虞漢文，顧文標(biāo)，黃 磊，葉新苗，李 凱

(1.中國直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所，江西 景德鎮(zhèn) 333001； 2.北京索為系統(tǒng)技術(shù)股份有限公司，北京 100098)

0 引言

軍用直升機(jī)從設(shè)計(jì)到定型需要經(jīng)歷漫長的試飛過程,按階段可分為地面開車試驗(yàn)、科研調(diào)整試飛、性能鑒定試飛、作戰(zhàn)試驗(yàn)及在役考核等不同性質(zhì)的試飛；民用直升機(jī)試飛過程基本類似，包括地面開車試驗(yàn)、科研調(diào)整試飛、取證試飛、局方審定試飛及功能可靠性試飛，不同階段試飛考核的重點(diǎn)存在差異。直升機(jī)試飛具有任務(wù)復(fù)雜、綜合性強(qiáng)、信息量大、周期長、風(fēng)險(xiǎn)性高的特點(diǎn)。作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程，一方面，試飛工作的涉及面十分廣，并且試飛還具有多型號、多樣機(jī)、多任務(wù)、異地交叉與并行的特點(diǎn)，試飛任務(wù)管理涉及的任務(wù)策劃、組織實(shí)施、信息處理、技術(shù)分析、飛行安全保障等各個(gè)環(huán)節(jié)的好壞均直接影響到試飛的最終效果。所有這些對試飛任務(wù)精細(xì)化管理的需求已是日益迫切。

為了適應(yīng)未來直升機(jī)型號技術(shù)大發(fā)展對試飛任務(wù)管理的需求，實(shí)現(xiàn)試飛任務(wù)綜合管理水平質(zhì)的飛躍，充分發(fā)揮智能化、信息化在直升機(jī)型號試飛任務(wù)管理中的作用，現(xiàn)提出基于參數(shù)化的直升機(jī)試飛任務(wù)閉環(huán)控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)試飛任務(wù)精細(xì)策劃、設(shè)計(jì)、執(zhí)行與管控，以及試飛業(yè)務(wù)全過程的技術(shù)支撐、狀態(tài)管控和信息共享，從而提升試飛效率，促進(jìn)試飛安全。

1 試飛任務(wù)管理系統(tǒng)需求分析

1.1 試飛任務(wù)管理現(xiàn)狀

目前的試飛任務(wù)管理是從試飛大綱開始，試飛主管將試飛大綱的科目組合、編排成執(zhí)行程序文件及試飛任務(wù)單，根據(jù)試飛進(jìn)展和直升機(jī)狀態(tài)等條件按一定次序(并動態(tài)調(diào)整)進(jìn)行試飛實(shí)施。試飛任務(wù)管理的主要流程包括：任務(wù)策劃、試飛實(shí)施流程、試飛評估、飛行安全保障流程等，合理的試飛任務(wù)管理能夠提升試飛效率，一定程度上降低試飛風(fēng)險(xiǎn)。

新研直升機(jī)試飛周期長達(dá)數(shù)年，試飛科目繁多，飛行架次達(dá)5000以上，試飛任務(wù)管理常常涉及不同單位、異地、多架試驗(yàn)樣機(jī)交叉等復(fù)雜情況，任務(wù)管理難度較大，目前直升機(jī)試飛管理在試飛任務(wù)的策劃、組織實(shí)施、信息管理等方面存在以下缺點(diǎn)：

1) 型號前期參與著力不夠，在型號立項(xiàng)階段對試飛重點(diǎn)、難點(diǎn)把握不準(zhǔn)，存在研制周期延長，經(jīng)費(fèi)增加的情況；

2) 試飛細(xì)節(jié)規(guī)劃能力較差，雖然試飛科目、內(nèi)容及周期等全局性規(guī)劃具有豐富經(jīng)驗(yàn)，但在具體科目執(zhí)行條件把控、不同試驗(yàn)樣機(jī)試飛內(nèi)容策劃、銜接等細(xì)節(jié)方面能力欠缺；

