鄧曉曼, 范金磊, 余 立, 李春彥, 何 福

(中國空氣動力研究與發(fā)展中心, 四川 綿陽 621000)

多風洞共享的通用型試驗數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

鄧曉曼*, 范金磊, 余 立, 李春彥, 何 福

(中國空氣動力研究與發(fā)展中心, 四川 綿陽 621000)

為建立規(guī)范高效的風洞試驗數(shù)據(jù)系統(tǒng)，提高數(shù)據(jù)處理與分析的可靠性和自動化、智能化水平，制定完善了試驗數(shù)據(jù)處理方法、流程、符號接口等規(guī)范，采用面向服務的軟件架構及異構數(shù)據(jù)存儲管理、基于動態(tài)編譯的自定義公式擴展、基于元數(shù)據(jù)與模板的文件可視化排版等技術，解決了處理方法與流程控制、數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)與輸出等通用化的關鍵問題，建立了多風洞共享、多試驗類型通用的試驗數(shù)據(jù)處理與分析系統(tǒng)。應用3年來，完成高速所6座風洞占試驗總車次71.2%的數(shù)據(jù)處理，覆蓋單/多天平測力、測壓、通氣測力、混合測力測壓、噴流及部分特種試驗等類型，系統(tǒng)具有規(guī)范、高效、開放的特點，是一種具有推廣應用價值的風洞試驗數(shù)據(jù)系統(tǒng)解決方案。

風洞試驗；數(shù)據(jù)處理；數(shù)據(jù)系統(tǒng)；面向服務架構；通用

0 引 言

高效率地獲取穩(wěn)定、可靠和盡可能豐富的地面模擬數(shù)據(jù)是風洞試驗的價值所在[1]，作為風洞試驗的重要環(huán)節(jié)，試驗數(shù)據(jù)處理與分析需要面向每一位客戶的特定試驗要求提交定制化的試驗數(shù)據(jù)和報告。長期以來，這種定制化的需求使得風洞試驗數(shù)據(jù)處理采用以每項試驗為生命周期、重復編寫或修改處理公式與程序的模式，存在處理方法難以規(guī)范、處理程序重復開發(fā)、使用維護復雜、試驗數(shù)據(jù)共享困難等問題，制約了風洞試驗數(shù)據(jù)的可靠性與試驗效率的提高。

國外風洞試驗機構在解決上述問題時采用了以下主要途徑：(1)制訂不同層次的技術規(guī)范和標準指南[2-4]，在規(guī)范框架下建立標準化的風洞試驗數(shù)據(jù)系統(tǒng)，提高系統(tǒng)通用性、實現(xiàn)流程統(tǒng)一和信息共享。如NASA阿姆斯研究中心的標準數(shù)據(jù)系統(tǒng)為幾座生產(chǎn)型風洞提供數(shù)據(jù)處理服務，常規(guī)試驗由“標準化計算包”完成，特殊計算則需單獨編程和驗證確認[5]；ONERA與DNW聯(lián)合為客戶制定了通用的風洞數(shù)據(jù)格式(Wind Tunnel Data Format,WDF)實現(xiàn)平臺無關的訪問與展示等[6]。(2)在規(guī)范的數(shù)據(jù)系統(tǒng)基礎上，進一步對軟硬件架構進行通用化設計，提高系統(tǒng)的開放性、靈活性。如阿諾德工程發(fā)展中心在5座風洞試驗系統(tǒng)升級改造時采用相同的系統(tǒng)架構、接口和軟件包[7]，DNW的GAIUS 系統(tǒng)、NASA阿姆斯的DARWIN系統(tǒng)，具有各自標準化分布式架構、遠程訪問與數(shù)據(jù)分發(fā)功能，為各自多座風洞共享應用，極大地提高了試驗效率和質(zhì)量，提高設備與數(shù)據(jù)的利用率，滿足未來風洞高度互聯(lián)與數(shù)據(jù)融合的需要[8-10]。

