飛機(jī)維修訓(xùn)練器模型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

張琪

摘 要：飛機(jī)維護(hù)訓(xùn)練器主要對學(xué)員進(jìn)行綜合維修方面的訓(xùn)練，維護(hù)訓(xùn)練器主要包含了一些操作以及一些故障修復(fù)以及工作原理等方面的復(fù)雜維修模型，對于當(dāng)前訓(xùn)練器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不統(tǒng)一等問題需要通過結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，根據(jù)訓(xùn)練器當(dāng)中核心部分的具體需要拆解訓(xùn)練器。本文重點(diǎn)對飛機(jī)維護(hù)訓(xùn)練器模型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：飛機(jī)；維修訓(xùn)練器；模型結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)

1 結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的過程中需要明確定義書各部分輸入、輸出以及系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且具有完整的邏輯功能，這些定義主要在系統(tǒng)的工作原理和邏輯功能當(dāng)中設(shè)置，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前就需要完成相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，并且進(jìn)行系統(tǒng)化的分析，對系統(tǒng)功能的需求進(jìn)行明確。

1.1 系統(tǒng)模塊分解與描述

1.1.1 模塊分解原則

1）模塊內(nèi)聚：模塊的內(nèi)聚是對模塊的統(tǒng)一性、整體性、專業(yè)性、獨(dú)立性進(jìn)行評價(jià)的具體指標(biāo)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中需要各模塊具有非常強(qiáng)的內(nèi)聚程度，模塊需要獨(dú)立完成相關(guān)的操作任務(wù)，對各模塊進(jìn)行整合，可以將系統(tǒng)整體功能完成。

2）模塊耦合：模塊的耦合性是對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是否合理進(jìn)行判斷的關(guān)鍵因素，一定要對模塊的耦合程度進(jìn)行控制，讓其可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸耦合或者相互調(diào)用，將深入模塊內(nèi)部的相互控制關(guān)系消除，在運(yùn)行操作的過程中和其他模塊不存在關(guān)聯(lián)，這樣可以讓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展和維護(hù)更為方便。

1.1.2 模塊分解與描述

在模塊分解的過程中，主要以系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)為導(dǎo)向，依照模塊分節(jié)的具體要求從上到下對系統(tǒng)的核心模塊進(jìn)行劃分，并且做到從頂向下，逐漸求精，逐步細(xì)化，對于模塊當(dāng)中的邏輯功能、輸入輸出功能以及狀態(tài)等外部屬性一定要進(jìn)行具體的描述，在描述過程中主要包含了輸出、輸入邏輯等相關(guān)功能模塊，需要具有多輸入多輸出的特點(diǎn)，對模塊輸入x進(jìn)行定義、模塊輸出y進(jìn)行定義、模塊的邏輯功能設(shè)計(jì)為g。則模塊的表達(dá)式可以設(shè)置為

Y=Gf（X） （1）

1.2 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)

依照模塊的描述和分解等情況對各模塊的功能進(jìn)行分析，確保模塊的高效性和可靠性，根據(jù)模塊的數(shù)據(jù)傳輸關(guān)系進(jìn)一步依照模塊的輸入輸出方式進(jìn)行連接，形成一套統(tǒng)一的整體結(jié)構(gòu)，并且將系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作完成。

2 訓(xùn)練器模型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)總體功能分析

需要對模擬及仿真的功能需求進(jìn)行確認(rèn)，訓(xùn)練器的功能主要包含了維護(hù)排故以及邏輯操作等兩個方面的功能，操作邏輯在訓(xùn)練器當(dāng)中是非常基礎(chǔ)，維護(hù)排故主要是操作邏輯過程中的一個組成部分，主要是對某些組件或者系統(tǒng)進(jìn)行的具體任務(wù)。首先對現(xiàn)象進(jìn)行分析主要包含了顯示系統(tǒng)故障效應(yīng)、聲音效應(yīng)、面板效應(yīng)等，主要是駕駛艙當(dāng)中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，其次是進(jìn)行系統(tǒng)測試，對機(jī)內(nèi)系統(tǒng)進(jìn)行測試，對相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行排故。進(jìn)行控制診斷，依照維修手冊上的相關(guān)任務(wù)和任務(wù)的具體描述對故障點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn)，并且完成測量工作；進(jìn)行測量換件，依照故障點(diǎn)進(jìn)行診斷，并且測量相關(guān)的線路，更換相應(yīng)的配件；進(jìn)行測量確認(rèn)等工作，在完成自測試和系統(tǒng)測試之后，如果故障依舊存在，需要繼續(xù)進(jìn)行維修等工作，如果測試正常可以恢復(fù)相應(yīng)的工作環(huán)境。