3) 信息管理手段落后，目前信息管理依賴人員記錄、傳遞，存在信息偏差、丟失的情況，在試飛后期由于試飛進(jìn)度快速推進(jìn)，容易出現(xiàn)由于信息管理原因?qū)е碌闹貜?fù)試飛，影響型號研制進(jìn)程；

4) 智能手段缺乏，無法充分適應(yīng)多機(jī)、異地、分階段試飛的實(shí)施需要；

5) 試飛針對性需進(jìn)一步提升，存在重復(fù)試飛現(xiàn)象，部分影響試飛效率；

6) 試飛知識顯性化不夠，試飛任務(wù)執(zhí)行是否順暢比較依賴試飛主管的個(gè)人能力；

7) 目前的流程無法確保直升機(jī)設(shè)計(jì)師系統(tǒng)精確地控制試飛進(jìn)展情況。

目前各型號的試飛流程模式，更多的是依靠老型號的流程經(jīng)驗(yàn)或個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)，為試飛的規(guī)范化管理帶來了一定難度，因此，在總結(jié)歷史經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，形成規(guī)范、統(tǒng)一化的試飛工作流程，并在型號的研制過程對這些流程通過不斷的迭代進(jìn)行優(yōu)化和再造勢在必行。

1.2 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

為了適應(yīng)未來直升機(jī)型號技術(shù)大發(fā)展對試飛任務(wù)管理的需求，實(shí)現(xiàn)試飛任務(wù)精細(xì)策劃、設(shè)計(jì)、執(zhí)行與管控，以及試飛業(yè)務(wù)全過程的技術(shù)支撐、狀態(tài)管控和信息共享，從而提升試飛效率，促進(jìn)試飛安全，本系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)試飛項(xiàng)目整個(gè)生命周期的流程化管理，集成大量的歷史經(jīng)驗(yàn)、方法和總結(jié)、分析結(jié)果，同時(shí)設(shè)計(jì)開放性的接口，實(shí)現(xiàn)對當(dāng)前各試飛策劃、組織實(shí)施過程中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、內(nèi)容、存在問題和使用方法等信息的全程跟蹤、記錄和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)試飛方法的不斷充實(shí)和完善，提高試飛計(jì)劃的合理性和實(shí)施效率。具體目標(biāo)如下：

1) 構(gòu)建直升機(jī)試飛任務(wù)精細(xì)策劃、設(shè)計(jì)、執(zhí)行與管控，以及試飛全過程狀態(tài)管控、信息共享的試飛任務(wù)策劃平臺，滿足直升機(jī)所的直升機(jī)自主研制、創(chuàng)新設(shè)計(jì)對試飛的需求。

2) 構(gòu)建智慧型試飛技術(shù)支撐系統(tǒng)，包括試飛專業(yè)知識庫、問題經(jīng)驗(yàn)庫、試飛支撐庫、試飛流程庫等，為試飛任務(wù)策劃、風(fēng)險(xiǎn)控制等試飛任務(wù)控制應(yīng)用提供技術(shù)支撐，并實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)方法的不斷總結(jié)和積累。

3) 構(gòu)建符合系統(tǒng)工程MBSE和AOS要求的統(tǒng)一試飛工作平臺，不僅是試飛工作的實(shí)際需要，也符合航空工業(yè)集團(tuán)的信息化發(fā)展趨勢，能夠與直升機(jī)所信息化整體規(guī)劃相匹配。

4) 具備一定的智能化，自動化生成試飛程序文件，結(jié)構(gòu)化直升機(jī)性能及限制數(shù)據(jù)，能夠智能識別是否超限，從而提升試飛安全。

5) 實(shí)現(xiàn)精細(xì)化流程管理，提升試飛資源合理配置和試飛受控程度，并能夠一定程度地降低試飛風(fēng)險(xiǎn)。

6) 通過制度或規(guī)范使隱性知識顯性化，快速實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀方式、方法的復(fù)制。