國內(nèi)相關單位的研發(fā)思路主要在改進軟件設計方法上，較典型的系統(tǒng)如：CARDC低速所的“基于LabVIEW 平臺的8m×6m風洞測力數(shù)據(jù)通用軟件”，借鑒面向?qū)ο缶幊趟枷耄捎昧怂惴▌討B(tài)加載設計，使軟件靈活應對非標準公式的計算處理；中航空工業(yè)沈陽空氣動力研究院的“FL-3風洞數(shù)據(jù)處理規(guī)范化軟件”等，著重通過運用腳本語言(VBScript)使程序代碼界面化、計算公式可編輯，提高系統(tǒng)的靈活性和適應性；這些系統(tǒng)針對特定風洞、特定試驗類型實現(xiàn)局部規(guī)范與通用，但仍然依賴崗位人員修改處理公式與代碼，無法徹底克服傳統(tǒng)專用系統(tǒng)弊端，由于缺乏整體規(guī)范化設計與技術支持，使系統(tǒng)適用范圍小、難以獲得長期更好的應用效果[11-13]。

隨著中國空氣動力研究與發(fā)展中心高速風洞群試驗能力的不斷提高，對規(guī)范高效的試驗數(shù)據(jù)處理流程、精準快捷處理分析能力需求日益迫切，工業(yè)部門也希望風洞現(xiàn)場能夠?qū)?shù)據(jù)的共享利用提供支持。通過借鑒國外先進經(jīng)驗與理念，采用風洞數(shù)據(jù)系統(tǒng)整體規(guī)范化設計與通用化技術相結(jié)合，建立了國內(nèi)首套多風洞共享、多類型試驗通用的數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)，并在高速風洞群成功應用。

本文包括6個部分，首先介紹了通過技術規(guī)范進行處理方法與流程優(yōu)化設計的主要內(nèi)容，隨后介紹了系統(tǒng)分布式架構、模塊組成及作用，第三、四部分詳細介紹了實現(xiàn)系統(tǒng)通用性、擴展性的關鍵技術方法，包括：基于XML的基礎數(shù)據(jù)結(jié)構設計、自定義公式解析方法、基于元數(shù)據(jù)和模板的數(shù)據(jù)索引和可視化排版、流程自動化等，最后介紹了應用效果和結(jié)論。

1 試驗數(shù)據(jù)處理方法與流程優(yōu)化設計

優(yōu)化處理方法與流程、建立相適應的技術規(guī)范是構建風洞試驗數(shù)據(jù)系統(tǒng)的基礎支撐，并需要涵蓋試驗數(shù)據(jù)鏈的各環(huán)節(jié)，包括數(shù)據(jù)獲取，數(shù)據(jù)計算、修正、存儲等，同時要充分考慮其完備性、可執(zhí)行性與擴展性，以及規(guī)范之間關聯(lián)性，才能為系統(tǒng)后續(xù)設計實現(xiàn)可靠、通用、靈活奠定基礎。主要包括試驗數(shù)據(jù)處理方法規(guī)范，以及圍繞該核心方法與流程建立的數(shù)據(jù)格式與符號規(guī)范、設備與參數(shù)規(guī)范等3部分。

1.1 基于矩陣變換的常規(guī)試驗數(shù)據(jù)處理方法

以高速風洞試驗和空氣動力學相關的國家(軍用)標準[14-17]為基本依據(jù)，針對高速風洞測力試驗中單/多天平(模型)的支撐/組合方式，采用矩陣變換的方法進行軸系轉(zhuǎn)換(見圖1)，形成了包含流場參數(shù)、天平載荷、底阻、通氣模型內(nèi)流參數(shù)、氣動載荷、氣動系數(shù)、插值、擬合、求導、自重計算等在內(nèi)的核心標準處理算法[18]，且關鍵輸入?yún)?shù)易于在風洞現(xiàn)場進行測量與指定，適用性和可操作性強。

通過引入“虛擬主天平”，將無主天平的試驗(如測壓試驗、部件測力試驗等)對模型空間姿態(tài)的描述統(tǒng)一到核心算法采用的“機構-天平-模型”歐拉關系的描述框架下，拓寬了標準處理方法的適用范圍。

