專利名稱：航電系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計(jì)驗(yàn)證系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及飛機(jī)航電技術(shù)，特別是涉及一種航電系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計(jì)驗(yàn)證系統(tǒng)與方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前國(guó)內(nèi)外多數(shù)先進(jìn)飛機(jī)中采用的航電系統(tǒng)都是總線式系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)的主要功能部件可以分為三類BCMP(含任務(wù)計(jì)算機(jī))、顯示設(shè)備(如平顯、下顯、UFCP顯示器)、各飛機(jī)成件設(shè)備(如大氣機(jī)、慣導(dǎo)設(shè)備、飛控設(shè)備、火控設(shè)備、雷達(dá)等)，各功能部件間靠1553、422、429總線進(jìn)行通訊。BCMP是整個(gè)航電系統(tǒng)的核心控制單元，各飛機(jī)成件設(shè)備在BCMP的調(diào)度下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)調(diào)度和總線通訊，各顯示設(shè)備在BCMP的控制下實(shí)現(xiàn)畫(huà)面切換和數(shù)據(jù)顯示。
在飛機(jī)航電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，一方面由于各飛機(jī)成件可能來(lái)自于不同的廠家，在系統(tǒng)對(duì)接過(guò)程中可能出現(xiàn)各功能部件之間對(duì)接困難的情況；另一方面飛機(jī)的設(shè)計(jì)者和飛機(jī)的實(shí)際操作者(飛行員)也是不同的人員，因而可能出現(xiàn)飛機(jī)的操作者不習(xí)慣于飛機(jī)操作方式的情況。目前，國(guó)內(nèi)各飛機(jī)總體設(shè)計(jì)單位都沒(méi)有有效的數(shù)字化設(shè)計(jì)驗(yàn)證工具，對(duì)于頂層設(shè)計(jì)， 一般由設(shè)計(jì)人員手工設(shè)計(jì)，要等到各飛機(jī)成件研制出來(lái)進(jìn)行聯(lián)調(diào)時(shí)才能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，改正起來(lái)代價(jià)大，要耗費(fèi)較大的人力、物力、財(cái)力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的設(shè)計(jì)驗(yàn)證手段的不足，提供一種航電系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計(jì)驗(yàn)證軟件系統(tǒng)，該軟件能夠支持頂層設(shè)計(jì)的輸入，并可以在全數(shù)字環(huán)境中驗(yàn)證頂層設(shè)計(jì)思想。 本發(fā)明的目的是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的，航電系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計(jì)驗(yàn)證系統(tǒng)，包括BCMP模擬器、MC模擬器、飛機(jī)成件模擬器、顯示設(shè)備模擬器、OFP仿真器，所述的BCMP模擬器、MC模擬器通過(guò)數(shù)據(jù)總線與各飛機(jī)成件模擬器、各顯示設(shè)備模擬器和OFP仿真器相連接，其中
所述的BCMP模擬器是仿真實(shí)際航電系統(tǒng)中BCMP功能的模擬器，它具有實(shí)際航電系統(tǒng)BCMP的功能，作為整個(gè)系統(tǒng)的核心單元，它控制整個(gè)航電系統(tǒng)通訊、數(shù)據(jù)交換、畫(huà)面調(diào)度； 所述的MC模擬器仿真實(shí)際航電系統(tǒng)中任務(wù)計(jì)算機(jī)的功能，在BCMP正常工作的條件下它提供系統(tǒng)某些狀態(tài)的監(jiān)視功能，在BCMP出現(xiàn)故障時(shí)它將替代BCMP的功能，成為整個(gè)系統(tǒng)的控制者； 所述的飛機(jī)成件模擬器包括有大氣機(jī)模擬器、慣導(dǎo)設(shè)備模擬器、飛控設(shè)備模擬
器、機(jī)電設(shè)備模擬器、雷達(dá)模擬器，它可以接收并處理以太網(wǎng)傳來(lái)的飛行仿真計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)，
刷新自身狀態(tài)數(shù)據(jù)，并在BCMP模擬器的調(diào)度下完成總線通訊和數(shù)據(jù)交換； 所述的顯示設(shè)備模擬器包括有平顯模擬器、下顯模擬器、UFCP模擬器，它提供飛
行員可視化操作界面，在BCMP模擬器的調(diào)度下實(shí)現(xiàn)畫(huà)面的切換和刷新，通過(guò)該界面的操作
可以監(jiān)視整個(gè)飛機(jī)航電系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)；