7) 支持最大用戶數(shù)500人，最大并發(fā)處理用戶數(shù)100人的情況下，頁面訪問時(shí)間不超過3秒；支持定期備份，在系統(tǒng)崩潰的情況下，可以在24小時(shí)內(nèi)通過備份進(jìn)行恢復(fù)。

8) 滿足直升機(jī)所對試飛任務(wù)管理的多任務(wù)、異地并行以及多角色的基本要求，

2 設(shè)計(jì)思路及軟件架構(gòu)

2.1 參數(shù)化管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

圍繞本系統(tǒng)之提升試飛效率，促進(jìn)試飛安全和知識工程三大建設(shè)目標(biāo)，梳理直升機(jī)試飛任務(wù)管理主要工作流程(流程示意圖見圖1)。

圖1 試飛任務(wù)管理主要工作流程

1) 根據(jù)直升機(jī)適航規(guī)章、國軍標(biāo)等規(guī)定，從氣動結(jié)構(gòu)、飛行品質(zhì)、功能系統(tǒng)、綜合航電系統(tǒng)、武器系統(tǒng)、綜合后勤保障等方面建立試飛項(xiàng)目庫，包括驗(yàn)證條款、試飛項(xiàng)目、條件要求、試飛內(nèi)容與方法、數(shù)據(jù)采集與處理、試飛判據(jù)、風(fēng)險(xiǎn)控制和注意事項(xiàng)等。

2) 結(jié)構(gòu)化試飛大綱：依據(jù)試飛需求平臺結(jié)構(gòu)化試飛大綱，將大綱中的科目根據(jù)直升機(jī)專業(yè)如飛行性能、飛行品質(zhì)、載荷及航電等專業(yè)進(jìn)行條目化，并與試飛項(xiàng)目庫一一影射。

3) 生成試飛狀態(tài)點(diǎn)矩陣：根據(jù)不同的試驗(yàn)條件以及直升機(jī)姿態(tài)、速度、高度等信息形成試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)矩陣，依據(jù)試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)矩陣生成試飛任務(wù)單，并生成試飛任務(wù)控制表。

4) 試飛實(shí)施情況記錄：試飛主管根據(jù)試飛現(xiàn)場條件、直升機(jī)狀態(tài)情況進(jìn)行試飛實(shí)施。

5) 試飛結(jié)果反饋：試飛主管及設(shè)計(jì)主管及時(shí)對試飛實(shí)施情況評估，并將試飛結(jié)果數(shù)據(jù)反饋給設(shè)計(jì)師系統(tǒng)，并更新試飛任務(wù)控制表。

6) 根據(jù)試飛技術(shù)問題來源，建立問題處理流程管理機(jī)制，確保試飛過程中出現(xiàn)的技術(shù)問題能夠及時(shí)歸零。

試飛任務(wù)管理系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)思想就是以實(shí)現(xiàn)圖1所示的工作流程為核心，以數(shù)據(jù)庫為中心，不同的型號對應(yīng)不同的試飛任務(wù)，采用標(biāo)準(zhǔn)化的人機(jī)界面輸入驅(qū)動流程。本系統(tǒng)的重點(diǎn)和難點(diǎn)工作包括四個(gè)方面：一是試飛項(xiàng)目庫的建立和維護(hù)，由于國軍標(biāo)和適航條款繁多，將這些條款進(jìn)行條目化并形成數(shù)據(jù)庫是一個(gè)漫長并且繁瑣的過程，軟件設(shè)計(jì)難點(diǎn)在系統(tǒng)人機(jī)界面的設(shè)計(jì)和效率；二是為提升安全，要將試飛任務(wù)單的數(shù)據(jù)與型號限制數(shù)據(jù)比對，如何實(shí)現(xiàn)；三是成千上萬個(gè)試飛科目如何快速生成試飛任務(wù)單并有效管控；四是直升機(jī)試飛項(xiàng)目、條件、試飛方法及判據(jù)極其繁多，如何條目化和管理。

