嵌入式新型機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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(中國(guó)飛行試驗(yàn)研究院，西安 710089)

0 引言

飛行試驗(yàn)是在真實(shí)飛行條件下進(jìn)行科學(xué)研究和產(chǎn)品鑒定試驗(yàn)的過(guò)程，具有風(fēng)險(xiǎn)高、投人大、周期緊[1]的特點(diǎn)。隨著近年來(lái)新機(jī)及改型機(jī)的大量涌現(xiàn)，以及新技術(shù)、新材料在新機(jī)上的應(yīng)用，使得試飛風(fēng)險(xiǎn)隨之增加，實(shí)時(shí)安全監(jiān)控倍受各方的關(guān)注。而針對(duì)民用中大型飛機(jī)試飛，通常利用飛機(jī)的空間優(yōu)勢(shì)，建設(shè)機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以供試飛工程師、局方人員進(jìn)行空中實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)調(diào)整飛機(jī)狀態(tài)[2]，以提高試飛安全和質(zhì)量，這在我國(guó)ARJ21-700飛機(jī)的飛行試驗(yàn)中得到了充分驗(yàn)證與肯定。但隨著機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)全面網(wǎng)絡(luò)化和新型航空總線(xiàn)的應(yīng)用，機(jī)載測(cè)試參數(shù)量也呈幾何倍數(shù)增加，從ARJ21-700到C919，測(cè)試參數(shù)從近8 000個(gè)增加到了近40 000個(gè)[3]，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包流量更是高達(dá)50 Mbps以上，傳統(tǒng)的基于工控機(jī)服務(wù)器模式的機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)無(wú)法滿(mǎn)足如此高速率的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理要求。因此，本文提出了一種新型機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的架構(gòu)與實(shí)現(xiàn)方法，不僅滿(mǎn)足機(jī)上大流量、高速率網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控需求，更是在任務(wù)結(jié)束后便可立即對(duì)重點(diǎn)關(guān)注的參數(shù)進(jìn)行結(jié)果快速檢視，有效解決了長(zhǎng)期困擾的地面海量數(shù)據(jù)處理速率的瓶頸問(wèn)題，可為后續(xù)試飛科目的決策下達(dá)快速提供數(shù)據(jù)支持。該系統(tǒng)已成功應(yīng)用于C919型號(hào)試飛，在提高試飛安全、縮短試飛周期上發(fā)揮著重要作用。

1 機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

1.1 傳統(tǒng)機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

傳統(tǒng)的機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通常由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理單元、網(wǎng)絡(luò)交換單元和實(shí)時(shí)監(jiān)控單元組成[4]。其中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理單元是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，通常采用機(jī)載級(jí)工控機(jī)和桌面操作系統(tǒng)完成對(duì)機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的實(shí)時(shí)接收、解包、分析和參數(shù)工程量轉(zhuǎn)換，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換單元分發(fā)至各個(gè)監(jiān)控顯示單元來(lái)實(shí)現(xiàn)參數(shù)的機(jī)上實(shí)時(shí)監(jiān)控，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控顯示單元與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理單元之間的數(shù)據(jù)通信，因此需要在每臺(tái)監(jiān)控顯示單元上部署監(jiān)控軟件。受工控機(jī)自身性能及操作系統(tǒng)資源調(diào)度限制，對(duì)機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流的接收和實(shí)時(shí)處理能力一般不超過(guò)40 Mbps，由于以往機(jī)載測(cè)試參數(shù)相對(duì)較少，機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包流量相對(duì)較低，這種模式的機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還能夠滿(mǎn)足當(dāng)時(shí)型號(hào)的需求，但顯然不具備對(duì)C919大流量、高速率機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的處理能力。

1.2 嵌入式新型機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

ARINC664等新型航空總線(xiàn)的應(yīng)用和機(jī)載網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試技術(shù)的發(fā)展，使得測(cè)試參數(shù)量成指數(shù)級(jí)增加，機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流已超過(guò)60 Mbps甚至更高，不僅對(duì)機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理能力帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)，同時(shí)地面試飛工程師對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果快速獲取的需求與海量數(shù)據(jù)處理時(shí)間長(zhǎng)的現(xiàn)狀形成尖銳矛盾，儼然成為制約試飛效率的重要因素。為了解決這些問(wèn)題，本文提出了一種嵌入式新型的機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)模式，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 新型機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