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所述的0FP仿真器接收并處理以太網(wǎng)傳來(lái)的飛行仿真計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)，并通過(guò)總線與BCMP模擬器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊； 所述的OFP仿真器還可以實(shí)現(xiàn)飛機(jī)成件的模擬。 所述的航電系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計(jì)驗(yàn)證方法，其特征在于，包括以下步驟 l)POP設(shè)計(jì) POP設(shè)計(jì)提供POP仿真界面構(gòu)造平臺(tái)，用戶在該平臺(tái)可以使用各種標(biāo)準(zhǔn)界面元素完成界面的構(gòu)造，并且定義界面元素中數(shù)據(jù)來(lái)源、數(shù)據(jù)目的，數(shù)據(jù)類型的屬性，將POP仿真界面轉(zhuǎn)化為PDF文件，并能解析PDF文件生成相應(yīng)的POP仿真界面；
2)系統(tǒng)ICD設(shè)計(jì) 根據(jù)POP已構(gòu)造的界面元素的屬性信息生成相應(yīng)的下顯/平顯的ICD-1文件，對(duì)ICD-1文件按照數(shù)據(jù)來(lái)源、數(shù)據(jù)目的一定規(guī)則進(jìn)行分類，生成相應(yīng)的分類ICD-2文件，將分類ICD-2文件整合成各個(gè)飛機(jī)成件模擬器的ICD-3文件；各個(gè)飛機(jī)成件模擬器設(shè)計(jì)完成之后，可以生成各飛機(jī)成件之間的ICD-4文件，將ICD-3和ICD-4文件整合生成各個(gè)飛機(jī)成件的完整ICD-5文件，該ICD-5文件可以被各個(gè)飛機(jī)成件模擬器加載(除BCMP)，最后，將下顯/平顯的ICD-1文件和各個(gè)飛機(jī)成件的完整ICD-5文件整合生成系統(tǒng)總ICD-6文件，該文件可以被BCMP模擬器加載用以控制整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流向；
3)各飛機(jī)成件模擬器設(shè)計(jì) 各飛機(jī)成件模擬器的主要功能是用來(lái)仿真各1553設(shè)備，它的數(shù)據(jù)來(lái)自飛行仿真計(jì)算機(jī)，它可以模擬各1553設(shè)備對(duì)該數(shù)據(jù)的處理功能，包括 定義傳感器，用戶可以根據(jù)各1553設(shè)備的實(shí)際被測(cè)量和敏感元件定義符合實(shí)際
的功能傳感器，通過(guò)對(duì)傳感器敏感條件的改變可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種被測(cè)量值的改變； 定義執(zhí)行器，用戶可以根據(jù)各1553設(shè)備實(shí)際數(shù)據(jù)處理功能定義執(zhí)行器，實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)
量相關(guān)量的處理，從而產(chǎn)生符合整個(gè)仿真系統(tǒng)需求的數(shù)據(jù)； 定義ICD文件，用戶可以通過(guò)對(duì)界面元素屬性的來(lái)源和特征設(shè)置信息來(lái)生成ICD文件，該ICD文件應(yīng)該包括傳感器ICD文件和執(zhí)行器ICD文件； 數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)刷新及顯示，能夠根據(jù)飛機(jī)飛行數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)刷新和顯示，飛機(jī)
飛行數(shù)據(jù)來(lái)自飛行仿真計(jì)算機(jī)，該數(shù)據(jù)由以太網(wǎng)傳來(lái)；
4)BCMP模擬器設(shè)計(jì) BCMP模擬器主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)BCMP功能的模擬。它能夠兼容實(shí)際飛機(jī)航電系統(tǒng)中的BCMP，它可以加載總線表，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)航電系統(tǒng)通訊控制和數(shù)據(jù)交換，其具體功能分析如下 a)提供用戶軟件的編程接口，提供1553、422、429接口卡控制函數(shù) BCMP是整個(gè)系統(tǒng)的控制者，它控制整個(gè)航電系統(tǒng)通訊和數(shù)據(jù)交換包括1553、422、
429等方式的通訊，因而為了實(shí)現(xiàn)通訊和數(shù)據(jù)交換必須提供一個(gè)用戶可用的軟件編程接口，
讓用戶實(shí)現(xiàn)軟件編程控制該通訊過(guò)程； b)可根據(jù)分類ICD文件生成BCMP的總ICD文件 BCMP需要加載一個(gè)總ICD文件，該文件是控制系統(tǒng)整個(gè)數(shù)據(jù)流向的依據(jù)，該ICD文
