直升機試飛試驗數(shù)據(jù)管理的論文
在直升機研制等過程中直升機試飛試驗是非常重要的一個環(huán)節(jié)，而在直升機的飛行試驗中，對于飛行數(shù)據(jù)的管理至關(guān)重要。本文設(shè)計了直升機試飛試驗管理和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，使得整個試飛試驗項目的數(shù)據(jù)和過程可控制、可追蹤、可復(fù)現(xiàn)，達到試飛試驗數(shù)字化、信息化管理的目標(biāo)。
1 引言
在直升機的研究、制造過程中，對直升機進行試飛試驗是一個非常重要的環(huán)節(jié)，是對驗證設(shè)計、評估制造的環(huán)節(jié)，從而保證飛機質(zhì)量。所謂直升機的飛行試驗，是指直升機在飛行過程中，通過各種飛行試驗在飛行環(huán)境中探索直升機的飛行機理，從而掌握直升機的飛行規(guī)律，鑒定直升機的發(fā)動機和機載設(shè)備的性能和可靠性。
隨著我國在直升機設(shè)計和制造方面的技術(shù)水平逐漸提高，順應(yīng)市場拓展的需求，我國直升機試飛試驗的任務(wù)不僅次數(shù)任務(wù)繁重，其各項要求也提高，具體表現(xiàn)為直升機的試飛項目眾多、試飛試驗的周期較長、試飛要求更精細(xì)等特點。在信息化條件下，直升機試飛測試更具有多樣化、復(fù)雜化、數(shù)字化、實時性等特點，在傳統(tǒng)試飛模式下，其試驗測試過程難以適應(yīng)現(xiàn)代化信息化的要求。在現(xiàn)代化條件下，對試驗數(shù)據(jù)進行處理和信息管理，使得試驗經(jīng)驗?zāi)軌虻玫嚼鄯e和繼承，都需要依靠信息化技術(shù)來實現(xiàn)。
在直升機的飛行試驗中，對于飛行數(shù)據(jù)的管理至關(guān)重要。飛行數(shù)據(jù)管理包括數(shù)據(jù)的記錄和譯碼。其中，數(shù)據(jù)記錄指通過載于直升機上的飛行數(shù)據(jù)記錄器，將直升機在飛行過程中采集到的各類數(shù)據(jù)信息保存至存儲介質(zhì)。飛行數(shù)據(jù)記錄技術(shù)又包括三個過程，分別是數(shù)據(jù)采集、記錄、存儲。而飛行數(shù)據(jù)譯碼是指對飛行數(shù)據(jù)記錄器中存儲的飛行數(shù)據(jù)的還原技術(shù)。目前，大部分飛行數(shù)據(jù)記錄器對飛行數(shù)據(jù)的壓縮和保存都是以二進制幀格式進行的，因此飛行數(shù)據(jù)譯碼的任務(wù)就是根據(jù)實際情況，建立對飛行數(shù)據(jù)譯碼的數(shù)學(xué)模型和還原算法，將飛行數(shù)據(jù)的二進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為清晰直觀的飛行工程數(shù)據(jù)。
本文將對直升機試飛試驗管理和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行設(shè)計，以計算機信息系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，達到提高試飛試驗效率、保證試飛安全、降低試飛成本、提高試飛信息的利用率的目的。
2 數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)功能設(shè)計
對于直升機的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，應(yīng)具有以下主要功能：
(1)具有試飛的試驗規(guī)劃：按照直升機的試飛試驗要求，對直升機的試驗規(guī)劃進行確定;
(2)具有試飛的試驗指揮管理：按照試驗任務(wù)，對參與試飛試驗的試飛員、試驗直升機進行測試，并對在試飛過程中所產(chǎn)生的試驗數(shù)據(jù)和信息進行管理;
(3)對試飛試驗資源進行管理：管理并配置相應(yīng)資源，包括試驗直升機、測試設(shè)備儀器、試飛人員、地勤人員等;
(4)業(yè)務(wù)的流程管理：對直升機試飛的計劃和管理，提供相應(yīng)數(shù)據(jù)來對試飛試驗執(zhí)行過程以及過程中的決策進行決策;
(5)試驗報告和數(shù)據(jù)發(fā)布：需要評估試驗數(shù)據(jù)的正確性，確定設(shè)計技術(shù)指標(biāo)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是否符合標(biāo)準(zhǔn)。
3 數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)框架設(shè)計