基于參數(shù)的試飛任務(wù)管理軟件，其設(shè)計(jì)思想突破了無法詳細(xì)定義的直升機(jī)狀態(tài)、試飛條件、試飛內(nèi)容與方法的具體形式，采用參數(shù)化語言形式，能夠?qū)⑺芾淼目颇颗c所需要的試飛條件建立對應(yīng)關(guān)系，在執(zhí)行某一個(gè)具體科目時(shí)就可以通過軟件自動調(diào)用相應(yīng)的限制數(shù)據(jù)完成安全檢測。本系統(tǒng)從三個(gè)方面進(jìn)行參數(shù)定義：一是對直升機(jī)構(gòu)型、限制數(shù)據(jù)及圖表參數(shù)化；二是試飛內(nèi)容與試飛方法參數(shù)化；三是試飛評判準(zhǔn)則和試飛數(shù)據(jù)處理結(jié)果參數(shù)化，為下一步試飛實(shí)施提供依據(jù)。

2.2 軟件構(gòu)架設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，包括試飛業(yè)務(wù)模型、試飛技術(shù)支持系統(tǒng)、試飛任務(wù)管理系統(tǒng)等不同模塊，各模塊間關(guān)系見圖2。試飛任務(wù)管理系統(tǒng)基于試飛業(yè)務(wù)模型，構(gòu)建型號試飛WBS結(jié)構(gòu)，基于型號試飛WBS，實(shí)現(xiàn)試飛任務(wù)的策劃和執(zhí)行監(jiān)控。

試飛任務(wù)管理系統(tǒng)是試飛平臺的核心工作模塊，其他模塊均為該模塊提供支持。

在試飛管理系統(tǒng)中，任務(wù)是由任務(wù)模型實(shí)例化產(chǎn)生，任務(wù)分解完成后，自動將實(shí)際任務(wù)與任務(wù)模型節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)。

試飛技術(shù)支撐系統(tǒng)基于任務(wù)模型，提供相應(yīng)輸入接口，在任務(wù)執(zhí)行過程中進(jìn)行知識推送，并自動積累任務(wù)中回歸的知識。

試飛工程數(shù)據(jù)庫基于與任務(wù)模型關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)模型自動構(gòu)建數(shù)據(jù)空間，在任務(wù)過程中產(chǎn)生的中間數(shù)據(jù)存儲在試飛工程數(shù)據(jù)庫。

用戶通過個(gè)人工作臺獲取在試飛任務(wù)策劃系統(tǒng)所有關(guān)于自己的任務(wù)相關(guān)信息，并進(jìn)行任務(wù)的接受、提交、審簽等操作。

信息動態(tài)根據(jù)試飛任務(wù)策劃系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示當(dāng)前用戶的任務(wù)相關(guān)信息。

圖2 模塊間關(guān)系

通過構(gòu)建結(jié)構(gòu)化試飛數(shù)據(jù)模型和試飛任務(wù)模型，實(shí)現(xiàn)自動、動態(tài)的任務(wù)指派和柔性試飛流程構(gòu)建；執(zhí)行過程中，基于模型關(guān)聯(lián)主動推送任務(wù)相關(guān)的知識、工具/模塊和上游數(shù)據(jù)，便捷開展工作；工作完成且通過審批后，基于模型管理自動提交輸出數(shù)據(jù)到試飛數(shù)據(jù)中心，同時(shí)將任務(wù)的15要素內(nèi)容自動回歸知識庫，自完善任務(wù)模型和數(shù)據(jù)模型，供后續(xù)型號的同樣試飛任務(wù)應(yīng)用。典型試飛知識推送及回歸流程見圖3。