對相關基本輸入輸出參數(shù)的表述也進行了規(guī)定，并通過任務書中參數(shù)的設定實現(xiàn)對數(shù)據(jù)處理方法、流程的選擇配置，實現(xiàn)了各風洞常規(guī)試驗工況下計算處理方法與流程的優(yōu)化設計與規(guī)范。

1.2 高速風洞試驗數(shù)據(jù)格式與符號規(guī)范

風洞試驗數(shù)據(jù)一般包括3類：采集獲得的原始數(shù)據(jù)，參試設備信息、試驗條件、模型狀態(tài)等各類參數(shù)，以及數(shù)據(jù)處理產(chǎn)生的結(jié)果數(shù)據(jù)。以往各風洞采用的各自固定的數(shù)據(jù)格式，共享性、擴展性差。本系統(tǒng)結(jié)合高速風洞的試驗需求，借鑒DNW及ONERA聯(lián)合提出的WDF的思想[6]，設計了包含自我描述信息、可擴展的原始數(shù)據(jù)存儲格式，包括風洞采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲格式和壓力掃描系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲格式等。

對于各類參數(shù)數(shù)據(jù)，各風洞試驗機構及參試客戶慣用的坐標軸系、氣動系數(shù)命名方法不同，容易引起歧義，參數(shù)名稱的混淆會導致錯誤的試驗結(jié)論。本系統(tǒng)以空氣動力學概念、量和符號國家標準[15-17]為依據(jù)，結(jié)合前述的常規(guī)試驗數(shù)據(jù)處理方法[18],并借鑒AIAA地面測試技術委員會編寫的風洞試驗命名法與坐標系統(tǒng)規(guī)范[4]，統(tǒng)一了數(shù)據(jù)采集、處理與存儲等過程中基本輸入?yún)?shù)符號與格式約定，以及結(jié)果數(shù)據(jù)描述等，為系統(tǒng)通用化的數(shù)據(jù)解析與流轉(zhuǎn)奠定基礎。

1.3 測試設備參數(shù)預處理優(yōu)化

規(guī)范風洞流場校測馬赫數(shù)修正方法、數(shù)據(jù)格式、馬赫數(shù)及修正量序列的有效位數(shù)等；規(guī)范總靜壓、底壓等傳感器校準證書；規(guī)范應變天平及支桿命名、天平電子證書文件格式，包括校準系數(shù)矩陣、校準電壓、組橋方式矩陣表達形式等。其中組橋矩陣可解析任意線性組橋，如表1所示，通過組橋矩陣解析了一臺8路輸出的5分量天平組橋公式，其中Mx分量的輸出為ΔUMx=ΔU5-ΔU6+ΔU7-ΔU8。

表1 天平組橋矩陣Table 1 Bridge matrix of balance

將這些以往散落于各風洞專用處理軟件代碼中的重要參數(shù)數(shù)據(jù)，在統(tǒng)一的系統(tǒng)中錄入和預處理，確保其正確可靠，同時實現(xiàn)了與計算程序的解耦，設備和條件變化時不再頻繁修改軟件代碼，可根據(jù)參數(shù)配置自動到數(shù)據(jù)庫查詢證書、公式，并完成解析計算。

2 系統(tǒng)架構設計

構建適用于多風洞、多類型試驗通用、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，并不是一個規(guī)范系統(tǒng)的簡單拷貝和操作界面的統(tǒng)一，需要從根本上打破風洞間的信息孤島，建立一個統(tǒng)一的系統(tǒng)架構，能夠支持分布式應用，具有良好的內(nèi)部機制保障系統(tǒng)的開放性和擴展性；系統(tǒng)可維性好，能夠為良性運行提供可持續(xù)支持。

2.1 面向服務的系統(tǒng)架構

各風洞傳統(tǒng)的單機系統(tǒng)架構模式，存在系統(tǒng)碎片化、可維性、復用性差、信息共享利用難等問題，已經(jīng)難以適應大型風洞群跨地域運行，以及規(guī)范化、信息化管理的需求。