2.2 系統(tǒng)模型分解與結(jié)構(gòu)描述

2.2.1 中央控制端

中央控制端在模擬器當(dāng)中是核心部分，主要包含了客戶端軟件、故障數(shù)據(jù)庫以及信息監(jiān)控模塊，控制端對數(shù)據(jù)庫造成的故障信息進(jìn)行讀取，通過計(jì)算之后整進(jìn)行整合，進(jìn)一步輸出故障傳輸數(shù)據(jù)信號監(jiān)測，模塊式終端可以對正常操作和排故時用戶的操作信息進(jìn)行接收和處理，中央控制端和數(shù)據(jù)庫對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，可以形成一套輸入輸出的表達(dá)式，具體為。

Yf=Gf（Xd，Xc） （2）

Y0=G0f（Xu） （3）

2.2.2 模擬駕駛艙操作模型

模擬駕駛艙主要是對飛機(jī)當(dāng)中各系統(tǒng)進(jìn)行模擬，主要有顯示系統(tǒng)、聲音系統(tǒng)、操作面板等，系統(tǒng)面板主要可以接受一些故障輸入和邏輯功能輸出系統(tǒng)，可以對聲音顯示的系統(tǒng)的情況進(jìn)行輸出，以一個子模塊為核心，進(jìn)行駕駛艙操作模型的設(shè)置，并且以系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為核心，將每個子系統(tǒng)抽象位LRU模型，形成一種多輸入多輸出的基礎(chǔ)模型，在此過程中，其表達(dá)式為：

Ys=GlGwf（，Xc，Xfal） （4）

Yfucd=Gwf（Xfucd，Xc，Xfal） （5）

2.2.3 模擬外場維修場景操作模型

模擬外場維護(hù)場景主要是通過3d環(huán)境漫游實(shí)體為基礎(chǔ)，主要包含了3d飛機(jī)的實(shí)體還有相關(guān)的仿真，也要用模型、航空耗材、實(shí)體等對飛機(jī)維修時的勤務(wù)和拆裝等維修任務(wù)進(jìn)行仿真，在仿真的過程中，主要以模型為基礎(chǔ)來進(jìn)行維護(hù)，場景操作模型的設(shè)置輸入輸出的表達(dá)式主要為：

2.2.4 系統(tǒng)工作原理操作模型

電路模型和原理圖模型共同形成了系統(tǒng)工作操作模型，對系統(tǒng)工作原理的故障輸入、邏輯描述、故障隔離等相關(guān)任務(wù)進(jìn)行支持，模型接收系統(tǒng)功能的輸入輸出情況如下，表達(dá)式如下。

2.2.5 通信模塊

通信模塊主要包含了各個模塊之間的通信以及故障數(shù)據(jù)模塊的通信，通過分析可以發(fā)現(xiàn)各模塊就都會有數(shù)據(jù)輸入，故障數(shù)據(jù)主要通過中央控制端進(jìn)行編輯和處理之后，向各模塊當(dāng)中傳播，模型當(dāng)中因?yàn)轳詈隙认鄬^低，所以需要通訊模塊進(jìn)行通信傳遞，并且將各功能輸入塊和功能輸出塊進(jìn)行聯(lián)系，其輸入輸出表達(dá)式如下所示。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)證與分析

中央控制端對故障數(shù)據(jù)庫當(dāng)中的信息進(jìn)行讀取，并且通過整合完成故障信息的傳播。駕駛艙主要利用系統(tǒng)操作以及飛行后的報(bào)告數(shù)據(jù)等對故障點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn)，并且完成相關(guān)的維修操作，原理圖中可以顯示出系統(tǒng)的非正常工作狀態(tài)，電路圖可以測試各線路的情況，并且完成相關(guān)的更換線操作，維修場景可以對LRU自測試，通過維修工具來對各組件進(jìn)行更換，依照上述部分利用通信模塊來對操作信息進(jìn)行實(shí)時反饋，并且建立起合理的聯(lián)系，讓操作任務(wù)更為完整，在模擬的過程中效率更高，保證操作和維護(hù)過程的有序，連接各模塊當(dāng)中具有較高的內(nèi)聚程度，可以單獨(dú)進(jìn)行某項(xiàng)任務(wù)完成。而模塊的耦合度相對較低，在通信的系統(tǒng)的連接下可以形成統(tǒng)一的整體，對飛機(jī)的完整維護(hù)進(jìn)行支持。

結(jié)束語

對于當(dāng)前模擬及結(jié)構(gòu)不完整以及設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的各種問題，需要采取結(jié)構(gòu)化的方式進(jìn)行處理，根據(jù)飛機(jī)維修排故的具體過程對訓(xùn)練器的系統(tǒng)功能進(jìn)行分析，并且，保證涵蓋飛機(jī)操作和維修過程中的各項(xiàng)任務(wù)，具有一定的通用性，值得進(jìn)行推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]張偉.庫麗嬡.某新型飛機(jī)維修模擬訓(xùn)練系統(tǒng)[J].航空制造技術(shù)，2011，8：76-79.

[2]劉家學(xué)，張鑫磊.耿宏.飛機(jī)維修LRU仿真模型研究[J].計(jì)算機(jī)仿真，2015（09）：61-65.