圖3 知識自動回歸

試飛任務(wù)系統(tǒng)的平臺模塊主要通過B/S架構(gòu)實(shí)現(xiàn)。B/S可以在任何地方進(jìn)行操作而不用安裝任何專門的軟件，只要有一臺能上網(wǎng)的電腦就能使用，客戶端零安裝、零維護(hù)，系統(tǒng)的擴(kuò)展非常容易。AJAX技術(shù)的應(yīng)用使得部分處理在客戶端電腦上進(jìn)行，從而大大地減輕了服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，并增加了交互性，能進(jìn)行局部實(shí)時(shí)刷新。

試飛任務(wù)系統(tǒng)需要數(shù)據(jù)進(jìn)行支撐，采用ORACLE數(shù)據(jù)庫。ORACLE數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是美國ORACLE公司(甲骨文)提供的以分布式數(shù)據(jù)庫為核心的一組軟件產(chǎn)品，是目前最流行的B/S體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫之一。ORACLE數(shù)據(jù)庫是目前世界上使用最為廣泛的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，作為一個(gè)通用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，它具有完整的數(shù)據(jù)管理功能；作為一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫，它是一個(gè)完備關(guān)系的產(chǎn)品；作為分布式數(shù)據(jù)庫，它實(shí)現(xiàn)了分布式處理功能。試飛任務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)端采用當(dāng)前所內(nèi)的ORACLE數(shù)據(jù)庫集群。

2.3 主要模塊及功能

2.3.1 數(shù)據(jù)庫

本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫包括3部分內(nèi)容：試飛項(xiàng)目庫、試飛知識庫及型號試飛執(zhí)行過程產(chǎn)生的文件。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供多功能查詢和演示手段，作為管理、學(xué)習(xí)和經(jīng)驗(yàn)借鑒的平臺，提高專業(yè)技術(shù)人員對需求合理性的判斷水平，逐步具備建議或指導(dǎo)需求優(yōu)化的能力。

鑒定或定型試飛驗(yàn)證的項(xiàng)目、條件和要求基本是確定的，比如說對不可超越速度、最高使用高度、限制過載、低溫、高度、動力學(xué)(地面共振、空中共振、顫振和發(fā)散)等條款的驗(yàn)證，建立此類專項(xiàng)驗(yàn)證信息的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，有助于對取證條款進(jìn)行符合性檢查，避免驗(yàn)證條款的遺漏，并有針對性地掌握驗(yàn)證是否到位的情況，針對風(fēng)險(xiǎn)科目制定相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制策略。

試飛知識庫以學(xué)習(xí)維度展示試飛技術(shù)支撐系統(tǒng)各知識庫知識，知識獲取是把任務(wù)流程、各類文本資料、模型等通過一定過程采集入庫的過程?；竟δ馨ㄖR新增、文本抽取和知識審批等。

2.3.2 支撐系統(tǒng)

本系統(tǒng)以數(shù)據(jù)庫為核心，但包括必要的界面設(shè)計(jì)供人機(jī)交互、核心算法及流程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理及存貯，即試飛技術(shù)支撐系統(tǒng)。試飛技術(shù)支撐系統(tǒng)通過任務(wù)維度向試飛任務(wù)策劃系統(tǒng)推送知識，任務(wù)中產(chǎn)生的知識自動回歸試飛技術(shù)支撐系統(tǒng)，并關(guān)聯(lián)任務(wù)模型。

在試飛任務(wù)系統(tǒng)中，將流程中各節(jié)點(diǎn)分解為任務(wù)和數(shù)據(jù)，建立任務(wù)模型與數(shù)據(jù)模型。任務(wù)模型是一系列任務(wù)節(jié)點(diǎn)的多層結(jié)構(gòu)。任務(wù)節(jié)點(diǎn)能夠根據(jù)AOS規(guī)范，關(guān)聯(lián)輸入數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等知識或要求。數(shù)據(jù)模型是一系列任務(wù)產(chǎn)出數(shù)據(jù)的多層結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)模型節(jié)點(diǎn)表示一類數(shù)據(jù)合集，等價(jià)于一個(gè)數(shù)據(jù)存儲空間。任務(wù)模型節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)間不存在直接關(guān)系，而是通過數(shù)據(jù)模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，即任務(wù)間的上下游關(guān)系是數(shù)據(jù)關(guān)系，通過數(shù)據(jù)的產(chǎn)生和使用確定。