WCF(Windows Communication Foundation)是微軟在眾多分布式通信技術(如DCOM、WebService、WSE、.Net Remoting以及MSMQ等)的基礎上，按照開放的標準推出的新一代通用分布式框架，可以通過統(tǒng)一的應用編程接口(API)實現(xiàn)服務的封裝以及各種異構系統(tǒng)的互通和集成[19]。

本系統(tǒng)采用了面向服務的架構模式，按照分層設計的理念，基于WCF技術設計了分布式架構，建立客戶端/服務器(C/S)和瀏覽器/服務器(B/S)混合模式的應用平臺和試驗數(shù)據(jù)中心，總體上分為5層，如圖2所示。將通用的功能(如數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)計算、設備信息管理等)發(fā)布為WCF服務，可被各風洞的多種客戶端遠程調(diào)用，復用性強，部署靈活，其模塊化程度高、組件之間松耦合，服務端和客戶端軟件模塊可以分別獨立升級，有效解決了系統(tǒng)的碎片化和難維護的問題；數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一管理各風洞的試驗信息，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享。

(1) 系統(tǒng)層。系統(tǒng)運行開發(fā)環(huán)境采用 Windows OS, .NET Framework4.0, SQL Server2012。

(2) 數(shù)據(jù)層。建立完整的試驗基礎數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)一管理各風洞的試驗信息，包括用戶信息、各風洞支撐機構、試驗段、傳感器、天平及支桿、試驗項目、車次和試驗數(shù)據(jù)等信息。數(shù)據(jù)庫訪問接口將身份驗證、數(shù)據(jù)增刪改查、同步和備份等操作封裝為通用接口，供上層服務調(diào)用，便于數(shù)據(jù)庫重構、更換或升級維護。

(3) 服務層提供數(shù)據(jù)訪問、數(shù)據(jù)計算和軟件升級3個服務組件。其中數(shù)據(jù)計算服務包括實現(xiàn)基本參數(shù)處理的原子服務和在此基礎上進行復雜計算的組合服務，共同實現(xiàn)風洞試驗數(shù)據(jù)處理的標準核心計算流程，結(jié)合實現(xiàn)對自定義計算公式的解析服務，支持核心處理方法的擴展性設計，保障系統(tǒng)的架構穩(wěn)定。

(4) 服務代理層。通過利用靜態(tài)類和哈希表，為客戶端提供了簡潔、高效、統(tǒng)一的訪問服務的方式。

(5) 表現(xiàn)層。實現(xiàn)Web網(wǎng)頁和客戶端界面2個部分訪問系統(tǒng)。其中，Web部分主要實現(xiàn)信息的查詢和管理；客戶端采用了基于WPF數(shù)據(jù)模板和控件模板的動態(tài)用戶界面設計技術[20]，實現(xiàn)了試驗數(shù)據(jù)處理的完整交互流程，見圖3和圖6～8。

2.2 系統(tǒng)主要軟硬件模塊分布

為便于各風洞不同崗位人員在不同階段、不同地點參與試驗過程，依托于科研試驗網(wǎng)，將系統(tǒng)各組件靈活部署在風洞現(xiàn)場、辦公終端和網(wǎng)絡中心，如圖4所示。

其中，數(shù)據(jù)服務、計算服務和數(shù)據(jù)庫部署在網(wǎng)絡中心和各風洞現(xiàn)場，互為備份，為各風洞提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)處理服務，并實現(xiàn)與中心氣動數(shù)據(jù)庫的對接；升級服務部署在網(wǎng)絡中心，為所有客戶端提供統(tǒng)一的升級服務；數(shù)據(jù)處理客戶端可部署在風洞現(xiàn)場和辦公終端，完成數(shù)據(jù)處理、入庫及調(diào)試計算；分析驗算客戶端部署在風洞現(xiàn)場和辦公終端，提供數(shù)據(jù)可視化分析、驗算及報告繪圖等功能；質(zhì)量管理客戶端部署在風洞現(xiàn)場，完成試驗開車任務單(含模型狀態(tài)、風洞狀態(tài)等參數(shù))、天平證書、日志等錄入；通過瀏覽器可在網(wǎng)內(nèi)各終端查詢與管理信息。