件應(yīng)該是前文論述的飛機(jī)成件模擬器的ICD和下顯平顯仿真模塊ICD的并集； 該ICD文件也可以是實(shí)際航電系統(tǒng)中的ICD文件，本軟件將支持實(shí)際航電系統(tǒng)ICD文件的識(shí)別和載入； c)能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)航電系統(tǒng)數(shù)字仿真的通訊、控制和畫(huà)面調(diào)度 整個(gè)航電系統(tǒng)的通訊、控制、畫(huà)面調(diào)度都是在BCMP的控制下實(shí)現(xiàn)的，因而必須考 慮所有可能的情況，設(shè)計(jì)完整的控制流程，通過(guò)1553、429、422接口函數(shù)實(shí)現(xiàn)通訊功能，通 過(guò)查詢總線表內(nèi)容來(lái)確定當(dāng)前執(zhí)行的操作，通過(guò)ICD確定數(shù)據(jù)流向和控制方式，并且控制 POP仿真界面的圖片切換和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)刷新等功能； d)基于以上功能，向BCMP模擬器中輸入頂層設(shè)計(jì)規(guī)定的ICD和數(shù)據(jù)調(diào)度控制關(guān) 系，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)BCMP的模擬。 所述的POP設(shè)計(jì)步驟還包括編輯下顯/平顯操作界面及定義數(shù)據(jù)元素，定義畫(huà)面 切換，生成PDF文件及POP畫(huà)面瀏覽。 本發(fā)明的有益效果是，可以在設(shè)計(jì)階段提供數(shù)字化設(shè)計(jì)工具，并對(duì)頂層設(shè)計(jì)進(jìn)行 驗(yàn)證，無(wú)須等到飛機(jī)成件研制出來(lái)后在聯(lián)調(diào)階段在進(jìn)行驗(yàn)證和修改，使得頂層設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)、 驗(yàn)證和修改的代價(jià)和時(shí)間大大縮??；同時(shí)在型號(hào)設(shè)計(jì)前期飛行員可提前介入，對(duì)航電系統(tǒng) 的整體設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)估，縮短型號(hào)研制周期。


圖1為本發(fā)明設(shè)計(jì)過(guò)程示意圖。
圖2為本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)結(jié)合圖1和圖2對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明 航電系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計(jì)驗(yàn)證系統(tǒng)，由飛行員操作界面(綜合顯示系統(tǒng))數(shù)字化設(shè)計(jì) 及仿真驗(yàn)證軟件包、航電設(shè)備(航電系統(tǒng)成件)數(shù)字化設(shè)計(jì)及仿真驗(yàn)證軟件包和總線控制 管理器數(shù)字化設(shè)計(jì)及仿真驗(yàn)證軟件包組成，其中 1)飛行員操作界面(綜合顯示系統(tǒng))數(shù)字化設(shè)計(jì)及仿真驗(yàn)證軟件包 此軟件駐留在下顯模擬器、平顯模擬器和UFCP模擬器中，主要實(shí)現(xiàn)以下功能 支持平顯界面設(shè)計(jì)及定義界面元素的數(shù)據(jù)源和仿真運(yùn)行； 支持下顯界面設(shè)計(jì)及定義界面元素的數(shù)據(jù)源、仿真運(yùn)行。響應(yīng)飛行員操作，并可以 定義飛行員操作所對(duì)應(yīng)的消息； 系統(tǒng)可根據(jù)平顯、下顯界面元素定義的數(shù)據(jù)源和下顯定義的飛行員操作所對(duì)應(yīng)的 消息建立接口控制文件，輔助支持航電系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的接口控制文件設(shè)計(jì)；
可生成用于某些下顯設(shè)備生產(chǎn)廠家使用的PDF(圖形定義文件)；
可以從PDF文件中提取其描述的下顯畫(huà)面，并顯示出來(lái)。 2)航電設(shè)備(航電系統(tǒng)成件)數(shù)字化設(shè)計(jì)及仿真驗(yàn)證軟件包駐留在OFP仿真器和 飛機(jī)成件仿真器中，提供交互式的表格化設(shè)計(jì)界面，設(shè)計(jì)者可在此軟件環(huán)境設(shè)計(jì)航電設(shè)備 的輸入輸出數(shù)據(jù)接口格式(ICD)，設(shè)計(jì)航電設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)，設(shè)計(jì)航電設(shè)備的數(shù)據(jù)處理功能 (DDR)。 數(shù)據(jù)輸入支持?jǐn)?shù)字通訊類數(shù)據(jù)格式，交互式數(shù)據(jù)窗可直接寫(xiě)入傳感器仿真數(shù)據(jù)， 支持飛行仿真計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)飛行數(shù)據(jù)格式的動(dòng)態(tài)交互等；即支持界面數(shù)據(jù)輸入、總線數(shù)據(jù)輸
6入、飛行仿真計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)輸入等。 數(shù)據(jù)輸出支持?jǐn)?shù)字通訊類數(shù)據(jù)格式，也可定義模擬、數(shù)字信號(hào)和脈沖頻率信號(hào)等， 并定義到相應(yīng)的數(shù)字化外部接口 。 數(shù)字化設(shè)計(jì)的系統(tǒng)成件具有通用靈活的實(shí)時(shí)仿真運(yùn)行功能。支持1553類型航電 設(shè)備，如INS、ADC、E匪C、FC、MC等；429類型航電設(shè)備，如塔康TACAN、HXJ、無(wú)線電羅盤(pán)、無(wú) 線電高度表等；422類型航電設(shè)備，如DTE、 DVR、 AAP、 UFCP等的仿真；同時(shí)也支持模擬數(shù)字 信號(hào)的數(shù)字化設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)地面動(dòng)態(tài)仿真試驗(yàn)的支持。
