劉語(yǔ)喬，齊嬋穎，賈 雨

(中國(guó)飛行試驗(yàn)研究院，西安 710089)

機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

劉語(yǔ)喬，齊嬋穎，賈 雨

(中國(guó)飛行試驗(yàn)研究院，西安 710089)

隨著C919等大型飛機(jī)的出現(xiàn)，測(cè)試系統(tǒng)對(duì)機(jī)載實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)提出了更高的技術(shù)要求;機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)采用實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的vxWorks開發(fā)環(huán)境，通過(guò)合理調(diào)配各個(gè)功能模塊之間的資源，即合理分配線程來(lái)實(shí)時(shí)的完成所有功能;經(jīng)過(guò)科研試飛驗(yàn)證，該系統(tǒng)具備3 000個(gè)參數(shù)的實(shí)時(shí)處理能力，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可擴(kuò)展性強(qiáng)，滿足目前大飛機(jī)機(jī)上測(cè)試系統(tǒng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理任務(wù)的要求，對(duì)保障大飛機(jī)試飛科目的順利進(jìn)行具有積極的意義。

機(jī)載測(cè)試；實(shí)時(shí)處理；網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)；線程

0 引言

縱觀國(guó)內(nèi)外大飛機(jī)試飛情況，都非常重視機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的作用，如空客A380、波音787等。如波音公司的B747等飛機(jī)在試飛過(guò)程中，使用了“機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析與監(jiān)視系統(tǒng)”(ADAMS)。在長(zhǎng)達(dá)10多個(gè)小時(shí)的試飛過(guò)程中，試飛工程師可對(duì)試飛科目的執(zhí)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控[1-2]。我國(guó)從上世紀(jì)80年代末也開始研制使用機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行機(jī)上實(shí)時(shí)監(jiān)控任務(wù)，判定試驗(yàn)機(jī)飛行動(dòng)作完成質(zhì)量并為試飛安全提供保障，典型的有運(yùn)7系列飛機(jī)、空警2000、ARJ21等軍民用飛機(jī)[3]。

ARJ21試驗(yàn)機(jī)總的測(cè)試參數(shù)有8 000多個(gè)，機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中涉及的有1 500多個(gè)，原始數(shù)據(jù)傳輸占用的帶寬為10 Mb/s，共有兩路PCM數(shù)據(jù)和4路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。隨著測(cè)試規(guī)模的擴(kuò)大和其它測(cè)試需求的變化，以前傳統(tǒng)的測(cè)試系統(tǒng)受到了沖擊，PCM也暴露出了一些自身的不足和缺陷，如受碼速率和板卡通道容量限制的通道容量問(wèn)題和布線問(wèn)題[4]。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)階段試驗(yàn)機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理能力要求已普遍提高，要求測(cè)試系統(tǒng)各模塊能夠接收和處理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的速率達(dá)到110 Mb/s，能夠完成采樣率64個(gè)點(diǎn)/秒的3 000個(gè)以上參數(shù)的實(shí)時(shí)提取和工程量轉(zhuǎn)化及實(shí)時(shí)發(fā)送等功能，這些技術(shù)要求給機(jī)載實(shí)時(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)提出了一定的挑戰(zhàn)。

機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)實(shí)時(shí)接收機(jī)載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)核心交換機(jī)發(fā)出的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并根據(jù)試飛前定義的采集器配置文件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)包解析和監(jiān)控參數(shù)過(guò)濾，將過(guò)濾后參數(shù)進(jìn)行工程量轉(zhuǎn)換后分別發(fā)送至機(jī)上監(jiān)控端，在監(jiān)控端物理量數(shù)據(jù)以數(shù)字、曲線、儀表等可視化方式進(jìn)行顯示，并可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的100%存儲(chǔ)。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理

機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)采用典型C/S架構(gòu)，實(shí)時(shí)接收機(jī)載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)核心網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)發(fā)出的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，并根據(jù)試飛前定義的采集器配置文件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包解析和監(jiān)控參數(shù)的過(guò)濾，將過(guò)濾后的監(jiān)控參數(shù)進(jìn)行工程量轉(zhuǎn)換后分別發(fā)動(dòng)到各監(jiān)控終端進(jìn)行進(jìn)一步處理及顯示。機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)