嵌入式新型機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)由嵌入式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理單元、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和監(jiān)控顯示單元組成。其中，嵌入式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理單元是系統(tǒng)的核心，也是在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理技術(shù)上的重要突破，采用了基于FPGA+DSP架構(gòu)的嵌入式多核處理器設(shè)備，并使用VxWorks嵌入式操作系統(tǒng)作為其運(yùn)行環(huán)境。采用嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)使得功能針對(duì)性更強(qiáng)，可以充分利用嵌入式多核處理器資源和高速處理性能，可極大提高對(duì)機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包實(shí)時(shí)接收和分析處理能力。

為了充分開(kāi)發(fā)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的價(jià)值，解決以往地面數(shù)據(jù)處理等待時(shí)間長(zhǎng)的難題，將嵌入式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理單元的功能劃分成兩部分：監(jiān)控實(shí)時(shí)處理子單元和重要參數(shù)快速處理子單元。其中，監(jiān)控實(shí)時(shí)處理子單元主要根據(jù)機(jī)上實(shí)時(shí)監(jiān)控需求，對(duì)監(jiān)控參數(shù)進(jìn)行預(yù)處理，并將結(jié)果的工程量數(shù)據(jù)打包后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分發(fā)至監(jiān)控顯示單元，實(shí)現(xiàn)機(jī)上的實(shí)時(shí)監(jiān)控；重要參數(shù)快速處理單元?jiǎng)t主要根據(jù)快速處理參數(shù)組，對(duì)專(zhuān)業(yè)課題重點(diǎn)專(zhuān)注的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)處理，并將工程量結(jié)果文件按照任務(wù)要求分組存儲(chǔ)在1號(hào)固態(tài)盤(pán)，試飛任務(wù)結(jié)束后便可立即將SSD1固態(tài)盤(pán)內(nèi)容交給專(zhuān)業(yè)課題人員進(jìn)行數(shù)據(jù)快速檢視，在短時(shí)間內(nèi)可為下一架次的試飛決策提供數(shù)據(jù)支持，省去了地面漫長(zhǎng)的數(shù)據(jù)處理等待時(shí)間，顯著提高試飛效率。

同時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)采用了C/S+B/S的混合架構(gòu)模式，數(shù)據(jù)收發(fā)采用C/S方式以保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，而在畫(huà)面調(diào)度和管理上則采用B/S方式，通過(guò)在其中一臺(tái)監(jiān)控顯示單元上建立WEB站點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控軟件的集中管理。監(jiān)控顯示單元通過(guò)瀏覽器請(qǐng)求站點(diǎn)方式實(shí)現(xiàn)監(jiān)控軟件的調(diào)度與顯示，簡(jiǎn)化監(jiān)控軟件的部署和提高畫(huà)面更新與維護(hù)效率。

嵌入式新型機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)不低于110 Mbps的機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收及分析處理能力，能夠完成近15 000個(gè)測(cè)試參數(shù)(32點(diǎn)/秒)的在線(xiàn)預(yù)處理和多采樣率分組存儲(chǔ)，是對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)處理功能的重要擴(kuò)充和能力提升。

1.3 新型系統(tǒng)處理流程設(shè)計(jì)

嵌入式新型機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)同時(shí)完成機(jī)上實(shí)時(shí)參數(shù)監(jiān)控和重要參數(shù)快速處理兩種功能，以滿(mǎn)足現(xiàn)有型號(hào)任務(wù)及數(shù)據(jù)結(jié)果快速獲取的需求，其處理流程如下：

1)加載試驗(yàn)工程文件，獲取數(shù)據(jù)包KEY值、長(zhǎng)度、參數(shù)個(gè)數(shù)、采樣率等信息；獲取參數(shù)名稱(chēng)、包中地址、有效位、字長(zhǎng)等信息；

2)加載參數(shù)組文件，獲取監(jiān)控參數(shù)列表和快速處理參數(shù)列表。監(jiān)控參數(shù)列表發(fā)送到監(jiān)控實(shí)時(shí)處理子單元；快速處理參數(shù)列表發(fā)送到重要參數(shù)快速處理子單元；在兩個(gè)子單元內(nèi)部建立對(duì)應(yīng)的參數(shù)索引和內(nèi)存映射表；