3)總線控制管理器數(shù)字化設(shè)計(jì)及仿真驗(yàn)證軟件包
此軟件包駐留在BCMP模擬器中，主要實(shí)現(xiàn)以下功能 根據(jù)飛行員操作界面(綜合顯示系統(tǒng))開(kāi)發(fā)及仿真軟件包設(shè)計(jì)的ICD和航電設(shè)備 成件仿真軟件包設(shè)計(jì)的ICD的數(shù)據(jù)交互要求建立數(shù)據(jù)交換機(jī)，交換機(jī)支持1553、422、429、 模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)的數(shù)據(jù)交換方式，并支持BCMP(總線控制管理器)的畫(huà)面調(diào)度及控制功 能，即支持BCMP (總線控制管理器)的數(shù)字化設(shè)計(jì)。 航電系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計(jì)驗(yàn)證系統(tǒng)有五大部分組成，分別為BCMP模擬器、MC模擬器、 各飛機(jī)成件模擬器(如大氣機(jī)模擬器、慣導(dǎo)模擬器、飛控模擬器、機(jī)電模擬器、雷達(dá)模擬器 等)、各顯示設(shè)備模擬器(如下顯模擬器、平顯模擬器、UFCP模擬器等)、0FP仿真器(如 0FP422仿真器、0FP429仿真器等)。 BCMP模擬器是仿真實(shí)際航電系統(tǒng)中BCMP功能的模擬器，它具有實(shí)際航電系統(tǒng) BCMP的功能，作為整個(gè)系統(tǒng)的核心單元，它控制整個(gè)航電系統(tǒng)通訊(通過(guò)1553、422、429總 線)、數(shù)據(jù)交換、畫(huà)面調(diào)度功能。該BCMP模擬器應(yīng)該具有良好的兼容性，能替代實(shí)際航電系 統(tǒng)的BCMP設(shè)備。 MC模擬器仿真實(shí)際航電系統(tǒng)中任務(wù)計(jì)算機(jī)的功能。在BCMP正常工作的條件下它 提供系統(tǒng)某些狀態(tài)的監(jiān)視功能，在BCMP出現(xiàn)故障時(shí)它將替代BCMP的功能，成為整個(gè)系統(tǒng)的 控制者。 各飛機(jī)成件模擬器仿真航電系統(tǒng)中各飛機(jī)成件，如大氣機(jī)、慣導(dǎo)設(shè)備、飛控設(shè)備、 機(jī)電設(shè)備、雷達(dá)，它可以接收并處理以太網(wǎng)傳來(lái)的飛行仿真計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)，刷新自身狀態(tài)數(shù) 據(jù)，并在BCMP的調(diào)度下完成總線通訊和數(shù)據(jù)交換。 各顯示設(shè)備模擬器仿真航電系統(tǒng)中的各種顯示設(shè)備，如平顯、下顯、UFCP模擬器， 提供飛行員可視化操作界面。它們?cè)贐CMP的調(diào)度下實(shí)現(xiàn)畫(huà)面的切換和刷新，通過(guò)該界面的 操作可以監(jiān)視整個(gè)飛機(jī)航電系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)。 0FP仿真器接收并處理以太網(wǎng)傳來(lái)的飛行仿真計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)，并通過(guò)422和429總線 與BCMP實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊。 航電系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計(jì)驗(yàn)證系統(tǒng)與方法包括以下步驟
l)POP設(shè)計(jì) POP設(shè)計(jì)將提供POP仿真界面構(gòu)造平臺(tái)，用戶在該平臺(tái)可以使用各種標(biāo)準(zhǔn)界面元 素完成界面的構(gòu)造，并且定義界面元素的屬性，包括數(shù)據(jù)來(lái)源、數(shù)據(jù)目的，數(shù)據(jù)類型等。它支 持POP仿真界面的創(chuàng)建(下顯、平顯界面)，能將POP仿真界面轉(zhuǎn)化為PDF文件，并能解析 PDF文件生成相應(yīng)的POP仿真界面。具體過(guò)程闡述如下
a)編輯下顯/平顯操作 面及定義數(shù)據(jù)元素。
為了能夠仿真近可能多的POP界面，需要設(shè)計(jì)通用的航電系統(tǒng)平顯及下顯仿真界 面控件，這些仿真界面上的控件兼容當(dāng)前航電系統(tǒng)中的界面元素，能夠支持PDF文件的生 成。 通用控件包括各種數(shù)字、文字、模擬棒、指針表、背景地圖、地平線、表格等。它們都 具有自身屬性信息，用戶需要設(shè)置它們的屬性(如數(shù)據(jù)來(lái)源、數(shù)據(jù)目的、控件類型、控件編 號(hào)等)，為之后ICD文件的生成提供必要的信息。 用戶可根據(jù)設(shè)計(jì)的需要自由組織各種控件到各個(gè)界面上，并可以編輯各個(gè)組件的
