基于航電系統ICD分析的ICD管理系統平臺設計

陳斌

[摘? ? 要 ]隨著我國各項科學技術的不斷發展，航電技術也有了飛速提升，近幾年航電系統越來越完善，作為現代化戰斗機的重要組成部分，航電系統的發展能夠大幅提升我國航天系統發展水平，另外還能促進我國軍事領域的進步。基于此，我國相關部門加強了對航電系統的管理與維護，航空電子系統的通用接口文檔（ICD）管理系統的出現，提升了我國航天系統的安全性，不僅促進了ICD信息的升級與管理，還對ICD信息進行了分析，更有利于這一領域工作人員對航電系統的維護與管理。在這一背景下，本文對航電系統ICD進行了研究，分析了ICD管理系統運行現狀，并對ICD管理系統平臺設計做出了論斷，提出了相對應的改進措施。

[關鍵詞]ICD管理系統;現狀分析;策略

[中圖分類號]TN967.1 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）04–00–03

[Abstract]With the continuous development of science and technology in China， avionics technology has also been rapidly improved.In recent years， avionics system has become more and more perfect.As an important part of modern fighter， the development of avionics system can greatly improve the development level of China's aerospace system， and also promote the progress of China's military field.Based on this， China's relevant departments have strengthened the management and maintenance of avionics system.The emergence of general interface document （ICD） management system of avionics system has improved the security of China's aerospace system， not only promoting the upgrading and management of ICD information， but also analyzing the ICD information， which is more conducive to the maintenance and management of avionics system for staff in this field.In this context， this paper studies the ICD of avionics system， analyzes the operation status of ICD management system， and makes a judgment on the design of ICD management system platform， and puts forward corresponding improvement measures.

[Keywords]ICD management system; status analysis; strategy

隨著我國科技水平的不斷提高，航電系統在我國航空領域得到了廣泛應用，但對這一系統的管理與維護技術還存在部分問題，為解決這些問題，相關人員研發出了ICD系統，加強了對航電系統的管理，雖然ICD的出現提升了航電系統運行效率，但同時也帶來了新的問題，對ICD系統的維護，以及ICD管理系統本身存在的問題等，都需要相關人員不斷加強對這一系統的管理與完善，使這項技術更進一步，從而推動我國科技水平的進一步提升。

1 航電系統ICD概述

ICD系統在航空電子系統中連接各分系統與各設備間的信號，在航空電子系統中處于重中之重。傳統航電系統管理方法為手工編制檔案管理，這一傳統手段運行效率比較低，也極其容易出現計算失誤等問題，降低了航空管理工作運行效率。另外，由于航空技術的不斷進步，需要管理的數據也在不斷增多，這就增加了航電管理系統的工作量。因此，完善ICD管理系統，提升管理質量便尤為重要。

隨著ICD系統的不斷完善，ICD系統數據庫功能也在不斷提升，能夠更高效地對航天設備各數據進行錄入、查詢、分析等。還能夠對各數據進行分類管理，使管理記錄更加趨于規范化。同時還增加了多種查詢方式，完善了查詢手段。

ICD信號中會包含多重信息，這些信息存在著一定的邏輯性，這些存在著邏輯性的信息被稱為域，域與信號之間存在著緊密聯系，一個信號可以包含多個域，但是域只存在于一個信號中，并且與所存在信號的周期保持一致，根據不同邏輯不同作用可以將域進行進一步劃分，比如布爾域、固定值域、整型域、枚舉域、BCD域等12種域，這些域有其特定作用與屬性，適用于所有航電系統。接下來將對不同類型的域進行具體分析。ICD域組成部分如圖1所示。

1.1 標簽域

標簽域是由多個比特位表示數值的固定值域，主要用來表現ARING-249總線的標簽信息。這一總線的標簽信息使用的是8進制數據來表達的，編碼方式采用從高到低進行，使得數據看起來更加整潔規范，更便于管理。

