CN104635507A - 飞机运行实时监控***的仿真验证*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种飞机运行实时监控***的仿真验证***，包括机队管理模块，用于模拟飞机运行实时数据；译码模块，用于将飞机运行实时数据的格式翻译成实时监控仿真平台软件的存储格式；数据分析模块，用于根据译码模块的译码结果，对数据进行转换和分析；数据查看模块，包括数据查看和数据回放两部分，其中数据查看部分可以查看数据分析模块的转换和分析结果中飞行数据每个参数的每一个数据帧或每个参数数据曲线；数据回放功能用于模拟飞机在整个航程的飞行情况。如上所述，本发明的可以对飞机飞行数据进行模拟，为飞机运行实时监控与健康管理技术***提供数据，而不必依赖飞机制造，提高了飞机运行实时监控与健康管理技术***的开发效率。

Description

飞机运行实时监控***的仿真验证***

技术领域

本发明涉及一种飞机实时监控仿真领域，尤其涉及飞机运行实时监控与健康管理技术***实时监控仿真验证。

背景技术

飞机的实时监控***用于接收飞机飞行时发送的各类参数，并根据这些参数监控、判断飞机运行状态。但飞机的设计、制造周期很长，在飞机还未造出时，飞机的实时监控***就无法获得参数数据，无从调试，其开发受到飞机制造的限制，无法做到与飞机制造并行。

一个解决的办法就是利用计算仿真技术，根据飞机的设计数据、历史数据等，仿真出飞机飞行时候的状态并向飞机实时监控***发送仿真数据用于实时监控***的开发和调试。针对飞机实时监控***的仿真验证平台，其开发本身也是一个巨大的工程，目前国内关于飞机运行实时监控与健康管理技术***的仿真验证技术研究还处在起步阶段，研究很少。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种飞机运行实时监控与健康管理技术***实时监控仿真验证平台（简称：“实时监控仿真平台”与“实时监控验证平台”），用于为飞机运行实时监控与健康管理技术***提供实时仿真数据。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种飞机运行实时监控***的仿真验证***，包括机队管理模块，用于模拟飞机运行实时数据；译码模块，用于将飞机运行实时数据的格式翻译成实时监控仿真平台软件的存储格式；数据分析模块，用于根据译码模块的译码结果，对数据进行转换和分析；数据查看模块，包括数据查看和数据回放两部分，其中数据查看部分可以查看数据分析模块的转换和分析结果中飞行数据每个参数的每一个数据帧或每个参数数据曲线；数据回放功能用于模拟飞机在整个航程的飞行情况。

优选地，所述机队管理模块包括航空公司定义、飞机定义和飞行数据存储器定义。所述译码模块包括参数编程、事件编程和报文编程。所述飞行数据分析模块包括数据处理及事件分析两部分。所述译码模块将所述飞机运行实时数据的格式翻译成动态链接库。

优选地，所述机队管理模块还具有数据接收接口，当飞机制造完成时，数据接收接口可以用于接收飞机发回地面的实时或非实时数据。

优选地，所述译码模块将所述飞机运行实时数据的格式翻译成动态链接库的步骤包括：生成PRM，将参数进行编译，产生“.PRM”格式的参数编译文件；生成FAP编码，将参数、事件逻辑、报文等所有译码编程进行编译，产生编译器所需的源代码；构建FAP，是将生成FAP编码步骤中产生的源代码进行编译，产生“.dll”的动态连接库。

如上所述，本发明的飞机运行实时监控***的仿真验证***，具有以下有益效果：可以对飞机飞行数据进行模拟，为飞机运行实时监控与健康管理技术***提供数据，而不必依赖飞机制造，提高了飞机运行实时监控与健康管理技术***的开发效率，并且通过数据回放、查看等功能，为飞机设计也提供了重要的参考。

附图说明

图1显示为本发明的飞机运行实时监控***的仿真验证***框图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

现参阅图1，图1所示为本发明的飞机运行实时监控***的仿真验证***框图，下面详细说明图1中各模块的设计及功能，本领域技术人员将通过下面的介绍更清楚地理解本发明的思想。