屬性以確定該控件的名稱、數(shù)據(jù)來(lái)源、符合標(biāo)準(zhǔn)及各數(shù)據(jù)位的意義等信息。 b)定義畫(huà)面切換。 下顯/平顯畫(huà)面上的按鍵對(duì)應(yīng)界面切換請(qǐng)求，用戶需要對(duì)各個(gè)按鍵將要切換的畫(huà)
面進(jìn)行定義，以便于飛行員更好的查看當(dāng)前飛行狀態(tài)。每個(gè)按鍵應(yīng)當(dāng)對(duì)應(yīng)一個(gè)1553消息格
式畫(huà)面切換請(qǐng)求。 c)生成PDF文件。 當(dāng)用戶編輯完一組圖片，即已完成對(duì)一個(gè)下顯、平顯所有切換圖片的編輯后，用戶 可以選擇生成PDF文件，則系統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶輸入的圖形界面信息和界面元素屬性信息生成 對(duì)應(yīng)的PDF文件，因用戶使用的圖形界面元素是整個(gè)航電系統(tǒng)中通用的畫(huà)面構(gòu)成元素，所 以生成的PDF文件與目前飛機(jī)航電系統(tǒng)中通用的PDF文件格式一致，而且應(yīng)該可以加載到 實(shí)際的飛機(jī)下顯、平顯系統(tǒng)中進(jìn)行畫(huà)面的顯示功能。
d)POP畫(huà)面瀏覽。 對(duì)于用戶已輸入且保存的POP畫(huà)面，用戶可以選擇瀏覽畫(huà)面，則已創(chuàng)建的POP將按 照指定的順序進(jìn)行回放，但該回放狀態(tài)下不支持?jǐn)?shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)刷新功能，只是簡(jiǎn)單的畫(huà)面瀏 覽功能。 2)系統(tǒng)ICD設(shè)計(jì) 根據(jù)POP已構(gòu)造的界面元素的屬性信息生成相應(yīng)的下顯/平顯的ICD-l文件， 對(duì)ICD-l文件按照數(shù)據(jù)來(lái)源和數(shù)據(jù)目的的規(guī)則分類，生成相應(yīng)的分類ICD-2文件，將分類 ICD-2文件整合成各個(gè)飛機(jī)成件模擬器的ICD-3文件；各個(gè)飛機(jī)成件模擬器設(shè)計(jì)完成之后， 可以生成各飛機(jī)成件之間的ICD-4文件，將ICD-3和ICD-4文件整合生成各個(gè)飛機(jī)成件的 完整ICD-5文件。該ICD-5文件可以被各個(gè)飛機(jī)成件模擬器加載(除BCMP)。最后將下顯 /平顯的ICD-l文件和各個(gè)飛機(jī)成件的完整ICD-5文件整合生成系統(tǒng)總ICD-6文件，該文件 可以被BCMP模擬器加載用以控制整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流向。
a)生成下顯/平顯的ICD-l文件。 在POP編輯平臺(tái)上，當(dāng)用戶編輯完一組圖片后，選擇輸出ICD文件，則會(huì)將當(dāng)前編
輯的下顯(平顯)成件的ICD以一定的格式輸出，該文件應(yīng)該可以被當(dāng)前的下顯/平顯仿
真模擬器識(shí)別并加載。 b)生成分類ICD-2文件。 當(dāng)所有POP仿真界面的ICD都生成后，選擇分類ICD文件，則可以把所有的ICD按
照一定的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類，分類的依據(jù)一般是數(shù)據(jù)元素的數(shù)據(jù)來(lái)源或目的。
c)生成ICD-3文件。 將輸出的分類ICD-2文件按照ICD文件的格式生成各飛機(jī)成件可以加載的ICD文件，但是該ICD文件尚不包括各飛機(jī)成件之間的ICD文件信息。
d)生成ICD-4文件。 當(dāng)用戶在各飛機(jī)成件模擬器(除BCMP)編輯完成界面編輯及數(shù)據(jù)元素定義后會(huì)生 成相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，對(duì)該數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分類整合生成各飛機(jī)成件之間的ICD-4文件。ICD-4 文件是各飛機(jī)成件之間信息傳遞的依據(jù)，是對(duì)ICD-3的補(bǔ)充。
e)生成各飛機(jī)成件(除BCMP)的ICD-5文件。 將已生成的ICD-3和ICD-4文件進(jìn)行整合可以生成最終各飛機(jī)成件可以加載的 ICD-5文件，它是每個(gè)飛機(jī)成件最終的ICD文件，可以被加載到各個(gè)飛機(jī)成件模擬器(除 BCMP)中。 f)生成BCMP的ICD-6文件。 將已生成的ICD-1和ICD-5文件信息進(jìn)行整合，可以生成系統(tǒng)最終ICD_6文件，該
文件是整個(gè)系統(tǒng)中所有數(shù)據(jù)流向的合集，它可以被BCMP模擬器加載并作為控制整個(gè)系統(tǒng)
中數(shù)據(jù)流向的依據(jù)。 3)各飛機(jī)成件模擬器設(shè)計(jì) 各飛機(jī)成件模擬器(除BCMP)設(shè)計(jì) 各飛機(jī)成件模擬器(不包括BCMP)的主要功能是用來(lái)仿真各1553設(shè)備，它的數(shù)據(jù) 來(lái)自飛行仿真計(jì)算機(jī)，它可以模擬各1553設(shè)備對(duì)該數(shù)據(jù)的處理功能。由于有硬件板卡的支 持，可是實(shí)現(xiàn)1553、429、422數(shù)據(jù)通訊。
軟件具備以下功能