3 基于XML的基礎數(shù)據(jù)結(jié)構設計

風洞數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)要面向多種類型試驗，各類試驗需要處理的數(shù)據(jù)項和處理要求存在差異。傳統(tǒng)的方法是針對不同的試驗類別，采用專用數(shù)據(jù)結(jié)構組織數(shù)據(jù)，造成格式復雜多變且和處理程序耦合緊密。

可擴展標記語言(Extensible Markup Language, XML)格式的數(shù)據(jù)包含能夠描述數(shù)據(jù)屬性的元數(shù)據(jù)，具有良好的自我描述性、結(jié)構靈活性和擴展性。在通用系統(tǒng)的開發(fā)中，使用了XML來描述系統(tǒng)基礎數(shù)據(jù)，并按照本文1.2節(jié)介紹的數(shù)據(jù)規(guī)范要求，將各類試驗數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)性質(zhì)(如數(shù)據(jù)來源是傳感器通道還是壓力掃描閥、結(jié)果類別是姿態(tài)角還是力或力矩等)進行分組、分層，以統(tǒng)一的樹狀結(jié)構組織到一起，有效地解決了異構數(shù)據(jù)的存儲與管理問題。

樹形的層次化數(shù)據(jù)結(jié)構易于擴展，當現(xiàn)有層次或分支不滿足未來新試驗需求時，只需在相應位置增加新的數(shù)據(jù)層/組，即可存儲新增類別的數(shù)據(jù)；樹形結(jié)構中每一個數(shù)據(jù)項都擁有唯一的索引路徑(從根節(jié)點到葉子節(jié)點)，通過設計基于路徑的數(shù)據(jù)查詢模塊，為后續(xù)通用化的關鍵功能模塊——自定義公式解析和輸出文件自定義排版提供了技術支撐。

通過參數(shù)設置，建立元數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)標簽的映射，并轉(zhuǎn)換為XML文件格式入庫。針對前述3類數(shù)據(jù)文件在軟件中定義了原始數(shù)據(jù)、計算參數(shù)和計算結(jié)果3個類，類的數(shù)據(jù)成員和XML元素一一對應。采用序列化/反序列化技術來進行數(shù)據(jù)存儲和加載，避免了大量的XML文件解析工作，處理過程簡潔高效。

4 系統(tǒng)擴展性功能模塊設計

面向服務的模塊化、層次化的架構，以及基礎數(shù)據(jù)結(jié)構設計等建立了系統(tǒng)通用化的核心，要實現(xiàn)多風洞多類型試驗通用、共享，系統(tǒng)還需具備良好開放性和擴展性，主要包括如何解決用戶數(shù)據(jù)處理與輸出格式的特殊要求，如何提供一站式數(shù)據(jù)處理、分析及自動化的操作維護。

4.1 自定義參數(shù)公式解析方法

采用用戶添加自定義計算或輸出參數(shù)，自定義公式解析、自定義方法擴展支持等3種途徑，形成可擴展的數(shù)據(jù)處理能力，滿足標準處理外的特殊計算需求。其實現(xiàn)原理是：用戶自主添加數(shù)學表達式，表達式可引用已有參數(shù)、數(shù)據(jù)或結(jié)果，可使用數(shù)學函數(shù)和分支判斷、循環(huán)等結(jié)構，實現(xiàn)標準方法外的特殊計算，如圖5所示，實現(xiàn)了自動化公式的解析轉(zhuǎn)換與執(zhí)行。

系統(tǒng)還提供了高效的公式錄入工具，如圖6所示。

對于特殊試驗或一些特別復雜的處理，可遵照擴展方法接口規(guī)范，實現(xiàn)新的擴展方法模塊，上傳到服務器，由客戶端選擇調(diào)用即可。這些可擴展性設計保障了系統(tǒng)具有良好的適應性，面臨復雜的特殊計算需求也無需修改系統(tǒng)代碼，從而實現(xiàn)真正的通用。

