ICD數據管理在航空仿真建模中的應用

陳潔 徐波 柯鵬 王曉永

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ICD數據管理在航空仿真建模中的應用

陳潔 徐波 柯鵬 王曉永

西安航空電子科技有限公司，陜西 西安 710075

航空設備仿真建模研究過程中會涉及大量不同類型的數據和數據流。如何有效管理數據成為建模過程中的關鍵。提出一種通過ICD接口數據管理模塊和SQL數據庫對航空設備仿真建模數據進行配置管理的方法，使仿真系統能夠靈活配置，增強系統的擴展性和可維護性。隨著計算機技術的飛速發展，仿真技術已成為現代工程技術的重要支撐力量，人們越來越多地借助仿真方法，來解決系統影響因子相關性強，且具有動態特征的復雜問題。介紹了仿真技術在航空總線性能驗證和導彈動態試驗中的應用。

ICD；仿真建模；航空設備

引言

一般通用飛機大多裝配高集成的綜合航電系統。它是一種數字化、綜合化、網絡化的綜合航電系統，其中包括若干綜合顯示器、數據處理機和傳感器處理模塊。航空機載設備的仿真建模是根據實際設備的工作流程、解算模型、數據流和接口控制建立軟件層的數學或圖形仿真模型。每個設備的模型在建立過程中需要用到大量的不同類型的數據和數據流，而目前管理模型中數據的方式是建立數據庫表單或按照某一接口格式直接存儲在TXT文本文件中。這種數據的管理方式數據狀態固定，不能靈活適用于多種機型的設備數據格式；同時維護性差、檢索困難、數據錄入復雜，無法批量操作。因此針對上述不足，提出一種ICD數據管理方法應用于航空仿真建模系統[1]。

1 ICD數據管理

ICD數據管理是將SQL Server作為信號管理和解析的主要依據，支撐整個數據庫ICD管理程序，對數據的ICD進行錄入和保存，以完成數據處理的解析過程。將ICD的管理從系統中剝離出來，形成獨立的通用型處理模塊，為其他系統模塊進行服務。它具有接口管理、模塊編輯、數據檢索、權限設置和導入導出等功能。

接口管理支持AFDX總線協議，能夠根據仿真數據機型和設備對數據接口信息進行統一的分類管理，并支持多種機型的設備ICD接口管理。ICD管理軟件的編輯模塊，支持對所有ICD數據的添加、刪除、修改功能，主要實現對ICD信息的管理功能。簡潔的人機交互界面使得編輯ICD更加便捷，用戶可直接通過編輯界面對相應的參數信息進行修改和保存。ICD管理軟件還支持整個設備或者機型的ICD數據的復制功能，方便新設備或者新機型的部分ICD的修改和維護。

檢索模塊的主要功能，為了方便用戶對相關機型的ICD信息進行查看，可通過ICD管理軟件對ICD數據進行檢索。通過檢索關鍵字對ICD進行模糊檢索，或者有針對性的精確檢索，快速定位需要查找的ICD數據[2]。

權限管理模塊，主要是為了ICD信息安全而設計的。不同權限人員，對ICD信息的操作也有所不同。ICD管理軟件能夠根據不同用戶的角色對ICD管理軟件進行權限控制。將用戶分為數據管理人員和測試人員。數據管理人員可以對ICD數據進行添加、刪除、修改等操作。測試人員只能進行數據的瀏覽和查詢操作。

導入導出功能模塊，主要是對ICD信息進行導出腳本文件，或者導入腳本文件，實現用戶對ICD信息導入導出的功能而設計。用戶能夠使用該功能對數據庫進行導入導出操作，方便用戶對ICD信息數據的管理[3]。

2 ICD在航空仿真建模中的應用

航空機載設備建模仿真包括激勵仿真模型和顯示控制模型兩部分。激勵仿真模型包括機載設備仿真模型、設備間數據交聯模型、輸入數據激勵模型和數據接口仿真模型；顯示控制模型包括界面圖形顯示模塊、顯示刷新控制模型和數據接口模塊[4]。

ICD數據管理模塊為設備模型和顯控模型內部運算提供數據[5]，同時作為設備模型與顯控模型之間的數據整合傳輸的一部分，將數據按照仿真要求完成數據儲存、組包、解析等工作。仿真建模接口數據管理關系如圖1所示。

圖1 一種仿真建模接口數據管理關系圖

ICD仿真建模接口數據管理的主要內容有：按照機型和機載設備對所用的數據進行分類管理，機型與設備數據相對獨立。

按照仿真模型數據傳輸要求錄入ICD數據，支持422、429、AFDX等多種總線數據結構。

數據錄入分為兩種：單個錄入和整體導入。單個錄入指單個數據按照提前定好的格式進行手動錄入。整體導入是將數據表單按照預定好的格式自動整體錄入。

模型可從ICD中讀取存儲好的數據進行運算，并將輸出數據存入數據管理模塊中進行組包。

數據管理模塊按照總線定義將設模型輸出數據與ICD數據進行關聯，使數據的字節對應相應的物理含義，組成總線數據包。

對總線板卡驅動進行封裝，通過邏輯對其進行調用，完成數據處理功能，發送給顯控模型。

ICD接口數據管理結構及數據流如圖2所示。

圖2 接口數據管理框圖

3 結語

ICD數據管理采用ICD數據庫和接口數據管理模塊，在機載設備建模仿真過程中進行ICD數據的導入、編輯、導出，實現通信接口選擇、接口仿真、邏輯仿真和代碼自動生成等功能，實現了模型在仿真過程中接口數據的有效管理功能。

[1]徐亞軍，熊華鋼，李峭. 一種航空電子ICD管理系統改進方案[J]. 遙測遙控，2003，24（3）：38-41.

[2]葉中脈，秦開宇，陳華偉，等. 航電系統通用總線監控軟件的設計與實現[J]. 測控技術，2012，31（3）：94-97.

[3]曹全新，王學鋒，胡興榮. 航空電子綜合仿真系統研究[J]. 測控技術，2008，27（2）：76-79.

[4]趙文俊，蔣國峰. 飛機航電系統1553B總線信息監控器的軟件設計[J]. 兵工自動化，2009，28 （7）：12-13.

[5]陳琳，汪健甄，安萬先，等. 多路數據總線任務調度和仿真評價技術[J]. 電光與控制，2005，12（2）：22-26.

Application of ICD Data Management in Avionics Simulation Modeling

Chen Jie Xu Bo Ke Peng Wang Xiaoyong

Xi’an Avionics Technology Co., Ltd., Shaanxi Xi’an 710075

A large number of different types of data and data streams are involved in the research of avionics simulation modeling. How to manage data effectively becomes the key to the modeling process. A method for configuration management of avionics simulation modeling data through ICD interface data management module and SQL database is proposed to enable the simulation system to be flexibly configured and enhance the system’s scalability and maintainability. With the rapid development of computer technology, simulation technology has become an important supporting force of modern engineering technology. People are increasingly using simulation methods to solve the complex problems of system influence factors with strong correlation and dynamic characteristics. The application of simulation technology in avionics bus performance verification and missile dynamic test is introduced.

ICD; simulation modeling; avionics equipment

TP311.5；V211

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