PCM數據分析信息綜合配置管理系統設計

摘 "要： 分析信息的綜合配置管理是飛行試驗數據處理的重要環節，它對飛行試驗采集數據的各類信息進行管理，為數據的分析處理提供依據。針對試飛任務更新及試飛場地變化等實際情況，對數據庫及配置管理流程進行設計，完成了PCM數據分析信息的綜合配置管理系統。該系統提供自動化輔助配置管理方法，可使用戶快速便捷并準確地完成分析信息的配置管理，服務于PCM數據處理。系統兼容飛行試驗數據處理系統，采用模塊化設計，可擴展管理的數據類型，以滿足試飛數據處理的更多要求。

關鍵詞： PCM; 配置文件; 數據分析; 飛行試驗數據處理

中圖分類號： TN911?34 " " " " " " " " " 文獻標識碼： A " " " " " " " " " " " " " "文章編號： 1004?373X（2015）06?0047?04

Design of comprehensive configuration management system for

PCM data information analysis

LI Yang， HU Hui?yang， XU Ying?kang

（Chinese Flight Test Establisment， Xi’an 710089， China）

Abstract： Comprehensive configuration management of information analysis is an important part of the flight test data processing. It manages all kinds of information and provides the basis for the data analysis and processing. Under the actual situation of test mission updating and flight test site changing， a database and configuration management process was designed， and then a comprehensive configuration management system was developed for PCM data information analysis. The system provides the automation configuration management method for users′ convenient， quick and accurate configuration management of information analysis， which is in the service of PCM data processing. System is compatible with flight test data processing systems. The modular design is adopted in the system. It can make the data types extensible to meet more requirements of test data processing.

Keywords： PCM; configuration file; data analysis; flight test data processing

0 "引 "言

飛行試驗數據處理[1]是飛行試驗工程中非常重要的一個環節，是對各類試飛數據信息進行細致、充分和全面的分析與處理的過程，其數據處理結果是飛行試驗鑒定結論的核心依據。而試飛數據正確快速處理的前提，是試飛數據分析信息的綜合配置管理。現代飛機設計技術不斷發展，飛機系統復雜度提升，試飛測試參數劇增。PCM[2]數據是飛行試驗中普遍采用的數據，對分析信息的綜合配置管理，是PCM數據處理工程師的主要工作。

在飛行試驗過程中，由于試飛階段及試飛科目的不同，試飛任務也隨之變化。快速準確地完成分析信息的綜合配置，是試飛數據處理的要求，也是飛行試驗順利向前推進的要求。

另外，由于試飛對環境的不同要求，試飛場地并不相同。不同場地間信息處理的軟硬件環境也不盡相同。適用不同的環境，兼容不同的系統，也是試飛數據處理對分析信息綜合配置的基本要求。

針對上述情況，對PCM數據分析信息配置進行設計，使其綜合管理PCM數據實時處理和預處理所需信息，可適用于不同的軟硬件環境，兼容飛行試驗相關數據處理系統。

1 "系統功能需求

1.1 "試驗任務的結構

在試飛過程中，對飛行試驗任務的管理采用樹型結構的模式進行管理。樹型結構分為型號級、飛機級、試驗任務級。當對試驗任務信息改變時，就認為產生了新的課題任務，但和上層的隸屬關系不變。其樹形結構如圖1所示。

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圖1 試驗任務管理樹型結構圖

針對飛行試驗任務具體情況，PCM數據分析信息綜合配置管理系統需管理多個型號、多架飛機的多個試驗任務。根據任務的實際情況，每個試驗有一個至多個數據流。每個數據流中包含本流采集的所有參數。以飛機為獨立單位，將PCM數據分析信息綜合配置管理系統層級關系設置如圖2所示。

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圖2 PCM數據分析信息綜合配置管理系統的層級關系圖

1.2 "功能需求

PCM數據分析信息綜合配置管理系統的基本功能包括：

（1） 管理試驗信息

包括試驗定義，文件導入，數據流管理，數據流信息管理等。數據流信息包括采集設備、位速率，同步字[3]，識別字位置，字長，主幀中的子幀數，子幀中的字數等PCM主幀結構[4]信息。

（2） 管理參數格柵信息

包括參數的增加、刪除，參數格柵信息的修改等。格柵信息包括參數的編程符號，參數字數，參數的子幀號，參數的字號，主幀采樣率等。

（3） 管理參數合并及取位信息

合并信息包括合并字，合并位置，合并字取位等。取位信息包括參數字長，每個字的起始位、有效位長度和符號位等。

（4） 管理參數校準[5]信息

包括參數校準類型設置、校準信息編輯等。校線信息包括參數原碼類型、校準類型，校準曲線。參數校準類型一般有點對校準、多項式校準等。

（5） 輸出配置文件

包括輸出適用于各類數據處理系統使用的配置文件。

2 "系統設計

2.1 "軟件設計思路

結合試飛任務更新及試飛場地變化等實際情況，設計PCM數據分析信息綜合管理系統從以下幾個方面考慮：

（1） 全面、完善的信息管理，提供靈活方便的信息配置方法;提供友好的人機界面，對PCM數據的所有分析信息進行管理;設置自動化輔助配置管理方法，減少手動配置工作量，節省分析信息配置時間。

（2） 兼容飛行試驗數據處理系統，分析信息形成的配置文件為數據處理服務，系統應兼容各種數據處理系統。

2.2 "軟件架構

PCM數據分析信息綜合配置管理系統采用C/S架構，由試驗管理模塊、參數信息管理模塊、配置文件導出模塊、三部分以及支持各模塊運行的PCMManage數據庫組成，如圖3所示。系統流程由導入基本信息文件建立試驗開始，對分析信息進行配置管理，以導出配置文件作為結束，如圖4所示。