4.2 定制數(shù)據(jù)文件的可視化排版

數(shù)據(jù)文件的輸出內(nèi)容、格式、編排順序等常常由客戶指定，變化最為頻繁，為使系統(tǒng)輸出通用、便利，開發(fā)了基于元數(shù)據(jù)和模板的數(shù)據(jù)索引和可視化排版技術，用戶直接通過圖形化界面配置任意數(shù)量和內(nèi)容格式的輸出文件模板，數(shù)據(jù)依照模板輸出，圖7展示了排版界面，在樹形列表上，拖放數(shù)據(jù)項的索引路徑，在數(shù)據(jù)區(qū)塊編輯界面，編輯參數(shù)或索引路徑的分組與排序，實際數(shù)據(jù)將以排版順序及指定格式輸出到文件。

這種方式將軟件代碼、試驗數(shù)據(jù)和輸出格式相互解耦，數(shù)據(jù)輸出由操作員在所見即所得的界面上自由編排，簡單、直觀、靈活地滿足各種定制化輸出需求。

4.3 數(shù)據(jù)分析輔助

數(shù)據(jù)分析客戶端能同時滿足顯示、分析和報告繪圖要求，具有豐富的交互分析和格式控制選項；實現(xiàn)了數(shù)據(jù)相關試驗狀態(tài)的自動查詢、數(shù)據(jù)曲線自動分組、排序和數(shù)據(jù)的更新；利用規(guī)范化的元數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了跨車次數(shù)據(jù)的自動插值顯示，解決了長期制約橫向和舵效曲線繪制效率的難題；實現(xiàn)了報告圖批量導出到Word文檔、自動編號和自適應排版，如圖8所示。

4.4 操作流程自動化

基于統(tǒng)一的基礎架構和接口統(tǒng)籌開發(fā)了系列應用模塊，替代人工操作自動完成繁瑣工作，進一步保障了系統(tǒng)的可靠性和可維性，主要包括：

(1) 參數(shù)信息的統(tǒng)一錄入、審核和維護模塊，避免參數(shù)重復輸入的不一致與低效；(2)參數(shù)自檢模塊，完成參數(shù)合法性(值、格式是否正確有效)、合理性(參數(shù)是否滿足依存和限定條件)和完整性(數(shù)據(jù)長度)校驗和警示；(3)一鍵完成計算、文件分發(fā)、入庫和打??；(4)數(shù)據(jù)驗算工具自動比較標準公式與傳統(tǒng)公式的結(jié)果差量，提高研判效率；(5)軟件核心邏輯具有完善的單元測試(Unit Test)，提高可維性；(6)利用共享網(wǎng)絡空間，基于FTP網(wǎng)絡傳輸協(xié)議和WCF實現(xiàn)通用的軟件自動升級服務，新版軟件完成后，只需上傳到對應的網(wǎng)絡空間即可完成升級的推送。

5 應用效果

2013年12月起該系統(tǒng)在中國空氣動力研究與發(fā)展中心的FL-21、FL-23、FL-24、FL-26、FL-28、FL-32等風洞陸續(xù)投入應用，涵蓋高速風洞單/多天平測力、測壓、混合測力測壓、通氣測力等試驗類型。

在2014～2016年的總試驗車次中，采用通用系統(tǒng)處理的車次占71.2%(見圖9)，而對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法、軟件模塊等修訂維護僅由2人完成，至少縮減為原來的1/5。

Fig.9 The ratio of test runs processed by the general system to the total test runs

各風洞參試人員在試驗準備、進行、結(jié)束和歸檔等不同階段不同地點，都可以在統(tǒng)一的通用平臺上完成數(shù)據(jù)查詢、處理分析等工作，如領導、專家和項目負責人可在科研網(wǎng)任意終端利用瀏覽器訪問設備、試驗項目和數(shù)據(jù)信息，或編寫上傳數(shù)據(jù)處理任務書；數(shù)據(jù)分析人員利用風洞現(xiàn)場或科研辦公終端的數(shù)據(jù)分析和驗算客戶端，進行數(shù)據(jù)分析、驗算和報告撰寫；風洞崗位人員利用部署在各風洞現(xiàn)場的客戶端進行試驗數(shù)據(jù)處理和分發(fā)；維護人員可在辦公室及時解決風洞現(xiàn)場問題，自動進行軟件升級部署。系統(tǒng)應用大幅提高了風洞試驗的效率，如圖10所示(其中標注*的工作由以往的人工操作變成了由系統(tǒng)全自動完成，故認為效率提升為100%)。