3)對(duì)機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、解包、參數(shù)挑選和工程量轉(zhuǎn)換，并將采樣率不同的數(shù)據(jù)作數(shù)據(jù)時(shí)間對(duì)齊處理后存入對(duì)應(yīng)緩存；

4)監(jiān)控實(shí)時(shí)處理子單元按照要求數(shù)據(jù)更新率向監(jiān)控顯示單元發(fā)送監(jiān)控參數(shù)工程量，為試飛工程師提供機(jī)上實(shí)時(shí)監(jiān)控；

5)重要參數(shù)快速處理子單元按照要求的數(shù)據(jù)更新率以數(shù)據(jù)塊形式進(jìn)行在線(xiàn)存盤(pán)；4)和5)多線(xiàn)程并行進(jìn)行。

6)試飛任務(wù)未結(jié)束，則跳轉(zhuǎn)至3)，否則結(jié)束。

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

硬件是軟件行的平臺(tái)，軟件是系統(tǒng)功能的具體實(shí)現(xiàn)，兩者相輔相成。嵌入式新型機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件主要包括任務(wù)管控任務(wù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理軟件、基于B/S的畫(huà)面調(diào)度與管理軟件、系統(tǒng)管理與維護(hù)軟件。

2.1 任務(wù)管控軟件

任務(wù)管控軟件主要用于對(duì)機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)中的采集器配置文件(又稱(chēng)機(jī)載格式格柵文件)節(jié)點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行解析，獲取機(jī)載采集器設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包及參數(shù)的詳細(xì)信息[5-6]，包括數(shù)據(jù)包的KEY值、長(zhǎng)度、參數(shù)個(gè)數(shù)、采樣率等信息，以及參數(shù)的名稱(chēng)、地址、有效位、字長(zhǎng)等信息，通過(guò)導(dǎo)入?yún)?shù)的校線(xiàn)、有效位等信息，生成嵌入式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理單元識(shí)別的試驗(yàn)工程文件(*.hea)和參數(shù)組文件(*.par)，以此作為嵌入式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行監(jiān)控參數(shù)處理和重要參數(shù)快速處理的依據(jù)性文件。任務(wù)管控軟件功能組成如圖3所示。

圖3 任務(wù)管控軟件功能組成

1)機(jī)載格式格柵解析模塊：對(duì)機(jī)載格式格柵文件各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析，提取網(wǎng)絡(luò)包、參數(shù)等信息，生成原始的試驗(yàn)工程文件；

2)試驗(yàn)工程文件導(dǎo)入模塊：用于導(dǎo)入工程文件，為參數(shù)查看或編輯做準(zhǔn)備；

3)參數(shù)編輯模塊：實(shí)現(xiàn)對(duì)參數(shù)的名稱(chēng)、字長(zhǎng)、地址、有效位等信息的編輯功能；

4)校線(xiàn)錄入：為參數(shù)的校線(xiàn)錄入提供人機(jī)接口；

5)參數(shù)組提取模塊：從總的參數(shù)列表中提取部分參數(shù)形成一組或者多組文件，用于參數(shù)處理與結(jié)果分組。

2.2 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理軟件

2.2.1 功能結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理軟件是整個(gè)軟件的核心，運(yùn)行在嵌入式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理單元上，采用VxWorks嵌入式操作系統(tǒng)作為開(kāi)發(fā)環(huán)境，依據(jù)任務(wù)管控軟件生成的試驗(yàn)工程文件，完成對(duì)機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包進(jìn)行實(shí)時(shí)接收、解包、監(jiān)控參數(shù)提取、快速處理參數(shù)提取、工程量轉(zhuǎn)換、網(wǎng)絡(luò)分發(fā)和快速處理參數(shù)結(jié)果分組存儲(chǔ)等。其功能組成如圖4所示。

圖4 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理軟件功能組成

2.2.2 工作流程

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理軟件首先加載試驗(yàn)工程文件獲取網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包信息(包ID、包長(zhǎng)度、參數(shù)個(gè)數(shù)、包采樣率以及組播地址和端口號(hào)等)、參數(shù)信息(參數(shù)所在包ID、參數(shù)名稱(chēng)、字長(zhǎng)、校準(zhǔn)類(lèi)型、拼接和取位信息、校準(zhǔn)值以及參數(shù)采樣率等)和參數(shù)組信息(監(jiān)控參數(shù)名、重要參數(shù)快速處理參數(shù)名及分組信息等)，并將信息綜合后存放在內(nèi)存的表結(jié)構(gòu)中。然后創(chuàng)建監(jiān)控實(shí)時(shí)處理環(huán)形緩存、原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)環(huán)形緩存以及重要參數(shù)快速處理環(huán)形緩存，用于后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)。