1.2 布爾域

布爾域與枚舉域相差不大，相當于一個枚舉域的比特位，但布爾域的取值較小，只取0或1，用來表示邏輯信號的增減。

1.3 定點域

定點域包含的內容較多，借助計算機數據對運行數據進行記錄分析，主要包含比例尺、最小/大值、符號位、單位、LSB等屬性的域。不同ICD系統對定點域分析及定義方式不同，相關人員便在定義域內增加了節序屬性，使得在進行數據分析與記錄時按照高低位方式進行傳輸，使得數據看起來更加具有條理性。

1.4 枚舉域

顧名思義，枚舉域類似列舉法，借助多個表示2的比特域進行枚舉，其計算方式為2n，用來計算系統中存在的域值。

1.5 ASCⅡ域

ASCⅡ域借助數字8來進行其中的數據，數據區間為0～255內的8的倍數，用來表示5ASCⅡ內的數據信息。

1.6 BCD域

BCD域與5ASCⅡ域計算方式基本相似，BCD以4的整倍數來表示表格內的信息數據，但這一數據不是用比特域來計算，而是采用定點域的方式來記錄，其屬性主要包括比例尺、單位、最大/小值等屬性，多用來統計時間、維度等信息。

1.7 DOUBLE域

DOUBLE域是用來表示雙精度浮點值的域，采用比特域計算方式，由64為比特位組成。

1.8 SINGLE域

與DOUBLE域相反，SINGLE域使用來表示單精度浮點值的域。

1.9 UNICODE域

UNICODE域也是借助比特域來進行計算的域，由32的整倍數組成，來表示UNICODE的編碼數據。

2 ICD信息管理

ICD信息管理主要對域、系統、產品、信號等進行多方面的管理。

2.1 項目管理

項目管理主要是指對機器型號、架次、運行時間等信息的管理。對項目的管理分為多種機型，同一機型又分為多種系統，比如，飛行系統、航電系統等，這就使得ICD需要管理的內容有所增加。

2.2 系統管理

系統管理主要指對不同機型的子系統的維護，主要指對系統的功能、產品、描述等信息的管理。對系統的管理主要指某種機型內的分系統，分系統又包含更小的設備組織，比如，航電系統又包括大氣系統、慣導系統等。慣導系統又包括慣導計算機等設備，使得ICD在進行管理時要做好分類，具體問題具體分析，使檢測結果更加精確。

2.3 信號管理

信號管理主要指對產品的輸入信號及輸出信號進行管理與維護，并且要將信號進行分類，以邏輯順序或物理順序進行管理，劃分為數據塊與邏輯域，信號管理是在可制定化基礎上進行編寫的，能夠滿足不同用戶對信號的關注度，便于制定個性化方案。對信號的管理實際是對產品的通訊內容進行管理，信號分為總線與非總線兩部分，總線又包括MIL-STD-1553B、ARING-429、AFDX等分系統，非總線又包括離散量、電阻量、模擬量等。ICD系統信號管理結構如圖2所示

3 ICD安全性分析

ICD系統對航電系統的管理具有極大的優越性，經過相關人員的不斷研究，安全性能有了極大提升，以下將對ICD系統在航電系統管理中的安全性做出全面分析。

3.1 數據安全

ICD系統有著專門記錄數據用的數據庫，用來記錄、修改、查詢、導出用戶操作功能權限，還可以根據用戶的不同需求做出針對性方案，用戶在進行系統操作時有特定權限，并且只能在自己的權限內對數據進行分析。另外，ICD數據庫可以記錄下用戶對數據的修改狀況，并對這些數據進行分析，可以在用戶對數據調整不準確出現故障時對數據進行恢復，使系統的安全性能夠更進一步提升。同時，用戶還可以通過客戶端對數據進行修改并記錄，管理人員通過查看修改日志便可以對系統做出具體分析，以便專業人員及時發現設備存在的問題并解決。

3.2 性能優化

ICD數據庫可以對航電系統進行數據分析及記錄，所涉及的數據量比較大，ICD管理系統的數據庫存儲空間比較大，能夠滿足航電系統的要求，使航電系統運行效率更進一步提升。同時，ICD數據庫還能夠在大量用戶同時訪問時保質保量完成任務，使用戶獲得良好的體驗感。隨著工作人員對這一技術的不斷優化，數據庫對數據的處理效率也在不斷提升，這就加大了航電系統的運行效率。ICD數據庫還按照設備功能對其進行了合理優化，設備維護更加便利，延長了設備使用年限，在一定程度上降低了設備維護成本。