机队管理模块用于对所有被监控的飞机的管理，包含：航空公司定义、飞机定义和飞行数据存储器定义。本实施例中，以ARJ21飞机为基础设计机队管理模块，其中飞机定义包括飞机类型、飞机构造、飞机参数、卡带记录器等各方面定义；航空公司定义包括航空公司代码及名称进行定义；飞机类型定义包括飞机机型、生产商；飞机构造定义包括飞机类型、所用发动机等信息；飞机参数定义飞机号、飞机尾号、飞机类型、所需译码程序、飞行记录器类型等参数；卡带记录器定义包括飞机所用的卡带类型和记录的多媒体格式；飞行数据存储器定义包括飞机所用的存储器类型、存储器大小、同步字、标志位等信息。本例中，上述定义信息通过SQL数据库存储，作为软件接口，供其他模块使用。机队管理模块可以包括数据接收接口，当飞机制造完成时，数据接收接口可以用于接收飞机发回地面的实时或非实时数据；还可以包括模拟数据生成器，当飞机制造未完成或者由于其它原因无法向地面发送数据时，模拟数据生成器可以根据飞机的各项设计参数、历史数据等等，模拟出真实数据供其它模块使用。

译码模块的作用是将快速访问记录器（Quick Access Recorder，简称QAR）等飞行数据记录器或者机队管理模块模拟出的真实数据的数据格式翻译成实时监控仿真平台软件的存储格式，为后续数据处理提供译码数据库。包含参数编程、事件编程和报文编程。

参数编程中，参数分为三种类型，分别为：输入参数、标准输出参数和用户定义输出参数。输入参数是QAR内的记录参数，用户可以根据数据字典进行编辑；标准输出参数是根据输入参数计算的，实时监控仿真平台软件在后续数据处理中所需要的导出参数，用户无需编辑；用户定义输出参数是根据输入参数计算，后续数据处理所需，用户自定义的导出参数。

事件编程是用户可以根据飞行标准，设置事件触发逻辑，分析飞行过程中产生的事件，同时可以将事件与报文相关联，触发相应报文。包含标准事件和用户定义事件，标准事件是***根据飞行标准设计的一些通用事件，用户定义事件是用户可以根据飞行标准要求，定义飞行过程中所有可能产生的事件。

报文编程是根据报文格式要求设计，与事件关联，在事件触发的同时，报文以文本形式产生，并存储到相应的位置。报文编辑包含报文文件定义、报文标记文字编辑、报文输出参数的编辑。本例中，报文编程基于数据规范ARINC618与ARINC620将数据进行打包，形成标准的ACARS（飞机通信寻址与报告***，Aircraft Communication Addressing and ReportingSystem，缩写：ACARS）报文，并按照时间戳发送往指定的地面***。

优选地，本例中还设计了飞行数据译码编程的编译工具，用于将数据译码编程编译生成“.dll”动态连接库，以方便数据处理和事件分析调用。译码编译包含三个步骤：

1.生成PRM，将参数进行编译，产生“.PRM”格式的参数编译文件；

2.生成FAP（Flight Analysis Program，飞行分析程序）编码，将参数、事件逻辑、报文等所有译码编程进行编译，产生编译器所需的源代码；

3.构建FAP，是将生成FAP编码步骤中产生的源代码进行编译，产生“.dll”的动态连接库，供后期处理、分析使用。

飞行数据分析模块的功能是根据数据译码结果，按照事件及报文触发逻辑，对QAR记录数据进行转换和分析，包含数据处理及事件分析两部分。

数据处理主要是根据数据译码编程生成的“.dll”动态连接库，将飞机QAR上ARINC717格式的数据文件，将转换成实时监控仿真平台软件存储格式的数据文件，供数据回放和查看使用，并作简单的飞行分析。