合理使用多線(xiàn)程技術(shù)可以有效提高程序的運(yùn)行性能[7]。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理軟件在獲取處理信息及開(kāi)辟緩存后，創(chuàng)建了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接收線(xiàn)程、監(jiān)控參數(shù)處理及快速處理線(xiàn)程、監(jiān)控參數(shù)工程量轉(zhuǎn)發(fā)線(xiàn)程、重要參數(shù)分組存儲(chǔ)線(xiàn)程、原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)線(xiàn)程以及系統(tǒng)配置及維護(hù)線(xiàn)程等，線(xiàn)程間通過(guò)信號(hào)量等多線(xiàn)程同步技術(shù)來(lái)進(jìn)行線(xiàn)程協(xié)調(diào)運(yùn)行。

同時(shí)，為了防止各線(xiàn)程同時(shí)對(duì)共有緩存區(qū)進(jìn)行讀寫(xiě)操作而出現(xiàn)不可預(yù)知的結(jié)果，采用關(guān)鍵代碼段對(duì)共有緩存區(qū)進(jìn)行保護(hù)，確保數(shù)據(jù)的可靠性和軟件的穩(wěn)定性。軟件的處理流程如圖5所示。

圖5 軟件處理流程圖

2.2.3 關(guān)鍵技術(shù)

在對(duì)機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包進(jìn)行實(shí)時(shí)處理的整個(gè)過(guò)程中，數(shù)據(jù)接收、監(jiān)控參數(shù)與重要參數(shù)快速處理是過(guò)程的核心部分，直接關(guān)系到系統(tǒng)功能的正常性和數(shù)據(jù)處理結(jié)果的正確性。數(shù)據(jù)接收、監(jiān)控參數(shù)與重要參數(shù)快速處理的工作流程分別如圖6和圖7所示。在實(shí)時(shí)接收流程中，首先對(duì)接收到的機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的KEY值進(jìn)行判斷，如果需要處理則將網(wǎng)絡(luò)包推入處理數(shù)據(jù)包環(huán)形緩存中，當(dāng)環(huán)形緩存達(dá)到滿(mǎn)狀態(tài)后，就釋放處理信號(hào)量對(duì)網(wǎng)絡(luò)包進(jìn)行解析。同時(shí)對(duì)接收到網(wǎng)絡(luò)包進(jìn)行原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

圖6 機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包接收流程圖

圖7 監(jiān)控參數(shù)與重要參數(shù)快速處理流程圖

對(duì)于機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的接收，需要在配置機(jī)載采集器時(shí)合理設(shè)置網(wǎng)絡(luò)包的大小。包太小，將造成數(shù)據(jù)包的頻率過(guò)高，在數(shù)據(jù)的接收和分析過(guò)程中容易丟包；包太大，每個(gè)包的參數(shù)過(guò)多，增加對(duì)參數(shù)的分析與處理時(shí)間，也會(huì)因處理不及時(shí)而丟包。對(duì)于不需要處理的小包數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)接收前可以通過(guò)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)進(jìn)行過(guò)濾。

監(jiān)控參數(shù)與重要參數(shù)快速處理線(xiàn)程得到信號(hào)量后，根據(jù)已獲知的參數(shù)信息從網(wǎng)絡(luò)包中進(jìn)行提取和工程量轉(zhuǎn)換，然后根據(jù)參數(shù)的性質(zhì)(監(jiān)控參數(shù)、快速處理參數(shù))推入相應(yīng)的緩存當(dāng)中，當(dāng)緩存達(dá)到滿(mǎn)狀態(tài)后，進(jìn)行監(jiān)控參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)或者重要參數(shù)的存儲(chǔ)。