機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)由數(shù)據(jù)綜合處理單元(也即核心服務(wù)器)、監(jiān)控終端和機(jī)載網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)組成，通過(guò)千兆以太網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)各個(gè)子系統(tǒng)的互連。系統(tǒng)按照適應(yīng)寬溫、抗沖擊振動(dòng)、電磁兼容性符合國(guó)軍標(biāo)等要求進(jìn)行集成，電源系統(tǒng)采用28 V直流供電。

核心服務(wù)器完成配置管理、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收、工程量轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)及存儲(chǔ)的功能。服務(wù)器軟件和監(jiān)控軟件均在Borland C++ Builder 6.0編程環(huán)境下開發(fā)。監(jiān)控軟件實(shí)時(shí)接收從核心服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)地以預(yù)設(shè)的各種形式進(jìn)行顯示。

2 硬件設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)具備以下主要功能：

1)配置管理：配合上位機(jī)完成配置管理功能，上位機(jī)可以對(duì)核心服務(wù)器進(jìn)行以下配置：加載處理相關(guān)參數(shù)配置信息文件，以TCP/IP方式對(duì)服務(wù)器進(jìn)行IP地址配置等，監(jiān)視服務(wù)器丟包計(jì)數(shù)等工作狀態(tài)，對(duì)工程量數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視[5]。

2)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收和存儲(chǔ)：通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)接收來(lái)自機(jī)載采集器的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)并進(jìn)行存儲(chǔ)，速率可達(dá)110 Mbps，其中實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)參數(shù)不少于3 000個(gè)。

3)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控：可發(fā)送服務(wù)器狀態(tài)信息用于實(shí)時(shí)監(jiān)控，監(jiān)控信息包括接收數(shù)據(jù)丟包技術(shù)、丟包率、位速率、文件大小、磁盤容量等狀態(tài)信息。

4)工程量轉(zhuǎn)換：根據(jù)參數(shù)配置信息，將參數(shù)按照不同的類型、校準(zhǔn)方式等進(jìn)行工程量轉(zhuǎn)換，可設(shè)置的校準(zhǔn)類型包括線性、點(diǎn)對(duì)、多項(xiàng)式等。

5)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)：將參數(shù)的物理量數(shù)據(jù)，以網(wǎng)絡(luò)包的形式通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)發(fā)送給監(jiān)控臺(tái)端。

6)實(shí)時(shí)監(jiān)控：在監(jiān)控臺(tái)端，可對(duì)所有實(shí)時(shí)監(jiān)控參數(shù)進(jìn)行顯示，顯示形式有數(shù)字、文本、圖表、儀表等。一般根據(jù)試飛工程師預(yù)先設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)處理任務(wù)書中的要求，對(duì)顯示內(nèi)容進(jìn)行選擇和布局。所有專業(yè)實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件需保持界面風(fēng)格統(tǒng)一、時(shí)延等性能指標(biāo)參數(shù)滿足技術(shù)指標(biāo)。

7)自動(dòng)啟動(dòng)：服務(wù)器掉電重啟后，軟件自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行。

2.2 硬件設(shè)備設(shè)計(jì)

機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)主要功能實(shí)現(xiàn)集中在核心服務(wù)器上，所以核心服務(wù)器的硬件設(shè)計(jì)也是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。監(jiān)控終端主要完成來(lái)自于核心服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)接收及參數(shù)測(cè)量量的顯示。

機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)的硬件設(shè)備包括核心服務(wù)器、監(jiān)控終端和機(jī)載網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。其中核心服務(wù)器是該系統(tǒng)的核心設(shè)備，是系統(tǒng)主要功能的執(zhí)行者，實(shí)現(xiàn)機(jī)載網(wǎng)絡(luò)包的實(shí)時(shí)接收與存儲(chǔ)、物理量轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)發(fā)等核心功能，要求設(shè)備可靠性高、穩(wěn)定性強(qiáng)、且滿足高低溫、振動(dòng)、電磁兼容性指標(biāo)的要求，以適應(yīng)試飛過(guò)程中機(jī)上各種惡劣環(huán)境。