在進(jìn)行任務(wù)分解時(shí)，通過選擇任務(wù)模型節(jié)點(diǎn)的方式建立任務(wù)。建立的任務(wù)能夠獲取關(guān)聯(lián)的任務(wù)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳遞關(guān)系。平臺根據(jù)數(shù)據(jù)傳遞關(guān)系，動態(tài)構(gòu)建流程。

3 關(guān)鍵技術(shù)或創(chuàng)新點(diǎn)

3.1 試飛項(xiàng)目庫

建立試飛項(xiàng)目庫是本系統(tǒng)的主要創(chuàng)新之一。將看似雜亂無章的軍用直升機(jī)鑒定、定型試飛或民用直升機(jī)適航驗(yàn)證的項(xiàng)目進(jìn)行模塊化，并進(jìn)行梳理，將試飛項(xiàng)目按驗(yàn)證條款、試飛條件、試飛方法、數(shù)據(jù)處理方法、試飛風(fēng)險(xiǎn)控制及注意事項(xiàng)進(jìn)行條目化，并按軍、民機(jī)進(jìn)行分類，形成試飛項(xiàng)目庫。這是大綱科目條目化形成飛行試驗(yàn)點(diǎn)陣的基礎(chǔ)，并且這個(gè)庫是實(shí)時(shí)更新的。

試飛項(xiàng)目庫有助于對取證條款進(jìn)行符合性檢查，避免驗(yàn)證條款的遺漏，并有針對性地掌握驗(yàn)證是否到位的情況，針對風(fēng)險(xiǎn)科目制定相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制策略。試飛科目庫主要由資深專家和主管負(fù)責(zé)，具備很好的知識傳承作用。

試飛大綱中的課目只能夠在試飛科目選擇，因此試飛科目庫屬于動態(tài)建設(shè)內(nèi)容。

3.2 試驗(yàn)樣機(jī)參數(shù)化建模

試驗(yàn)樣機(jī)涵蓋變量繁多，其狀態(tài)本身處于動態(tài)變更，將試驗(yàn)樣機(jī)進(jìn)行參數(shù)化建模是關(guān)系到本系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵，試驗(yàn)樣機(jī)參數(shù)化建模內(nèi)容主要包括幾個(gè)方面：

1) 直升機(jī)構(gòu)型：在科研試飛階段，直升機(jī)平臺或各系統(tǒng)的技術(shù)狀態(tài)經(jīng)常處于變化中，特別是航電、武器系統(tǒng)，它們組成比較復(fù)雜，在研制階段出現(xiàn)問題和故障的頻率較高，為了完善設(shè)計(jì)或排故，技術(shù)狀態(tài)的更改十分頻繁。

2) 各系統(tǒng)或成品狀態(tài)及限制：S件或D件、裝機(jī)或者缺損。

3) 直升機(jī)限制數(shù)據(jù)：包括起飛重量限制、重心限制、速度限制或者過載限制等。

4) 直升機(jī)性能曲線：手冊中的各種性能曲線，直升機(jī)基本性能數(shù)據(jù)。

本系統(tǒng)盡量對試驗(yàn)樣機(jī)進(jìn)行參數(shù)化，用戶在使用過程中能夠動態(tài)增加或減少，主要采用整型數(shù)據(jù)變量、一維數(shù)組或者多維數(shù)據(jù)表示各個(gè)參數(shù)，如采用二維數(shù)據(jù)表示平飛典型性能曲線(見圖4)。對于不同試飛條件下(包括直升機(jī)重量、速度及高度、溫度)的性能數(shù)據(jù)，依據(jù)二維插點(diǎn)的方式，系統(tǒng)自動對應(yīng)數(shù)據(jù)。