環(huán)形緩存由16個(gè)大小為8 MB的緩存組成，重要參數(shù)快速處理結(jié)果文件存儲(chǔ)在SSD1固態(tài)盤(pán)，原始數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在SSD2固態(tài)盤(pán)。值得注意的是，在轉(zhuǎn)發(fā)頻率的控制上，軟件采用的是頻率參照法實(shí)現(xiàn)的，即預(yù)先選取2～3個(gè)頻率相同的網(wǎng)絡(luò)包作為參照，當(dāng)接收到該網(wǎng)絡(luò)包時(shí)就進(jìn)行監(jiān)控參數(shù)工程量轉(zhuǎn)發(fā)，可以解決軟件定時(shí)誤差大、硬件定時(shí)中斷處理繁瑣的問(wèn)題。選擇2～3個(gè)同頻率網(wǎng)絡(luò)包作為數(shù)據(jù)發(fā)送參照，是為了防止某一參照包因自身丟包而造成缺失數(shù)據(jù)發(fā)送參照。

2.3 畫(huà)面調(diào)度與管理軟件

畫(huà)面調(diào)度與管理軟件采用B/S架構(gòu)實(shí)現(xiàn)，將其中一臺(tái)監(jiān)控顯示單元設(shè)計(jì)為WEB站點(diǎn)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控畫(huà)面的統(tǒng)一管理與調(diào)用。WEB站點(diǎn)采用SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)和APS.NET實(shí)現(xiàn)，監(jiān)控計(jì)算機(jī)使用瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)請(qǐng)求實(shí)現(xiàn)監(jiān)控軟件的加載和運(yùn)行，可簡(jiǎn)化機(jī)上軟件部署，提高任務(wù)更新與維護(hù)效率。

2.4 系統(tǒng)管理與維護(hù)軟件

系統(tǒng)管理與維護(hù)軟件主要為嵌入式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理單元提供可視化的配置與維護(hù)界面，以命令字的方式實(shí)現(xiàn)軟件與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理單元間的交互。主要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)置、任務(wù)設(shè)置、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理單元工作狀態(tài)監(jiān)視以及系統(tǒng)控制等。其中工作狀態(tài)監(jiān)視包括接收數(shù)據(jù)包速率(流量)及丟包統(tǒng)計(jì)、轉(zhuǎn)發(fā)監(jiān)控參數(shù)數(shù)據(jù)包流量及包速率、固態(tài)盤(pán)文件記錄及磁盤(pán)空間信息等，便于對(duì)系統(tǒng)工作狀態(tài)及時(shí)掌握。

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

嵌入式新型機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)機(jī)上實(shí)時(shí)監(jiān)控和對(duì)重要參數(shù)的在線(xiàn)快速處理。為了驗(yàn)證數(shù)據(jù)的正確性，將嵌入式新型機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)生成的結(jié)果數(shù)據(jù)與地面對(duì)機(jī)載記錄數(shù)據(jù)處理的結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，例如圖8所示的某參數(shù)數(shù)據(jù)曲線(xiàn)圖，數(shù)據(jù)結(jié)果值的誤差在課題人員進(jìn)行數(shù)據(jù)分析允許的范圍內(nèi)，可以直接作為試飛任務(wù)結(jié)束后的快速數(shù)據(jù)分析和為下一次架次試飛決策提供數(shù)據(jù)支持。

圖8 數(shù)據(jù)結(jié)果對(duì)比圖

4 結(jié)論

嵌入式新型機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以嵌入式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理單元作為數(shù)據(jù)處理核心，并在功能上分化為監(jiān)控實(shí)時(shí)處理子單元和重要參數(shù)快速處理子單元兩部分，既滿(mǎn)足了機(jī)上對(duì)大流量、高速率機(jī)載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的實(shí)時(shí)處理與監(jiān)控需求，又通過(guò)對(duì)重要參數(shù)的在線(xiàn)實(shí)時(shí)處理與分組存儲(chǔ)功能，極大緩解了地面對(duì)海量數(shù)據(jù)處理的時(shí)間壓力，實(shí)現(xiàn)了80%以上測(cè)試參數(shù)的在線(xiàn)預(yù)處理，試飛任務(wù)結(jié)束后便可將記錄結(jié)果文件交給專(zhuān)業(yè)課題進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，能夠在短時(shí)間內(nèi)為下一架次試飛決策提供數(shù)據(jù)支持，進(jìn)而提高試飛效率。新型機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用于我國(guó)C919大型客機(jī)上，在保障試飛安全、提供試飛效率上發(fā)揮著重要作用。同時(shí)，本系統(tǒng)模式及實(shí)現(xiàn)方法也可為其它機(jī)載實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的建設(shè)提供參考和借鑒。

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