a)具有界面構(gòu)造功能。 提供界面構(gòu)造元素開(kāi)發(fā)包，用戶可以依據(jù)實(shí)際需求自行設(shè)計(jì)顯示界面。各界面元 素可以定義屬性(特征、來(lái)源等)。該界面元素開(kāi)發(fā)包能夠涵蓋所有航電系統(tǒng)中常用的界面 元素，并且提供擴(kuò)展界面元素。
b)定義傳感器。 用戶可以根據(jù)各1553設(shè)備的實(shí)際被測(cè)量和敏感元件定義符合實(shí)際的功能傳感
器，通過(guò)對(duì)傳感器敏感條件的改變可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種被測(cè)量值的改變。 c)定義執(zhí)行器。 用戶可以根據(jù)各1553設(shè)備實(shí)際數(shù)據(jù)處理功能定義執(zhí)行器，實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量相關(guān)量的
處理，從而產(chǎn)生符合整個(gè)仿真系統(tǒng)需求的數(shù)據(jù)。 d)定義ICD文件。 用戶可以通過(guò)對(duì)界面元素屬性的設(shè)置(來(lái)源、特征等)信息來(lái)生成ICD文件，該 ICD文件應(yīng)該包括傳感器ICD文件和執(zhí)行器ICD文件。
e)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)刷新及顯示。 能夠根據(jù)飛機(jī)飛行數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)刷新和顯示，飛機(jī)飛行數(shù)據(jù)來(lái)自飛行仿真
計(jì)算機(jī)，該數(shù)據(jù)由以太網(wǎng)傳來(lái)。 [OWO] 4)BCMP模擬器設(shè)計(jì) BCMP模擬器主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)BCMP功能的模擬。它能夠兼容實(shí)際飛機(jī)航電系統(tǒng) 中的BCMP，它可以加載總線表，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)航電系統(tǒng)通訊控制和數(shù)據(jù)交換。其具體功能分析 如下
a)提供用戶軟件的編程接口，提供1553、422、429接口卡控制函數(shù)。 BCMP是真?zhèn)€系統(tǒng)的控制者，它控制整個(gè)航電系統(tǒng)通訊和數(shù)據(jù)交換包括1553、422、
429等方式的通訊，因而為了實(shí)現(xiàn)通訊和數(shù)據(jù)交換必須提供一個(gè)用戶可用的軟件編程接口，
讓用戶實(shí)現(xiàn)軟件編程控制該通訊過(guò)程。 b)可根據(jù)分類ICD文件生成BCMP的總ICD文件。 BCMP需要加載一個(gè)總ICD文件，該文件是控制系統(tǒng)整個(gè)數(shù)據(jù)流向的依據(jù)，該ICD文
件應(yīng)該是前文論述的飛機(jī)成件模擬器的ICD和下顯平顯仿真模塊ICD的并集。 該ICD文件也可以是實(shí)際航電系統(tǒng)中的ICD文件，本軟件將支持實(shí)際航電系統(tǒng)ICD
文件的識(shí)別和載入。 c)能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)航電系統(tǒng)數(shù)字仿真的通訊、控制、畫(huà)面調(diào)度等。 整個(gè)航電系統(tǒng)的通訊、控制、畫(huà)面調(diào)度都是在BCMP的控制下實(shí)現(xiàn)的，因而必須考
慮所有可能的情況，設(shè)計(jì)完整的控制流程，通過(guò)1553、429、422接口函數(shù)實(shí)現(xiàn)通訊功能，通
過(guò)查詢總線表內(nèi)容來(lái)確定當(dāng)前執(zhí)行的操作，通過(guò)ICD確定數(shù)據(jù)流向和控制方式，并且控制
POP仿真界面的圖片切換和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)刷新等功能。 為了能夠控制仿真界面間的切換，設(shè)計(jì)如下表格
當(dāng)前界面 POP-1當(dāng)前界面 POP-2當(dāng)前界面 POP-3當(dāng)前界面 POP-4當(dāng)前界面 POP-5當(dāng)前界面 POP-n
BUTTON1下一界面 POP-2下一界面 POP-M
BUTTONn下一界面 POP-2
總線命令1下一界面 POP-2下一界面 POP-1
總線命令n下一界面 POP-2此二維表格"界面切換命令"列中的BUTT0N1......BUTTONn表示分布在下顯/平
顯仿真界面上的按鍵，仿真過(guò)程中POP仿真器根據(jù)用戶的點(diǎn)擊到的按鈕，向BCMP發(fā)送相應(yīng) 的1553命令請(qǐng)求，BCMP根據(jù)當(dāng)前的系統(tǒng)狀態(tài)及1553命令請(qǐng)求的內(nèi)容確定出下一個(gè)應(yīng)顯示
的畫(huà)面(橫向檢索相應(yīng)的記錄)。類似的，PULSE1......PULSEn表示來(lái)自總線的命令，在仿
真過(guò)程中軟件將根據(jù)特定的激勵(lì)按照先縱向后橫向的順序檢索"界面切換控制表"以確定 下一顯示的界面。
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權(quán)利要求