圖4 平飛典型性能曲線(壓力高度：0m，

3.3 試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)

試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)是本系統(tǒng)的關(guān)鍵思想。需要試飛的項(xiàng)目很多，但依據(jù)型號飛行譜，可以將每個(gè)項(xiàng)目梳理出多個(gè)試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)，雖然驗(yàn)證的項(xiàng)目不同，但試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)相同或類似，可以方便管理甚至實(shí)現(xiàn)任務(wù)優(yōu)化組合。

根據(jù)不同的試驗(yàn)條件以及直升機(jī)姿態(tài)、速度、高度等信息形成試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)矩陣，并依據(jù)試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)矩陣生成試飛任務(wù)單。表1為某型號載荷測試試飛狀態(tài)點(diǎn)矩陣。

3.4 閉環(huán)管理

為了提供可靠的試飛條件，直升機(jī)及各產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研制單位必須負(fù)責(zé)解決試飛過程中出現(xiàn)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和質(zhì)量問題，因此在試飛計(jì)劃、試飛科目的制定和具體實(shí)施過程中，必須發(fā)揮設(shè)計(jì)上的技術(shù)優(yōu)勢。國外直升機(jī)廠商多采取聯(lián)合試飛組的技術(shù)和管理模式，即由設(shè)計(jì)/生產(chǎn)方、試飛主體、最終用戶等組成的聯(lián)合試飛隊(duì)來組織實(shí)施軍機(jī)的試飛，采用統(tǒng)一的試飛方法、測試手段，統(tǒng)一的試驗(yàn)場地，做到任務(wù)、流程、設(shè)備、數(shù)據(jù)等共享，技術(shù)上共同決策，以達(dá)到提高試飛效率，節(jié)約試飛費(fèi)用的目的。

按目前的直升機(jī)試飛工作模式和各單位責(zé)任，作為試飛現(xiàn)場總指揮的試飛單位， 應(yīng)該以項(xiàng)目管理的模式，對總師系統(tǒng)各單位和直升機(jī)試制單位進(jìn)行管理，使各方預(yù)先了解試飛計(jì)劃，有針對性地分析試飛中可能出現(xiàn)的故障和相應(yīng)的處理辦法，充分發(fā)揮每一位試飛技術(shù)支持人員的作用，各負(fù)其責(zé)，各司其職，各得其利，這樣更有利于試飛進(jìn)程的順利進(jìn)行。

本系統(tǒng)對試飛任務(wù)的閉環(huán)管理核心體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

1) 試飛條件的閉環(huán)管理，對試飛大綱條目化，生成的相應(yīng)的試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)，本系統(tǒng)將自動與試飛項(xiàng)目庫進(jìn)行比對，形成閉環(huán)控制；

表1 試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)矩陣示意

2) 生成的試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)將與型號結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，例如試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)具體操作短波電臺功能檢查，但直升機(jī)構(gòu)型中該設(shè)備未裝機(jī)，則由該試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)無法生成相應(yīng)的試飛任務(wù)單；

3) 在試飛評價(jià)中，試飛結(jié)果將反饋給設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)-試飛-設(shè)計(jì)的閉環(huán)管理。

4 軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

4.1 典型界面

4.1.1 試飛主管任務(wù)

