可視化試飛任務講評系統(tǒng)設計

吳立巍 李少鵬

【摘要】 完善準確的試飛任務講評是型號試飛任務順利執(zhí)行的有利保障。本文依托計算機技術(shù)，設計了一套可視化的試飛任務講評系統(tǒng)，綜合了試飛過程中多數(shù)據(jù)流同步回放，以可視化手段重現(xiàn)試飛過程、評估試飛狀態(tài)，為講評者在定量分析與定性分析相結(jié)合的基礎上對飛行試驗過程進行科學講評提供支持。

【關鍵詞】 數(shù)據(jù)融合 回放 可視化 講評

一、引言

試飛任務講評是指每次飛行試驗結(jié)束后，由飛行員、試飛工程師及協(xié)作單位人員等組成分析講評團隊，根據(jù)相關數(shù)據(jù)信息及時對本次任務的執(zhí)行情況進行講述評論，對飛行中出現(xiàn)的問題進行詳細分析[1]。完善準確的試飛任務講評有利于型號試飛任務順利執(zhí)行，保證試飛安全，提高試飛技術(shù)水平。傳統(tǒng)的試飛任務講評大多采用定性分析的方法，通常依靠講評人員自身的知識和經(jīng)驗進行講評，往往無法完整的再現(xiàn)試飛全過程[2]。本文依托計算機技術(shù)，設計了一套可視化的試飛任務講評系統(tǒng)，綜合了試飛過程中的飛參、遙測等多類型數(shù)據(jù)流同步回放，以曲線。文字信息等多種可視化展現(xiàn)手段，重現(xiàn)試飛過程、評估試飛狀態(tài)，為講評者在定量分析與定性分析相結(jié)合的基礎上對飛行試驗過程進行科學講評提供支持。

二、系統(tǒng)組成

系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分。硬件系統(tǒng)主要包括帶觸摸功能的顯示器和講評計算機，講評臺和大屏幕。任務講評軟件系統(tǒng)主要由任務數(shù)據(jù)導入配置模塊、多源數(shù)據(jù)融合處理模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、任務講評模塊、系統(tǒng)管理模塊等組成。

三、系統(tǒng)功能模塊

1、任務數(shù)據(jù)導入配置模塊。任務數(shù)據(jù)導入配置模塊實現(xiàn)飛行數(shù)據(jù)到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的登記記錄，同時系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫收集理論參數(shù)的對照數(shù)據(jù)。此模塊分為錄入和導入兩部分。首次按照飛行任務信息的錄入，導入工作是在建立任務管理信息，包括輸入任務的開始時間、結(jié)束時間等信息，再進行包括飛行數(shù)據(jù)的導入；數(shù)據(jù)導入后，進行數(shù)據(jù)同步對齊處理，建立關鍵節(jié)點配置，以完成任務數(shù)據(jù)的準備。

2、多源數(shù)據(jù)融合處理模塊。系統(tǒng)能夠?qū)Χ喾N類型的數(shù)據(jù)流信息進行時間統(tǒng)一、空間統(tǒng)一、格式統(tǒng)一的分析與同步處理，完成數(shù)據(jù)平滑【3】、野值剔除【4】【5】等功能。數(shù)據(jù)源包括：外測三維姿態(tài)/軌跡參數(shù)和視頻、機載遙測（記錄）數(shù)據(jù)、飛參數(shù)據(jù)（飛參記錄的飛機姿態(tài)、角速度、發(fā)動機狀態(tài)信息、大氣參數(shù)、位置等模擬量，操作控制等開關量），雷達數(shù)據(jù)及其他數(shù)據(jù)流。

3、數(shù)據(jù)管理模塊。采用Microsoft SQL Sever 2005，記錄和存儲任務信息、飛行員信息、科目信息、任務關鍵信息、講評數(shù)據(jù)庫信息及任務相關飛參數(shù)據(jù)、雷達數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、同時可添加飛行結(jié)論信息。

4、任務講評模塊。任務講評模塊采用的是交互式操作平臺，提供三維視景、電子地圖、視頻、曲線、文本的多元素組織方式，以便講評人員通過這些元素，以交互式的操作組織講評材料，為講評提供可視化的依據(jù)，提高講評效果。

5、系統(tǒng)管理配置模塊。系統(tǒng)管理配置模塊主要實現(xiàn)系統(tǒng)安全、備份和數(shù)據(jù)庫信息的統(tǒng)一管理，并實現(xiàn)與協(xié)同試飛系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、信息的集成和統(tǒng)一。

四、系統(tǒng)工作流程

當日試飛任務結(jié)束后，系統(tǒng)將收集到的飛參數(shù)據(jù)、雷達數(shù)據(jù)、外側(cè)視頻數(shù)據(jù)等通過任務數(shù)據(jù)導入配置模塊導入到系統(tǒng)中進行存儲和管理，然后對所導入的數(shù)據(jù)進行同步處理，建立相應的講評任務管理，設置飛行時間、科目、飛行員信息；任務講評開始時，主講評臺調(diào)入講評任務，并且讓各個任務講評協(xié)作終端加載相應的操作發(fā)送給各個講評協(xié)作終端，以保持各個講評畫面的一致，取得授權(quán)的協(xié)作終端可以進行講評操作，同時會議錄播分系統(tǒng)記錄講評畫面和講評現(xiàn)場視頻畫面，并同步記錄音頻信號。

結(jié)束語：本文依托計算機技術(shù)，提出了可視化的試飛任務講評系統(tǒng)的設計思路，在確定系統(tǒng)設計目標的基礎上，設計了系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)，對系統(tǒng)各功能模塊進行了分析與闡述，并給出了系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程。該系統(tǒng)在飛行試驗中，充分利用、分析并回放了試飛過程中的多種數(shù)據(jù)，以可視化手段重新試飛過程、評估試飛狀態(tài)，能夠輔助講評者實施客觀講評，為講評者在定量分析與定性分析相結(jié)合的基礎上對飛行試驗過程進行科學講評提供了有效支持及反饋。

參 考 文 獻

[1]張宇. 淺析飛行訓練中的講評. 才智，2012年第17期，275

[2]吳蕾，殷志君，柳少君等. 計算機模擬對抗演習輔助講評系統(tǒng)研究[J]. 指揮控制與仿真，2011年12月第6期第33卷，65-68

[3]王佰興. 基于小波分析的數(shù)據(jù)平滑處理算法研究與應用[J]. 科技創(chuàng)新導報，2009年第31期，142-144

[4]徐立娜，陳俊彪，穆高超. 靶場外彈道數(shù)據(jù)處理中的實時野值剔除算法[J]. 應用光學. 2012年1月第33卷第一期，90-95

[5]谷陽陽，趙圣占. 遙測數(shù)據(jù)野值剔除方法的對比與分析[J]. 戰(zhàn)術(shù)導彈技術(shù). 2012年3月第2期，60-63