核心服務(wù)器采用了基于雙核處理器芯片、千兆以太網(wǎng)口的嵌入式計(jì)算機(jī)，配以高性能的內(nèi)存和大容量的固態(tài)盤。主機(jī)采用了cPCI架構(gòu)，該體系結(jié)構(gòu)是當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)化程度最高和實(shí)用性最好的體系結(jié)構(gòu)。為了滿足高帶寬網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)接收以及多任務(wù)處理要求，操作系統(tǒng)選用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，且該系統(tǒng)支持多核處理器。核心服務(wù)器各模塊功能如下：主控制器完成系統(tǒng)的配置加載、初始化、數(shù)據(jù)包接收，參數(shù)工程量轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)；高速固態(tài)存儲(chǔ)模塊完成原始數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，同時(shí)可存儲(chǔ)配置文件；電源模塊將28 V電源轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)各個(gè)模塊所需的直流供電；底板完成各個(gè)模塊間以及對(duì)外接口的互連，硬件框圖如圖2所示。

圖2 核心服務(wù)器硬件結(jié)構(gòu)圖

其中主板模塊選用了HD7703MB這種高性能、多功能的單槽CPU板，整板主要器件幾乎都直接SMT表貼，最大程度減少連接器的不可靠因素，板載Inter? CoreTMI73555LE CPU四核處理器。

監(jiān)控終端和機(jī)載網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)選用了成熟貨架產(chǎn)片。其中監(jiān)控終端選用了機(jī)載加固型工控機(jī)，顯示器也采用了能夠強(qiáng)化散熱、減震、抗沖擊和電磁兼容的設(shè)計(jì)。機(jī)載網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)是系統(tǒng)中的重要設(shè)備，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)采集器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流的匯聚，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流分流功能，主要滿足的技術(shù)指標(biāo)有帶寬4 Gbps，傳輸速率100/1 000 M自適應(yīng)，MAC表容量16 K，接口形式為航插，滿足-40～+75 ℃工作溫度，滿足GJB150.16～86振動(dòng)范圍和GJB151A-97電磁兼容的要求。

3 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)

機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)首先運(yùn)行模塊為配置加載模塊，將所需配置信息和參數(shù)組信息存儲(chǔ)在緩存中，并對(duì)核心服務(wù)器進(jìn)行初始化配置，然后創(chuàng)建數(shù)據(jù)流接收線程，核心服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)流參數(shù)進(jìn)行提取、工程量轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給客戶端。機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)在于合理調(diào)配各個(gè)功能模塊之間的資源，也即合理分配線程來(lái)實(shí)時(shí)地完成所有功能模塊。其工作流程如圖3所示。

圖3 機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)工作流程圖

3.1 配置加載模塊

核心服務(wù)器上電啟動(dòng)后，首先加載參數(shù)信息文件，參數(shù)配置信息文件，參數(shù)配置信息文件即為機(jī)載測(cè)試信息管理軟件生成的XML文件。XML文件中包含了參數(shù)數(shù)據(jù)包提取信息、校線信息以及監(jiān)控參數(shù)列表等。

3.2 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收模塊

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收模塊需創(chuàng)建UDP socket，接收網(wǎng)絡(luò)包數(shù)據(jù)。按順序執(zhí)行數(shù)據(jù)接收、系統(tǒng)狀態(tài)獲取和參數(shù)提取工程量轉(zhuǎn)換。

數(shù)據(jù)接收按照環(huán)形緩存存儲(chǔ)控制過(guò)程。首先設(shè)置環(huán)形緩存新位置，接收到以太網(wǎng)數(shù)據(jù)后判斷是否滿524 288個(gè)字節(jié)，如果是則建立新數(shù)據(jù)包，填寫包頭信息后放入環(huán)形緩存，如果否則直接放入環(huán)形緩存，放入環(huán)形緩存后再判斷是否滿8 M字節(jié)，如果是則通知數(shù)據(jù)存儲(chǔ)線程后設(shè)置環(huán)形存儲(chǔ)新位置，如果否則直接設(shè)置環(huán)形緩存新位置。

圖4 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收模塊流程圖

系統(tǒng)工作狀態(tài)獲取包括兩個(gè)部分：丟包計(jì)數(shù)和接收位速率計(jì)算。

根據(jù)每個(gè)數(shù)據(jù)包中的SeqNum值可對(duì)丟包情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。接收位速率的計(jì)算方法為：5秒鐘內(nèi)收到數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)*8/5。

