基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的便攜式飛機(jī)維修輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

張啟元

摘 要：近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，空中交通管理成為了新型技術(shù)行業(yè)。本文對(duì)基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的便攜式飛機(jī)維修輔助系統(tǒng)的基本概念、無(wú)線數(shù)據(jù)交換與安全性方案設(shè)計(jì)以及硬件和軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，以期對(duì)同行有所啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；便攜式飛機(jī)；飛機(jī)維修輔助系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；應(yīng)用

一、便攜式飛機(jī)維修輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述

便攜式飛機(jī)維修輔助系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于它以CSCW技術(shù)為基礎(chǔ)，可以實(shí)現(xiàn)異地和異步交流互動(dòng)，在裝備發(fā)生故障時(shí)各地專家可以及時(shí)參與其中，符合現(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

1.系統(tǒng)功能概述。該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中以無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、PDA、綜合網(wǎng)絡(luò)攝像頭等為基礎(chǔ)，并在無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)連接和相應(yīng)維護(hù)支持中心的作用下具備了以下功能：第一，利用WIFI技術(shù)維護(hù)站點(diǎn)傳輸支持中心信息數(shù)據(jù)；第二，收集并處理聲音等頻率的信息數(shù)據(jù)；第三，進(jìn)行裝備概況信息數(shù)據(jù)的查詢和維護(hù)工作；第四，進(jìn)行遠(yuǎn)程式故障診斷。

2.系統(tǒng)模塊。系統(tǒng)維護(hù)終端分為維修數(shù)據(jù)層、維修應(yīng)用層以及人機(jī)交互層等三層。維護(hù)數(shù)據(jù)層主要進(jìn)行必要的維護(hù)測(cè)試實(shí)驗(yàn)，對(duì)維護(hù)信息數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢和訪問(wèn)。維護(hù)測(cè)試過(guò)程使用的設(shè)備包括視頻和音頻信息采集設(shè)備、萬(wàn)用表，其中萬(wàn)用表主要用于故障診斷測(cè)試過(guò)程。維修應(yīng)用層是利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)使用設(shè)備的維修輔助程序和相應(yīng)模塊，如遠(yuǎn)程視頻、音頻交流協(xié)作維修、預(yù)訂數(shù)據(jù)庫(kù)、查詢備件倉(cāng)儲(chǔ)信息數(shù)據(jù)等，同時(shí)還可以提高故障遠(yuǎn)程診斷過(guò)程中的安全加密性。人機(jī)交換層的主要作用是為維修技術(shù)人員提供必要的交互工具和設(shè)備，如觸摸屏、軟件界面、麥克風(fēng)等。

二、無(wú)線數(shù)據(jù)交換與安全性方案設(shè)計(jì)

便攜式飛機(jī)維修輔助系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)交換主是通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程實(shí)現(xiàn)的，且數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程包括數(shù)據(jù)的上傳和下載兩種方式。本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)使用SQL Server CE，而本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)功能與SQL server編程模型存在著一定的相似之處。因此本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)在與中心數(shù)據(jù)庫(kù)連接的過(guò)程中必須利用SQL Server CE來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的交換。另外，在ⅡS承載中，Web Service的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)之間的連接。在數(shù)據(jù)上傳的過(guò)程中，需要利用Web服務(wù)地址和服務(wù)器名稱以備服務(wù)器終端確認(rèn)，只有通過(guò)確認(rèn)之后才能將上傳數(shù)據(jù)傳輸至Web，再經(jīng)過(guò)Web服務(wù)器傳輸至中心服務(wù)器中，這一過(guò)程與數(shù)據(jù)下載有相似之處。

安全性一直是數(shù)據(jù)信息傳輸過(guò)程中的重要問(wèn)題之一，因此，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)保障數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)陌踩裕匾獣r(shí)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密處理，在數(shù)據(jù)終端再進(jìn)行解密處理，以讀取正確的數(shù)據(jù)信息。

三、系統(tǒng)軟件及硬件設(shè)計(jì)分析

1.硬件設(shè)計(jì)分析。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)便攜式飛機(jī)維修輔助系統(tǒng)中，硬件設(shè)計(jì)主要是設(shè)置維修終端位置，例如PMA的主要構(gòu)成，有手持PDA和頭戴式攝像頭等。同時(shí)維修輔助系統(tǒng)在進(jìn)行故障定位的過(guò)程中主要定位檢測(cè)終端，同時(shí)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下實(shí)現(xiàn)無(wú)線上網(wǎng)、語(yǔ)音交流等多種功能，因此在進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)配置處理能力較高、接口種類較多的核心處理器，且該處理器與DMA方式和音頻接口相兼容。另外，為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)軟件的擴(kuò)展性能，使用的處理器應(yīng)當(dāng)滿足嵌入式操作系統(tǒng)的基本要求。以三星SSC2410處理器為例，在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)條件下，傳輸設(shè)備會(huì)將現(xiàn)場(chǎng)攝像頭拍攝的維修畫面?zhèn)鬏斨吝h(yuǎn)程維修中心，通過(guò)耳機(jī)和麥克風(fēng)，現(xiàn)場(chǎng)維修人員與維修中心人員可以進(jìn)行信息溝通。ARM作為手持工具，其實(shí)質(zhì)是以平板電腦軟件為基礎(chǔ)的音頻和視頻數(shù)字視碼模塊，ARM與萬(wàn)用表模塊相結(jié)合，在故障現(xiàn)場(chǎng)診斷中發(fā)揮著十分重要的作用。

2.軟件設(shè)計(jì)分析。便攜式飛機(jī)維修輔助系統(tǒng)軟件屬于主控軟件，主要包括萬(wàn)用表控制程序、控制軟件和協(xié)調(diào)診斷呼叫等。同時(shí)以WEB電子技術(shù)為基礎(chǔ)的閱讀軟件還具有維修查詢等功能，這也是系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)內(nèi)容之一?，F(xiàn)階段，該領(lǐng)域使用的軟件以微軟公司研發(fā)的軟件為主，如windowa CE、C#、visual Studio net等，而維修輔助系統(tǒng)中PDA軟件使用的是C/S模式，在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)條件下，PDA軟件可以在本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中運(yùn)行下載的維修輔助終端。輔助維修系統(tǒng)在進(jìn)行視頻信號(hào)處理的過(guò)程中使用的是嵌入式的服務(wù)器，該類型服務(wù)器以TCP/IP協(xié)議作為基礎(chǔ)，這樣一來(lái)可以實(shí)現(xiàn)TCP、HTTP協(xié)議的利用。同時(shí)，該視頻信號(hào)處理服務(wù)器在使用中其IP地址是單獨(dú)的，PC設(shè)備端只需在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下就可以實(shí)現(xiàn)與Internet的連接。同時(shí)，在HTTP或者是WEB嵌入式服務(wù)器的作用下，能實(shí)現(xiàn)與任務(wù)終端的連接。

綜上所述，便攜式飛機(jī)維修輔助系統(tǒng)作為無(wú)線局域網(wǎng)核心技術(shù)之一，在空中交通管理行業(yè)中發(fā)揮著十分重要的作用，其應(yīng)用提高了裝備遠(yuǎn)程維修技術(shù)水平，極大地縮短了故障診斷及處理時(shí)間，節(jié)省了能源，符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的基本要求。

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