制使用了sleep（）函數(shù)，sleep可以執(zhí)行使當(dāng)前線程掛起一段時(shí)間，時(shí)間單位以毫秒計(jì)算，通過掛起時(shí)間長短對(duì)回放速度進(jìn)行控制。

圖3　參數(shù)檢查

圖4　數(shù)據(jù)文件管理

回放時(shí)間段的選定通過毫秒級(jí)的比對(duì)，精確定位試飛工程師所關(guān)注時(shí)間段的數(shù)據(jù)。暫停和繼續(xù)按鈕方便了試飛工程師對(duì)回放時(shí)間點(diǎn)的精確把握。

客戶端回放功能能夠使試飛工程師在飛行結(jié)束后或者飛行進(jìn)行中動(dòng)作準(zhǔn)備間隙對(duì)關(guān)鍵動(dòng)作段進(jìn)行回放，使試飛工程師能夠快速確認(rèn)飛行動(dòng)作完成質(zhì)量。

參數(shù)檢查

參數(shù)檢查模塊對(duì)客戶端驅(qū)動(dòng)程序轉(zhuǎn)發(fā)的所有實(shí)時(shí)參數(shù)進(jìn)行顯示，通過預(yù)設(shè)門限值結(jié)合文本框顏色變化，可以完成參數(shù)報(bào)警功能。

參數(shù)繪圖

試飛科目進(jìn)行中，試飛工程師經(jīng)常需要對(duì)某個(gè)參數(shù)進(jìn)行繪圖顯示，或者對(duì)某幾個(gè)參數(shù)進(jìn)行繪圖比對(duì)來把握飛機(jī)各臨界狀態(tài)參數(shù)以確認(rèn)動(dòng)作完成質(zhì)量和動(dòng)作有效性。該模塊基于此需求，可以滿足試飛工程師在實(shí)時(shí)過程中對(duì)自選參數(shù)進(jìn)行記錄，結(jié)果察看和繪圖功能，繪圖使用了C++Builder的Chart控件。

數(shù)據(jù)文件管理

該軟件在運(yùn)行過程會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)文件，試飛工程師經(jīng)常有查看同科目試飛數(shù)據(jù)的需求。查找指定日期數(shù)據(jù)文件模塊比對(duì)文件file.ff_fdate屬性和MonthCalendar-＞Date來定位數(shù)據(jù)文件，使用了MonthCalendar控件。

通過遞歸算法可以找出磁盤內(nèi)所有后綴名符合要求的數(shù)據(jù)文件，方便試飛工程師進(jìn)行查詢、單個(gè)文件刪除和文件批量刪除等操作，同時(shí)也方便了對(duì)客戶端計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)空間進(jìn)行管理。

該部分通過調(diào)用前期設(shè)計(jì)并已成熟使用的軟件，從而大大縮短了軟件開發(fā)的周期。

軟件的特點(diǎn)

自主性

客戶端實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)記錄，客戶端回放，數(shù)據(jù)文件管理，回放參數(shù)、速度、時(shí)間段均可由試飛工程師自主控制。

節(jié)省資源

隨著型號(hào)任務(wù)增多，飛行過程中實(shí)時(shí)系統(tǒng)資源緊張。課題人員在監(jiān)控臺(tái)自主記錄和回放可節(jié)約寶貴的實(shí)時(shí)系統(tǒng)資源。

操作簡便

界面簡潔，軟件操作模式盡量考慮試飛工程師操作、使用習(xí)慣。

結(jié)束語

該軟件的開發(fā)填補(bǔ)了實(shí)時(shí)系統(tǒng)中試飛工程師在客戶端不能自主回放數(shù)據(jù)的空白。軟件開發(fā)的繪圖、參數(shù)報(bào)警等功能在試飛過程中的實(shí)用性在地面飛行監(jiān)控中已得到了驗(yàn)證。實(shí)時(shí)回放檢查軟件能夠使試飛工程師對(duì)各個(gè)參數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步比對(duì)和檢查，并在最短時(shí)間內(nèi)通過回放對(duì)關(guān)鍵動(dòng)作段飛行質(zhì)量進(jìn)行確認(rèn)，從而能夠有效提高試飛效率，值得在各型號(hào)試飛中推廣使用。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.21.012