1553B總線數(shù)據(jù)采集、記錄與處理技術

3.2 1553B總線數(shù)據(jù)的事后處理方式

1553B總線數(shù)據(jù)事后處理分為預處理和最終處理。
預處理是按試飛工程師要求的參數(shù)名、時間段、采樣率，從100%記錄的1553B總線數(shù)據(jù)中提取要求的參數(shù)，并進行必要的處理和轉(zhuǎn)換，以不同格式的數(shù)據(jù)文件輸出，為1553B總線數(shù)據(jù)最終處理提供各種類型的數(shù)據(jù)文件。這為試飛工程師和主機廠所排故，提供了真實可靠的1553B總線數(shù)據(jù)，對縮短飛機系統(tǒng)和航空電子系統(tǒng)排故周期，加快試飛進度，有重要意義。

最終處理是試飛工程師根據(jù)預處理結(jié)果，按照航電各專業(yè)（如火控、雷達、慣導等）的需求，對100%的1553B工程單位數(shù)據(jù)進一步的分析與處理和綜合處理。

4 1553B總線數(shù)據(jù)事后預處理軟件設計

4.1軟件功能設計

1553B總線數(shù)據(jù)處理軟件的主要功能是按試飛工程師要求的參數(shù)名、時間段、采樣率，從100%記錄在磁帶上的1553B總線數(shù)據(jù)中提取要求的參數(shù)，并進行必要的處理和轉(zhuǎn)換，以不同格式的數(shù)據(jù)文件輸出，為1553B總線數(shù)據(jù)最終處理提供各種類型數(shù)據(jù)。

4.2軟件組成與結(jié)構(gòu)設計

采用模塊化設計，主要由讀帶模塊、主控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、加載ICD文件模塊、獲取物理塊號模塊、總線數(shù)據(jù)分析模塊、數(shù)據(jù)字分析模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊等組成，如圖3所示。

4.3處理流程

軟件總體結(jié)構(gòu)分成兩個進程，一個為主進程，一個為分析處理進程（子進程），處理流程見圖4。
①主進程: 它負責進程的總控，并負責接收用戶對所有界面的選擇以及界面上的輸入設置。該進程主要完成總線通信地址和消息中數(shù)據(jù)字格式內(nèi)容以及多種數(shù)據(jù)類型的輸入（ICD文件）。它還通過郵件將分析處理所需的輸入和設置發(fā)送到總線數(shù)據(jù)分析處理進程。

②分析處理進程：它根據(jù)總線數(shù)據(jù)處理參數(shù)來對相應的總線數(shù)據(jù)進行分析處理，并將結(jié)果存放在文件中。該進程接收主進程用郵件方式傳遞來的信息，根據(jù)總線數(shù)據(jù)處理參數(shù)及總線數(shù)據(jù)描述表來完成總線數(shù)據(jù)分析處理的工作，這樣總線數(shù)據(jù)處理時用戶的設置與總線數(shù)據(jù)處理可以并行工作。
這兩個進程并行運行，處理進程一直接收主進程發(fā)送來的郵件并做相應的處理。主進程隨時接收子進程發(fā)送來的處理信息定時在界面上顯示。

4.4 輸出格式

3種類型數(shù)據(jù)文件分別為：
①可供用戶閱讀且做進一步處理的物理量文本文件；
②可供用戶閱讀且做進一步處理的總線消息文本文件；
③可供用戶做進一步處理的物理量二進制文件。

4.5 1553B總線數(shù)據(jù)預處理軟件設計中的幾個關鍵技術
4.5.1 ICD數(shù)據(jù)庫的利用

接口控制數(shù)據(jù)文件（ICD）提供了總線數(shù)據(jù)的構(gòu)成和解釋，它定義了1553B 總線參數(shù)的名稱、類型、格式、校準算法，參數(shù)（含開關量）的說明，還定義了1553B 總線數(shù)據(jù)塊的所有信息是1553B總線數(shù)據(jù)處理的重要依據(jù)，如何有效利用ICD文件，把ICD庫嵌入1553B總線數(shù)據(jù)處理軟件，從而提高軟件的方便性和可靠性，已成為1553B總線數(shù)據(jù)處理軟件的關鍵技術之一。

本軟件以數(shù)據(jù)庫為基礎，把ICD文件分為總線數(shù)據(jù)描述表和總線信息輔助表。
總線數(shù)據(jù)描述表按子系統(tǒng)劃分, 每個子系統(tǒng)分為5層表, 即:塊表、塊元素表、信號表、信號元素表、字段表。5層表之間由某一關鍵字段關聯(lián)?？偩€數(shù)據(jù)輔助表信息來源于總線地址通信表, 由于ICD文件中總線數(shù)據(jù)是用RT名和塊號描述的, 而總線上的消息字是用RT地址和子地址描述的, 因此為了使RT名與RT地址對應, 塊號與子地址對應, 必須建立使其對應的表, 稱為輔助表。

4.5.2 消息塊參數(shù)的快速讀取
1553B總線數(shù)據(jù)參數(shù)多、速率高，使100%記錄的1553B總線數(shù)據(jù)量巨大。如何快速從大量的數(shù)據(jù)中提取需要的數(shù)據(jù)，是1553B總線數(shù)據(jù)處理軟件的關鍵技術之一。雖然總線數(shù)據(jù)中包括大量的各種格式的消息，然而，作為飛行試驗來說，只關心其中應用層的3種消息。因此，為了快捷而準確地過濾出所關心的消息塊，必需設計一種高效的消息塊讀取函數(shù)，以完成消息塊的讀取與過濾。即從數(shù)據(jù)文件中，讀取一塊數(shù)據(jù)，剔除其中的無用字，最終輸出一個完整的1553B消息塊，然后對相應參數(shù)進行工程單位轉(zhuǎn)換，從而完成一個處理循環(huán)。其主要算法如圖5所示。

4.5.3 數(shù)據(jù)的時間同步與修正
數(shù)據(jù)的時間同步對試飛數(shù)據(jù)處理有著重要的影響。1553B總線通信的異步性和航空電子系統(tǒng)的延時，使1553B總線數(shù)據(jù)的時間同步成為一個技術難點，它涉及航空電子系統(tǒng)本身、機載數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理等多個環(huán)節(jié)。目前采取了對時間進行修正的方法，滿足了數(shù)據(jù)處理要求。

5 結(jié)束語
1553B總線數(shù)據(jù)的采集、記錄和處理，在現(xiàn)代飛機試飛中有著非常重要的作用，目前已廣泛應用于各型號飛機試飛。1553B總線數(shù)據(jù)事后預處理軟件，既可以分析處理PCM化的1553B總線數(shù)據(jù)，也可以分析處理直接記錄的總線數(shù)據(jù)。事后處理的數(shù)據(jù)，滿足了試飛工程師和主機廠、所的要求，在某飛機定型試飛中發(fā)揮了重要的作用。隨著機載采集、記錄技術的發(fā)展，1553B總線數(shù)據(jù)的記錄方式和格式將不斷更新，只要對記錄的格式進行必要的轉(zhuǎn)換，該軟件仍可處理新型記錄器記錄的1553B總線數(shù)據(jù)。

參考文獻：
[1]楊廷善，周莉，等.計算機和測試系統(tǒng)總線手冊[M].北京：人民郵電出版社，1993
[2]IRIG 106遙測標準.