数据处理包含5个过程：数据辨认（Identification）：根据机队管理所设置的记录器类型，辨认数据格式是否符合记录器的存储格式；数据转录（Transcription）：将QAR记录的数据转录到实时监控仿真平台软件***中，并生成实时监控仿真平台软件格式的数据文件；飞行数据分析（Flight Analysis）：根据数据译码编程生产的“.dll”动态连接库，对数据进行数据分析，包含事件、报文的产生；装载数据库（dbload）：将处理好数据装载到实时监控仿真平台软件的数据库中；存档（Archive）：将数据处理的文件、及处理过程存档；

事件分析是根据数据译码的数据库中的事件触发逻辑，调用飞行数据译码编程产生的“.dll”动态链接库，分析飞行中发生的各类事件，并可查看事件描述、事件级别、事件相关参数等信息。

数据查看模块可以分为数据查看和数据回放两部分。数据查看可以查看飞行数据每个参数的每一个数据帧的数值，也可以查看每个参数数据曲线，也可以根据需求选择感兴趣的参数进行参看。数据回放功能用于模拟飞机在整个航程的飞行情况，包含了PFD&ACP模拟面板、3D飞行模拟、事件查看、航段查看、数据曲线图、机场视图。

实时监控仿真平台软件提供了一个“List and Trace”（列表与追踪）的数据查看功能，用于查看数据译码的结果，可以细分到每一个参数，每一个子帧的具体数据，并绘制各个参数的数据曲线，并提供数据导出的功能，可以将所需的参数数据导出到Excel表格中。

另外，***设计了参数数据查询功能，可以让用户根据感兴趣的参数及参数值，设置查询条件，查看某一飞行阶段的数据。

综上所述，本发明可以对飞机飞行数据进行模拟，为飞机运行实时监控与健康管理技术***提供数据，而不必依赖飞机制造，提高了飞机运行实时监控与健康管理技术***的开发效率，并且通过数据回放、查看等功能，为飞机设计也提供了重要的参考，所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

需要说明的是，本实施例中以ARJ21飞机的各参数为基础设计，本领域技术人员可以根据实际情况，基于其它机型设计使用本发明的***，并且根据实际情况或需要对本实施例中各模块做出改变，这些均不超出本发明的思想。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种飞机运行实时监控***的仿真验证***，其特征在于，包括：

机队管理模块，用于模拟飞机运行实时数据；

译码模块，用于将所述飞机运行实时数据的格式翻译成实时监控仿真平台软件的存储格式；

数据分析模块，用于根据所述译码模块的译码结果，对数据进行转换和分析；

数据查看模块，包括数据查看和数据回放两部分，其中所述数据查看部分可以查看所述数据分析模块的转换和分析结果中飞行数据每个参数的每一个数据帧或每个参数数据曲线；所述数据回放部分用于模拟飞机在整个航程的飞行情况。

2.根据权利要求1所述的飞机运行实时监控***的仿真验证***，其特征在于，所述机队管理模块包括航空公司定义、飞机定义和飞行数据存储器定义。

3.根据权利要求1所述的飞机运行实时监控***的仿真验证***，其特征在于，所述译码模块包括参数编程、事件编程和报文编程。

4.根据权利要求1所述的飞机运行实时监控***的仿真验证***，其特征在于，所述飞行数据分析模块包括数据处理及事件分析两部分。

5.根据权利要求1所述的飞机运行实时监控***的仿真验证***，其特征在于，所述机队管理模块还包括数据接收接口，当飞机制造完成时，所述数据接收接口可以用于接收飞机发回地面的实时或非实时数据。

6.根据权利要求1所述的飞机运行实时监控***的仿真验证***，其特征在于，所述译码模块将所述飞机运行实时数据的格式翻译成动态链接库。

7.根据权利要求6所述的飞机运行实时监控***的仿真验证***，其特征在于，所述译码模块将所述飞机运行实时数据的格式翻译成动态链接库的步骤包括：

生成PRM，将参数进行编译，产生“.PRM”格式的参数编译文件；

生成FAP编码，将参数、事件逻辑、报文等所有译码编程进行编译，产生编译器所需的源代码；

构建FAP，是将生成FAP编码步骤中产生的源代码进行编译，产生“.dll”的动态连接库。