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圖3 PCM數據分析信息綜合配置管理系統架構

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圖4 PCM數據分析信息綜合配置管理系統輸入輸出圖示

2.2.1 "試驗管理模塊

試驗管理模塊也是PCM數據分析信息綜合配置管理系統的導入功能模塊，導入基本信息文件建立試驗?；拘畔⑽募ǎ篨ML格式的機載采集數據[6]文件，文本格式的實時處理系統配置文件，文本格式的預處理系統配置文件。

設置完全導入，增量導入兩種不同的導入方式，可結合任務更新情況，對試驗進行定義。

2.2.2 "參數信息管理模塊

參數信息管理又分為參數格柵管理、參數取位管理和參數校線管理等，如圖5所示。

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圖5 參數信息管理

參數格柵管理對參數的子幀號，參數的字號，主幀采樣率進行管理。同時可結合控制接口文件中的定義，對參數進行合并及離散量分位。以某型號飛機中的某性能參數為例，參數是4字參數，而機載采集DFTI34、DFTI35、DFTI36、DFTI37四個單字參數，需在系統中對這4個參數進行合并，合并信息存儲在參數DFTI34上，合并后的DFTI34即為所需性能參數。

參數取位管理對參數中每個字的起始位，有效位長度、符號位等進行管理。

參數校線管理對參數的校準類型進行管理，并給出其碼值和物理量的對應關系。PCM參數綜合信息管理軟件包括以下幾種校準類型：多項式校準、點對校準、雙曲線校準、布爾量校準、分段多項式校準以及自定義校準（符合C或者delphi編程的函數）。常見的校準類型是點對及多項式校準。

2.2.3 "配置文件導出模塊

配置文件導出模塊是數據分析信息綜合配置管理系統的輸出模塊，在完成了對分析信息的綜合配置管理后，選擇試驗，輸出符合特定格式要求的配置文件，供數據處理使用?？蓪С鰞煞N類型的配置文件，PCM實時處理系統配置文件以及PCM預處理系統配置文件。

2.3 "PCMManage數據庫設計

PCMManage數據庫綜合存儲系統中的各類信息，有六種基本表，包括試驗定義表，數據流格式表，格柵表，參數取位表，按照參數校準類型的不同，參數校準表不同，例如點對校準表、多項式校準表。數據庫設計表如圖6所示。

試驗定義表，儲存所有的試驗信息，包括飛機名、試驗名、數據流個數以及每個流的流名稱。PCMManage數據庫中設置一張試驗定義表，存儲所有的試驗信息。試驗定義表中的一條記錄，代表一個數據流，這個數據流由飛機名和試驗名共同標識。

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圖6 PCMManage數據庫表示意圖

數據流格式表存儲數據流的流格式信息，包括位速率，同步字，識別字位置，字長，主幀中的子幀數，子幀中的字數等。系統中的每個數據流，在PCMManage數據庫中都有一張數據流格式表。

格柵表存儲參數的格柵信息。包括參數名、采樣率、參數字數、參數幀號、參數字號等。與數據流格式表相同，每個數據流，有對應的一張格柵表，以數據流名為標識，存儲本條數據流內的參數格柵信息。

參數取位表存儲參數的有效位，位長度等信息。每個類型的校準表此類型參數的校線信息。這幾種表以飛機名為標識，每個飛機對應一張表，這些表只保存參數取位及校線的最新信息，不存儲歷史信息。

下面以飛機ABCD為例，說明其在PCMManage數據庫中的存儲情況。假設有一名為20110506的試驗，共有4個流。在試驗定義表中，共有4條記錄，分別表示ABCD_20110506這個試驗中的4個數據流。有4張數據流格式表，存儲4個數據流的格式信息，有4張格柵表，存儲每個流中的參數格柵信息。有1張取位表、1張點對校準表和1張多項式校準表，分別存儲飛機ABCD的20110506試驗中所有參數的取位信息、點對校準校線和多項式校準校線。

3 "應用結果

PCM數據分析信息綜合配置管理系統已應用在ARJ21?700民機數據處理中，其運行主界面如圖7、圖8所示。圖中顯示的ABCD_20110506即為ARJ21?700民機的試驗，此試驗包含4個數據流，數據流中參數的格柵、取位及校線管理。

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圖7 格柵管理界面

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圖8 取位和校線管理界面

系統兼容各種PCM數據處理軟件，完成PCM數據分析信息的綜合管理。并適用于飛行試驗任務更新、場地變換等實際情況，可快速便捷的進行信息配置，為飛行試驗數據處理服務。

4 "結 "語

本文設計實現了PCM數據分析信息綜合配置管理系統，提供友好實用的操作界面，用戶可靈活便捷準確地完成綜合信息的配置管理;采用模塊化設計技術，增強了系統的可擴展性，可在未來兼容飛行試驗其他數據類型的綜合處理信息管理，以滿足科研試飛數據處理各不相同的實際需求。

參考文獻

[1] 彭國金.非結構化網絡數據處理技術研究[J].現代電子技術，2011，34（14）：121?123.

[2] 中國飛行試驗研究院.航空武器裝備飛行試驗指南[M].西安：中國飛行試驗研究院，2010.

[3] 郭德磊.PCM格柵編程設計[J].硅谷，2011（1）：172?173.

[4] 田方正，皇甫大宏，沙永忠.新一代機載數據采集系統的發展綜述[J].測控技術，2007，26（3）：16?18.

[5] 張玉蓮，宋雙杰.試飛測試校準技術及其發展趨勢[J].計測技術，2008，28（4）：1?3.

[6] 白效賢.基于網絡的試飛機載測試系統及其應用[J].測控技術，2004，23（2）：4?5.