試飛主管任務(wù)是試飛平臺進(jìn)行流程管理的模塊，在這里進(jìn)行任務(wù)分解、下發(fā)，接受、執(zhí)行、提交，任務(wù)監(jiān)控與統(tǒng)計(jì)。頂層任務(wù)通常來源于所內(nèi)項(xiàng)目管理系統(tǒng)，也可由負(fù)責(zé)人在本系統(tǒng)內(nèi)新建。主任/項(xiàng)目負(fù)責(zé)人/班組長以及設(shè)置了權(quán)限的用戶能夠進(jìn)行訪問和操作。任務(wù)分解通過實(shí)例化任務(wù)模型實(shí)現(xiàn)。任務(wù)分解人通過選擇一個(gè)或多個(gè)任務(wù)模型節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)單一或批量建立同級任務(wù)或子任務(wù)。如果當(dāng)前任務(wù)模型不滿足實(shí)際要求，通過新增任務(wù)模型能夠快速新建模型節(jié)點(diǎn)。圖5為試飛主管的典型使用界面。

4.1.2 試飛控制表界面

試飛控制表是試驗(yàn)點(diǎn)矩陣、試飛任務(wù)單控制界面(見圖6)，主要依據(jù)試飛需求平臺結(jié)構(gòu)化試飛大綱，根據(jù)不同的試驗(yàn)條件，直升機(jī)姿態(tài)、速度、高度等信息形成試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)矩陣，并依據(jù)試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)矩陣生成試飛任務(wù)單。

圖5 試飛主管任務(wù)

圖6 試飛控制表界面

4.1.3 飛行限制檢查

點(diǎn)擊飛行限制檢查按鈕，選擇需要檢查的包線，即可將當(dāng)前任務(wù)單內(nèi)的試驗(yàn)點(diǎn)繪制在飛行包線內(nèi)并標(biāo)注。

當(dāng)用戶點(diǎn)擊某一包線后，首先根據(jù)當(dāng)前包線的坐標(biāo)參數(shù)名稱(如速度包線為高度和速度)從當(dāng)前任務(wù)單下的試驗(yàn)點(diǎn)中獲取對應(yīng)參數(shù)，然后將試驗(yàn)點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)繪制在包線圖中，最后根據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)值判斷是否在包線范圍內(nèi)(與包線坐標(biāo)最小值和最大值進(jìn)行比較)，若在包線范圍內(nèi)則用綠色標(biāo)注試驗(yàn)點(diǎn)，若超出包線范圍，則用紅色標(biāo)注試驗(yàn)點(diǎn)。

界面左側(cè)為當(dāng)前型號下所有的飛行包線列表，右側(cè)為當(dāng)前所選包線的曲線及當(dāng)前任務(wù)單下試驗(yàn)點(diǎn)在包線中的位置信息。

4.2 應(yīng)用效果

某型直升機(jī)應(yīng)用本系統(tǒng)對調(diào)整試飛任務(wù)進(jìn)行管理。該型號2018年1月開始試飛，共3架試驗(yàn)機(jī)，完成了天津、次高原、高原、高寒等多地試飛，涉及多系統(tǒng)調(diào)整、鑒定試飛，歷時(shí)12個(gè)月，共計(jì)飛行400架次、560多飛行小時(shí)。

應(yīng)用效果表明，應(yīng)用該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)試飛規(guī)劃精細(xì)化，部分實(shí)現(xiàn)試飛任務(wù)管理智能化，特別是相對于以往型號的手工記錄數(shù)據(jù)，在試飛信息顯性化方面進(jìn)步巨大。

由于該系統(tǒng)剛完成設(shè)計(jì)，試飛項(xiàng)目庫還未建立，部分影響了使用效果，后續(xù)需進(jìn)一步完善。

5 結(jié)論及意義

從試飛管理的需求出發(fā)，設(shè)計(jì)了一種直升機(jī)試飛任務(wù)管理系統(tǒng)軟件，闡明了基于參數(shù)的通用軟件的設(shè)計(jì)思想。本系統(tǒng)創(chuàng)新性地引入試驗(yàn)狀態(tài)點(diǎn)，一定程度地實(shí)現(xiàn)了試飛程序文件自動生成，并能夠與型號限制數(shù)據(jù)比對，能夠提升試飛安全。

本文能夠?yàn)槠渌愃葡到y(tǒng)的設(shè)計(jì)提供一定的借鑒意義。