參數(shù)提取環(huán)節(jié)要重點(diǎn)關(guān)注課題要求的參數(shù)采樣率和主幀頻率，在參數(shù)配置信息文件中會(huì)給出監(jiān)控要求的參數(shù)個(gè)數(shù)、監(jiān)控參數(shù)列表和監(jiān)控參數(shù)采樣率信息。以監(jiān)控參數(shù)要求采樣率為32次/秒為例(監(jiān)控參數(shù)采樣率和主幀頻率一般情況均為2的冪次方)，當(dāng)主幀頻率為32時(shí)則每一幀提取一次數(shù)據(jù)；當(dāng)主幀頻率>監(jiān)控參數(shù)要求頻率時(shí)，主幀頻率/監(jiān)控參數(shù)要求頻率≥N(N為大于0的整數(shù))，每隔N-1幀提取一次數(shù)據(jù)；當(dāng)主幀頻率<監(jiān)控參數(shù)要求頻率時(shí)，監(jiān)控參數(shù)要求頻率/主幀頻率≥M(M為大于0的整數(shù))，每個(gè)主幀數(shù)據(jù)提取M+1次。

軟件上電后即加載參數(shù)配置信息文件，形成存放參數(shù)信息的結(jié)構(gòu)體，將結(jié)構(gòu)體帶入?yún)?shù)提取和工程量轉(zhuǎn)換軟件進(jìn)行處理，參數(shù)提取環(huán)節(jié)還需關(guān)注參數(shù)在主幀中的位置信息，即子幀號(hào)和字號(hào)，工程量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)則需關(guān)注參數(shù)的校準(zhǔn)類型、取位、符號(hào)、系數(shù)等信息。

3.3 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送模塊

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送模塊與客戶端監(jiān)控軟件通過(guò)TCP協(xié)議建立通信，監(jiān)控參數(shù)名列表和經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換的物理量以UDP通信方式發(fā)送到客戶端監(jiān)控軟件。監(jiān)控參數(shù)名列表中包含工程量轉(zhuǎn)發(fā)要求的頻率。工程量發(fā)送線程用看門狗定時(shí)器來(lái)控制，如果1秒內(nèi)未接到用來(lái)控制發(fā)送頻率的數(shù)據(jù)包，則選擇新的數(shù)據(jù)包來(lái)控制。如果沒(méi)有任何數(shù)據(jù)包到達(dá)，則不轉(zhuǎn)發(fā)工程量包。

3.4 實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊

在實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊中，客戶端實(shí)時(shí)接收從核心服務(wù)器發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，從中挑選實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面中所需的參數(shù)，實(shí)時(shí)進(jìn)行顯示，顯示形式一般有曲線顯示、數(shù)字顯示、文本顯示、儀表顯示和信號(hào)燈顯示。實(shí)時(shí)接收的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的格式如下：

Struct DataPacket{

int paraNum;

float hour;

float minute;

float second;

float ms;

float data[1020];

}

實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件在Borland C++ Builder6.0編程環(huán)境下開發(fā)，主要完成開關(guān)量的取位判決并顯示，多字節(jié)參數(shù)的合并計(jì)算等。其中，用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)規(guī)范了參數(shù)的取位和合并等計(jì)算過(guò)程。實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊配置了多個(gè)監(jiān)控界面，各個(gè)監(jiān)控界面根據(jù)專業(yè)課題進(jìn)行了劃分，界面之間可任意切換。

3.5 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊主要完成數(shù)據(jù)記錄文件的打開、存儲(chǔ)、讀取、檢索和關(guān)閉等操作。按照整個(gè)系統(tǒng)的工作流程，首先軟件需要結(jié)合地面配置管理軟件工作，然后才能進(jìn)行數(shù)據(jù)的100%存儲(chǔ)。

地面配置管理的內(nèi)容包括：服務(wù)器IP地址；接收參數(shù)信息文件；核心服務(wù)器控制與維護(hù)。

機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)中使用兩塊固態(tài)盤對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了100%存儲(chǔ)，兩塊固態(tài)盤互為備份。以磁盤操作的方式數(shù)據(jù)100%的存儲(chǔ)在第一塊固態(tài)盤上，存儲(chǔ)格式符合IRIGB第十章格式。在數(shù)據(jù)接收線程中，網(wǎng)絡(luò)原始數(shù)據(jù)首先排列放置在64 Mbytes的環(huán)形緩存中，每滿8 Mbytes設(shè)置數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好標(biāo)志位真，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)線程檢測(cè)到數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好標(biāo)志為真時(shí)，從環(huán)形緩存中將8 Mbytes數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在磁盤上，并每隔5分鐘關(guān)閉打開一次。