6 結(jié) 論

多風洞共享的通用型試驗數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，面向參試人員提供了一個流程統(tǒng)一高效、界面友好易用的試驗數(shù)據(jù)處理共享平臺，其優(yōu)于以往傳統(tǒng)各風洞專用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的主要特點是：

(1) 用規(guī)范化的方法統(tǒng)一了處理方法、流程、接口和基礎數(shù)據(jù)結(jié)構，實現(xiàn)了高速風洞群各風洞多種試驗工況下通用的數(shù)據(jù)處理，無需每座風洞、每項試驗進行數(shù)據(jù)處理公式推導和修改軟件代碼，提高了效率和數(shù)據(jù)結(jié)果的可靠性；

(2) 用面向服務、層次化的基礎架構統(tǒng)籌設計實現(xiàn)了通用化的應用模塊，功能覆蓋數(shù)據(jù)處理、分析、驗算、報告繪圖和信息管理，支持遠程維護升級，提升了系統(tǒng)的綜合處理能力，及自動化、智能化程度；

(3) 形成了風洞試驗數(shù)據(jù)系統(tǒng)操作運行與維護管理互聯(lián)開放的新模式，參試人員可不受地域、時間限制，在統(tǒng)一平臺上進行數(shù)據(jù)處理、分析與訪問，滿足高速風洞群試驗數(shù)據(jù)的遠程集中處理與共享需求，有利于氣動數(shù)據(jù)庫建設和風洞試驗數(shù)據(jù)的綜合分析與評估利用，并為更廣泛的數(shù)據(jù)共享奠定技術基礎。

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(編輯：李金勇)

General data processing system for multiple wind tunnels

Deng Xiaoman*, Fan Jinlei, Yu Li, Li Chunyan, He Fu

(China Aerodynamics Research and Development Center, Mianyang Sichuan 621000, China)

In order to improve the standardization and efficiency of the wind tunnel test data system and improve the reliability and automation of data processing and analysis, a general test data processing system is established for multiple wind tunnels and a variety of test types. On the basis of standardized data processing methodology, processes, symbols and formats, the general system uses the service-oriented software architecture, heterogeneous data storage management, the user defined formula expansion based on dynamic compilation, and the visualized file format editing based on metadata and template. Key problems of the general system are solved, such as the system architecture, processing methods and process control, data flow and file output, etc. In the last three years, 71.2% of test data of 6 wind tunnels in the High Speed Institute of China Aerodynamics Research and Development Center were processed by the general system, covered test types including single and multiple balances forces and moments measurement, pressure measurement, venting measurement, mixed forces and pressure measurement, jet test and some special tests. With the characteristics of being universal, efficient, and open, the general system is a data processing and management solution that worth promoting.

wind tunnel test;data processing;data system;service oriented architecture;general

1672-9897(2017)04-0064-07

10.11729/syltlx20170051

2017-04-25;

2017-06-02

DengXM,FanJL,YuL,etal.Generaldataprocessingsystemformultiplewindtunnels.JournalofExperimentsinFluidMechanics, 2017, 31(4): 64-70. 鄧曉曼, 范金磊, 余 立, 等. 多風洞共享的通用型試驗數(shù)據(jù)處理系統(tǒng). 實驗流體力學, 2017, 31(4): 64-70.

TP274

A

鄧曉曼(1965-)，女，湖北武漢人，高級工程師。研究方向：風洞測量與數(shù)據(jù)處理。通信地址：中國空氣動力研究與發(fā)展中心高速空氣動力研究所(621000)。E-mail：deng_shine@sina.cn

*通信作者 E-mail: deng_shine@sina.cn