3.3 ICD服務器

ICD系統的核心為ICD服務器，能夠對數據進行記錄及同步，服務器又由多種部件組成，數據庫與服務軟件，用于存儲ICD數據的服務器可以通過JDBC直接與數據庫建立聯系，并通過TCP向各客戶端輸送信息，客戶想要對數據進行修改時，客戶端會進行記錄備份，服務器便可以通過客戶端向其他客戶傳遞這一信息，實現數據同步更新。

3.4 ICD客戶端

ICD客戶端已經歷了長期的演變改革，作為軟件使用人員的接口，用戶可以通過ICD客戶端查詢數據、記錄、編輯等，并通過這一系統進行管理工作，因此客戶端還要為客戶提供可操作的平臺，還要滿足復雜ICD的設計需求，為用戶提供操作更加便利的平臺，另外還可以借助圖畫的形式，使設計過程趨于簡單化，提升工作人員工作效率，使ICD處理數據的功能更進一步提升，提高這一系統精確度。

4 ICD系統發展前景

ICD系統能夠在很大程度上滿足當下技術需求，但隨著航電技術的不斷提升，對ICD管理系統也提出了新的要求，這就需要相關人員加緊對這一系統的研究與完善。在進行優化設計時要考慮到多方面因素，可借助其他手段來對這一技術進行完善，如紅外檢測手段等，對系統運行過程進行實時記錄，以便相關人員能夠及時發現系統運行中的問題，并對其進行解決，推動這一系統更加完善。

航電ICD系統在未來還可能會加入新的總線協議，對不同類型的數據經營分別分析。當下ICD設計及管理并沒有加入擴展技能，不能將之前使用過的數據進行遷移、導入，在對這一技術進行完善時，可以加入數據導入系統，將之前研發使用的數據導入到現有程序中，還可以建立自我檢測系統，對之前犯過錯的數據進行鎖定，在輸入相關數據時啟動自我鎖定系統，減少失誤。

5 ICD系統改進方案

雖然ICD系統為航電系統帶來了諸多便利，但在實際運行過程中還存在著不少問題，拖慢了航電系統及其自身的發展速度，所以相關人員要加緊對這一系統的修整與完善，以下將對ICD存在的問題進行具體分析并提出相關優化方案。

5.1 借鑒國外先進經驗

雖然我國已處于發展中國家前列，但發展水平與發達國家還存在一定差距，發達國家的ICD管理系統相比我國ICD管理系統來說更加完善，這就要求我國相關專業人士吸取發達國家先進經驗，學習西方先進技術，為我所用，并結合我國實際情況進行優化改進，使我國ICD技術更進一步提升。

5.2 提升相關專業的教學質量

由于這項相對比較新穎，對專業性要求比較高，從事這一職業的工作人員相對比較年輕，對新知識、新技術的接受程度也比較高，這就要求在進行專業知識的教學時要加緊對專業知識的培養。隨著科技水平的不斷提升，越來越多的人投入到這一事業中，各高校也對這一專業進行了擴招，教育水平也在逐年提升，學校在進行教學時要提升教育質量，在條件允許的情況學校可以與當地航天部門建立聯系。為學生征得實訓機會，為將來投入到航電事業打下良好基礎，為航電工程注入新的活力。

6 結語

總而言之，ICD管理系統平臺為航電系統的運行提供了極大的便利，但在運行過程中還存在著部分問題，比如系統維護成本較高、運行速度有待進一步提升等，本文針對這一問題進行了具體分析，但在實際操作過程中存在的問題絕不止于此，相關專業人員應該在工作中不斷總結經驗教訓，及時發現并解決這一系統中存在的問題，使得航電系統運行效率進一步提升，為促進我國航電事業的發展打下良好基礎，使相關領域人員獲得更多經濟效益及社會效益，促使我國經濟進一步增長。

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