為了便于事后回放，按照固定長(zhǎng)度將數(shù)據(jù)進(jìn)行了分塊存放。核心服務(wù)器每次上電重啟時(shí)均會(huì)新建一個(gè)數(shù)據(jù)文件，中間不打斷或新建數(shù)據(jù)文件，文件在新建時(shí)并不知道其大小，每隔5分鐘關(guān)閉、打開一次，并將內(nèi)存中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到磁盤上，這時(shí)再計(jì)算文件大小，并寫入目錄頭文件大小信息中。數(shù)據(jù)中的絕對(duì)時(shí)間是從網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中提取出來(lái)的，并打入數(shù)據(jù)包中，包括文件頭的時(shí)間數(shù)據(jù)包和每個(gè)數(shù)據(jù)包中的時(shí)間標(biāo)志。

4 系統(tǒng)應(yīng)用效果

機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)可直接與機(jī)載測(cè)試采集網(wǎng)絡(luò)鏈接，完成機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的解包，支持不低于64個(gè)點(diǎn)/秒3000個(gè)以上參數(shù)的實(shí)時(shí)提取和工程量轉(zhuǎn)化以及參數(shù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)等功能。工程量轉(zhuǎn)換功能可完成多種類型參數(shù)信息校準(zhǔn)，包括ARINC429、1553B、422、664等總線類型參數(shù)和加裝傳感器參數(shù)，可完成線性、多項(xiàng)式、雙曲線、拋物線、點(diǎn)對(duì)等多種工程量轉(zhuǎn)換算法。

機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)已經(jīng)過(guò)多個(gè)架次科研試飛驗(yàn)證，驗(yàn)證表明：系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理能力完全達(dá)到了現(xiàn)階段試驗(yàn)機(jī)機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理性能的要求。解決了當(dāng)前大客等型號(hào)機(jī)型體積大、測(cè)試參數(shù)多、測(cè)試參數(shù)分布散、系統(tǒng)實(shí)時(shí)性要求更高等問(wèn)題。

5 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)科研試飛驗(yàn)證，機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)性能穩(wěn)定，并具有良好的擴(kuò)展性，在大客等大型飛機(jī)試飛中必將發(fā)揮重要的作用。

[1] 程佩青.數(shù)字信號(hào)處理教程[M].北京：清華大學(xué)出版社, 2001.

[2] Lyons R G. Understanding digital signal processing [M].Upper Saddle River：Prentice Hall，2004.

[3] 袁炳南，張建琳.PCM與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)技術(shù)分析[J].測(cè)控技術(shù),2009，28(4)：29-31.

[4] 段寶元, 穆永花, 穆永河. 以太網(wǎng)在新支線飛機(jī)試飛測(cè)試中的應(yīng)用[J].測(cè)控技術(shù),2011(30)：91-93.

[5] Stevens W R. UNIX 網(wǎng)絡(luò)編程: 套接口API[M ]. 楊繼張,譯. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2006.

[6] Richter J. Windows NT高級(jí)編程技術(shù)[M ].鄭全戰(zhàn),等譯.北京: 清華大學(xué)出版社, 1995.

Design of Real-time Processing System for Airborne Network Data

Liu Yuqiao, Qi Chanying, Jia Yu

(Chinese Flight Test Establishment, Xi′an 710089, China)

With the arrival of large aircraft such as C919，test system puts forward higher technical requirements for airborne real-time processing system. The real-time processing system of airborne network data adopts vxWorks development environment with strong real-time. Through allocates of resources rationally between the functional modules, that is, allocates of threads rationally to complete all functional modules real-time. Verified by scientific research in flight test, the system has real-time processing capability of 3 000 parameters. The system is stable and extensible, and meets the requirements of real-time data processing tasks for large aircraft airborne test system. It has positive significance for ensuring the smooth going of subjects test for large aircraft.

airborne test; real-time processing; network data; thread

2017-06-21；

2017-07-22。

國(guó)防基礎(chǔ)科研項(xiàng)目(JCKY2016205B006)。

劉語(yǔ)喬(1984-)，女，陜西臨潼人，碩士，工程師，主要從事試飛數(shù)據(jù)處理方向的研究。

1671-4598(2017)12-0240-03

10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.12.062

TN919.5

A