航電系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計(jì)驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于，包括BCMP模擬器、MC模擬器、飛機(jī)成件模擬器、顯示設(shè)備模擬器、OFP仿真器，所述的BCMP模擬器、MC模擬器通過(guò)數(shù)據(jù)總線與各飛機(jī)成件模擬器、各顯示設(shè)備模擬器和OFP仿真器相連接，其中所述的BCMP模擬器是仿真實(shí)際航電系統(tǒng)中BCMP功能的模擬器，它具有實(shí)際航電系統(tǒng)BCMP的功能，作為整個(gè)系統(tǒng)的核心單元，它控制整個(gè)航電系統(tǒng)通訊、數(shù)據(jù)交換、畫(huà)面調(diào)度；所述的MC模擬器仿真實(shí)際航電系統(tǒng)中任務(wù)計(jì)算機(jī)的功能，在BCMP正常工作的條件下它提供系統(tǒng)某些狀態(tài)的監(jiān)視功能，在BCMP出現(xiàn)故障時(shí)它將替代BCMP的功能，成為整個(gè)系統(tǒng)的控制者；所述的飛機(jī)成件模擬器包括有大氣機(jī)模擬器、慣導(dǎo)設(shè)備模擬器、飛控設(shè)備模擬器、機(jī)電設(shè)備模擬器、雷達(dá)模擬器，它可以接收并處理以太網(wǎng)傳來(lái)的飛行仿真計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)，刷新自身狀態(tài)數(shù)據(jù)，并在BCMP模擬器的調(diào)度下完成總線通訊和數(shù)據(jù)交換；所述的顯示設(shè)備模擬器包括有平顯模擬器、下顯模擬器、UFCP模擬器，它提供飛行員可視化操作界面，在BCMP模擬器的調(diào)度下實(shí)現(xiàn)畫(huà)面的切換和刷新，通過(guò)該界面的操作可以監(jiān)視整個(gè)飛機(jī)航電系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)；所述的OFP仿真器接收并處理以太網(wǎng)傳來(lái)的飛行仿真計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)，并通過(guò)總線與BCMP模擬器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊；所述的OFP仿真器還可以實(shí)現(xiàn)飛機(jī)成件的模擬。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的航電系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計(jì)驗(yàn)證方法，其特征在于，包括以下步驟1) POP設(shè)計(jì)POP設(shè)計(jì)提供POP仿真界面構(gòu)造平臺(tái)，用戶在該平臺(tái)可以使用各種標(biāo)準(zhǔn)界面元素完成界面的構(gòu)造，并且定義界面元素中數(shù)據(jù)來(lái)源、數(shù)據(jù)目的，數(shù)據(jù)類型的屬性，將POP仿真界面轉(zhuǎn)化為PDF文件，并能解析PDF文件生成相應(yīng)的POP仿真界面；2) 系統(tǒng)ICD設(shè)計(jì)根據(jù)P0P已構(gòu)造的界面元素的屬性信息生成相應(yīng)的下顯/平顯的ICD-1文件，對(duì)ICD-l文件按照數(shù)據(jù)來(lái)源、數(shù)據(jù)目的一定規(guī)則進(jìn)行分類，生成相應(yīng)的分類ICD-2文件，將分類ICD-2文件整合成各個(gè)飛機(jī)成件模擬器的ICD-3文件；各個(gè)飛機(jī)成件模擬器設(shè)計(jì)完成之后，可以生成各飛機(jī)成件之間的ICD-4文件，將ICD-3和ICD-4文件整合生成各個(gè)飛機(jī)成件的完整ICD-5文件，該ICD-5文件可以被各個(gè)飛機(jī)成件模擬器加載(除BCMP)，最后，將下顯/平顯的ICD-1文件和各個(gè)飛機(jī)成件的完整ICD-5文件整合生成系統(tǒng)總ICD-6文件，該文件可以被BCMP模擬器加載用以控制整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流向；3) 各飛機(jī)成件模擬器設(shè)計(jì)各飛機(jī)成件模擬器的主要功能是用來(lái)仿真各1553設(shè)備，它的數(shù)據(jù)來(lái)自飛行仿真計(jì)算機(jī)，它可以模擬各1553設(shè)備對(duì)該數(shù)據(jù)的處理功能，包括定義傳感器，用戶可以根據(jù)各1553設(shè)備的實(shí)際被測(cè)量和敏感元件定義符合實(shí)際的功能傳感器，通過(guò)對(duì)傳感器敏感條件的改變可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種被測(cè)量值的改變；定義執(zhí)行器，用戶可以根據(jù)各1553設(shè)備實(shí)際數(shù)據(jù)處理功能定義執(zhí)行器，實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量相關(guān)量的處理，從而產(chǎn)生符合整個(gè)仿真系統(tǒng)需求的數(shù)據(jù)；定義ICD文件，用戶可以通過(guò)對(duì)界面元素屬性的來(lái)源和特征設(shè)置信息來(lái)生成ICD文件，該ICD文件應(yīng)該包括傳感器ICD文件和執(zhí)行器ICD文件；數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)刷新及顯示，能夠根據(jù)飛機(jī)飛行數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)刷新和顯示，飛機(jī)飛行數(shù)據(jù)來(lái)自飛行仿真計(jì)算機(jī)，該數(shù)據(jù)由以太網(wǎng)傳來(lái)；4)BCMP模擬器設(shè)計(jì)BCMP模擬器主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)BCMP功能的模擬。