直升機試飛數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的基本要求，是對試飛試驗的各種數(shù)據(jù)，包括項目計劃、試驗任務(wù)、試飛大綱、試飛科目單、試驗文檔、測試系統(tǒng)、試驗日志、測試數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理與分析等進行統(tǒng)一管理和規(guī)范一致，保證試驗數(shù)據(jù)及其相關(guān)信息的完整性、安全性和可檢索性，建立強大的以直升機為特色的試飛試驗管理和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，對科研/制造直升飛機、鑒定試飛效果、取證試飛的需求綜合考慮，要求既能覆蓋不同型號的直升機的研制試飛，又能與直升機數(shù)字化并行協(xié)調(diào)設(shè)計平臺集成接口，直接服務(wù)于直升機總體及其各個分系統(tǒng)，為它們的設(shè)計、改進、驗證等各個環(huán)節(jié)提供有效支撐，這樣一方面可以實現(xiàn)試飛試驗信息的發(fā)布，另一方面還可以實現(xiàn)試飛試驗的資源共享。
3.1 直升機的試飛試驗業(yè)務(wù)流程
作為一個系統(tǒng)的.工程，直升機試飛試驗的周期較長，具有較強的綜合性，涉及相當(dāng)多的部門、人員，工作環(huán)節(jié)繁瑣，其工作環(huán)節(jié)包括安排試飛任務(wù)、安排試飛大綱科目、對儀器設(shè)備、測試件進行標(biāo)定、測試改裝、對測試系統(tǒng)進行調(diào)試、對數(shù)據(jù)進行處理、交付試驗數(shù)據(jù)、編寫報告、管理數(shù)據(jù)庫等。具體的直升機試飛試驗的業(yè)務(wù)流程如圖1所示。
在直升機試飛試驗的過程中，各種飛行的數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量大、類型多的特點。其中試飛數(shù)據(jù)中，其核心是試飛測試數(shù)據(jù);此外，還有存在一些試驗性文件;還包括預(yù)處理后向各專業(yè)提供的數(shù)據(jù)文件。針對交換、傳遞數(shù)據(jù)時對格式的要求，必須進行統(tǒng)一定義。當(dāng)相關(guān)人員接受數(shù)據(jù)或查詢數(shù)據(jù)時，需清楚數(shù)據(jù)的格式和定義。由于試飛數(shù)據(jù)復(fù)雜繁多，直升機試飛試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)必須完成大量試飛試驗文檔和數(shù)據(jù)從采集、存儲到分析處理再到查詢、顯示最后至報告編寫等要求。
數(shù)據(jù)庫是直升機試飛試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進行信息綜合管理的基礎(chǔ)。由于試飛試驗的文檔、數(shù)據(jù)和信息數(shù)量多、類型復(fù)雜，只有將試飛試驗中的各種信息與相關(guān)數(shù)據(jù)進行有機關(guān)聯(lián)，才能有利于對數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行檢索、處理和挖掘。
以信息化基礎(chǔ)平臺為支撐體系，綜合考慮直升機試飛試驗流程特點，為直升機試飛試驗的數(shù)據(jù)管理量身設(shè)計數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)軟件。在直升機試飛試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的框架中，應(yīng)綜合試飛試驗計劃、實施、結(jié)果信息，從而提高試驗任務(wù)完成的效率和正確性;最后所形成的數(shù)據(jù)庫是寶貴的成果資源，應(yīng)最大限度地進行有效的重復(fù)利用和挖掘，供將來對型號直升機進行改型研制或為新型號直升機研制提供試飛試驗實測數(shù)據(jù)。直升機試飛試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的框架如圖2所示。
綜合對該框架進行分析可見，該系統(tǒng)框架的特點在于：在直升機試飛過程中，將試飛試驗的管理和任務(wù)實施進行同步信息處理，把測試數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理分析與數(shù)據(jù)庫歸檔操作流水線進行，保證歸檔數(shù)據(jù)的完整性，使得整個試飛試驗項目的數(shù)據(jù)和過程可控制、可追蹤、可復(fù)現(xiàn)，達到試飛試驗數(shù)字化、信息化管理的目標(biāo)。
4 結(jié)論
本文設(shè)計了直升機試飛試驗管理和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，使得整個試飛試驗項目的數(shù)據(jù)和過程可控制、可追蹤、可復(fù)現(xiàn)，達到試飛試驗數(shù)字化、信息化管理的目標(biāo)。
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