它能夠兼容實(shí)際飛機(jī)航電系統(tǒng)中的BCMP，它可以加載總線表，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)航電系統(tǒng)通訊控制和數(shù)據(jù)交換，其具體功能分析如下a) 提供用戶軟件的編程接口，提供1553、422、429接口卡控制函數(shù)BCMP是整個(gè)系統(tǒng)的控制者，它控制整個(gè)航電系統(tǒng)通訊和數(shù)據(jù)交換包括1553、422、429等方式的通訊，因而為了實(shí)現(xiàn)通訊和數(shù)據(jù)交換必須提供一個(gè)用戶可用的軟件編程接口 ，讓用戶實(shí)現(xiàn)軟件編程控制該通訊過(guò)程；b) 可根據(jù)分類ICD文件生成BCMP的總ICD文件BCMP需要加載一個(gè)總ICD文件，該文件是控制系統(tǒng)整個(gè)數(shù)據(jù)流向的依據(jù)，該ICD文件應(yīng)該是前文論述的飛機(jī)成件模擬器的ICD和下顯平顯仿真模塊ICD的并集；該ICD文件也可以是實(shí)際航電系統(tǒng)中的ICD文件，本軟件將支持實(shí)際航電系統(tǒng)ICD文件的識(shí)別和載入；c) 能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)航電系統(tǒng)數(shù)字仿真的通訊、控制和畫(huà)面調(diào)度整個(gè)航電系統(tǒng)的通訊、控制、畫(huà)面調(diào)度都是在BCMP的控制下實(shí)現(xiàn)的，因而必須考慮所有可能的情況，設(shè)計(jì)完整的控制流程，通過(guò)1553、429、422接口函數(shù)實(shí)現(xiàn)通訊功能，通過(guò)查詢總線表內(nèi)容來(lái)確定當(dāng)前執(zhí)行的操作，通過(guò)ICD確定數(shù)據(jù)流向和控制方式，并且控制POP仿真界面的圖片切換和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)刷新等功能；d) 基于以上功能，向BCMP模擬器中輸入頂層設(shè)計(jì)規(guī)定的ICD和數(shù)據(jù)調(diào)度控制關(guān)系，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)BCMP的模擬。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航電系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計(jì)驗(yàn)證方法，其特征在于，POP設(shè)計(jì)步驟還包括編輯下顯/平顯操作界面及定義數(shù)據(jù)元素，定義畫(huà)面切換，生成PDF文件及POP畫(huà)面瀏覽。
全文摘要
本發(fā)明涉及飛機(jī)航電技術(shù)，特別是涉及一種航電系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計(jì)驗(yàn)證系統(tǒng)與方法，它由BCMP模擬器、MC模擬器、飛機(jī)成件模擬器、顯示設(shè)備模擬器、OFP仿真器組成，包括POP設(shè)計(jì)、系統(tǒng)ICD設(shè)計(jì)、各飛機(jī)成件模擬器設(shè)計(jì)、BCMP模擬器設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)步驟，可以為飛機(jī)設(shè)計(jì)階段提供數(shù)字化設(shè)計(jì)工具，并對(duì)頂層設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證，無(wú)須等到飛機(jī)成件研制出來(lái)后在聯(lián)調(diào)階段在進(jìn)行驗(yàn)證和修改，使得頂層設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和修改的代價(jià)和時(shí)間大大縮小；同時(shí)在型號(hào)設(shè)計(jì)前期飛行員可提前介入，對(duì)航電系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)估，縮短型號(hào)研制周期。
文檔編號(hào)G06F17/50GK101763443SQ200810136579
公開(kāi)日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2008年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月23日
發(fā)明者嚴(yán)菡, 周偉, 張梅梅, 徐亦平, 徐琳, 李志剛, 李珍妹, 汪海峰, 王利祥, 胡亞昌, 蔡志勇, 謝前進(jìn), 陳國(guó)平 申請(qǐng)人:江西洪都航空工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司