飛機維修訓(xùn)練器模型結(jié)構(gòu)設(shè)計

張琪

摘 要：飛機維護訓(xùn)練器主要對學(xué)員進行綜合維修方面的訓(xùn)練，維護訓(xùn)練器主要包含了一些操作以及一些故障修復(fù)以及工作原理等方面的復(fù)雜維修模型，對于當前訓(xùn)練器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計不統(tǒng)一等問題需要通過結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)的設(shè)計理念，根據(jù)訓(xùn)練器當中核心部分的具體需要拆解訓(xùn)練器。本文重點對飛機維護訓(xùn)練器模型結(jié)構(gòu)設(shè)計進行探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：飛機；維修訓(xùn)練器；模型結(jié)構(gòu)；設(shè)計

1 結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)設(shè)計方法

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化設(shè)計的過程中需要明確定義書各部分輸入、輸出以及系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且具有完整的邏輯功能，這些定義主要在系統(tǒng)的工作原理和邏輯功能當中設(shè)置，在系統(tǒng)設(shè)計之前就需要完成相關(guān)的標準設(shè)計，并且進行系統(tǒng)化的分析，對系統(tǒng)功能的需求進行明確。

1.1 系統(tǒng)模塊分解與描述

1.1.1 模塊分解原則

1）模塊內(nèi)聚：模塊的內(nèi)聚是對模塊的統(tǒng)一性、整體性、專業(yè)性、獨立性進行評價的具體指標，系統(tǒng)設(shè)計的過程中需要各模塊具有非常強的內(nèi)聚程度，模塊需要獨立完成相關(guān)的操作任務(wù)，對各模塊進行整合，可以將系統(tǒng)整體功能完成。

2）模塊耦合：模塊的耦合性是對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是否合理進行判斷的關(guān)鍵因素，一定要對模塊的耦合程度進行控制，讓其可以進行數(shù)據(jù)傳輸耦合或者相互調(diào)用，將深入模塊內(nèi)部的相互控制關(guān)系消除，在運行操作的過程中和其他模塊不存在關(guān)聯(lián)，這樣可以讓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的擴展和維護更為方便。

1.1.2 模塊分解與描述

在模塊分解的過程中，主要以系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)為導(dǎo)向，依照模塊分節(jié)的具體要求從上到下對系統(tǒng)的核心模塊進行劃分，并且做到從頂向下，逐漸求精，逐步細化，對于模塊當中的邏輯功能、輸入輸出功能以及狀態(tài)等外部屬性一定要進行具體的描述，在描述過程中主要包含了輸出、輸入邏輯等相關(guān)功能模塊，需要具有多輸入多輸出的特點，對模塊輸入x進行定義、模塊輸出y進行定義、模塊的邏輯功能設(shè)計為g。則模塊的表達式可以設(shè)置為

Y=Gf（X） （1）

1.2 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)實現(xiàn)

依照模塊的描述和分解等情況對各模塊的功能進行分析，確保模塊的高效性和可靠性，根據(jù)模塊的數(shù)據(jù)傳輸關(guān)系進一步依照模塊的輸入輸出方式進行連接，形成一套統(tǒng)一的整體結(jié)構(gòu)，并且將系統(tǒng)設(shè)計工作完成。

2 訓(xùn)練器模型結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)總體功能分析

需要對模擬及仿真的功能需求進行確認，訓(xùn)練器的功能主要包含了維護排故以及邏輯操作等兩個方面的功能，操作邏輯在訓(xùn)練器當中是非?；A(chǔ)，維護排故主要是操作邏輯過程中的一個組成部分，主要是對某些組件或者系統(tǒng)進行的具體任務(wù)。首先對現(xiàn)象進行分析主要包含了顯示系統(tǒng)故障效應(yīng)、聲音效應(yīng)、面板效應(yīng)等，主要是駕駛艙當中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，其次是進行系統(tǒng)測試，對機內(nèi)系統(tǒng)進行測試，對相關(guān)系統(tǒng)進行排故。進行控制診斷，依照維修手冊上的相關(guān)任務(wù)和任務(wù)的具體描述對故障點進行確認，并且完成測量工作；進行測量換件，依照故障點進行診斷，并且測量相關(guān)的線路，更換相應(yīng)的配件；進行測量確認等工作，在完成自測試和系統(tǒng)測試之后，如果故障依舊存在，需要繼續(xù)進行維修等工作，如果測試正?？梢曰謴?fù)相應(yīng)的工作環(huán)境。

2.2 系統(tǒng)模型分解與結(jié)構(gòu)描述

2.2.1 中央控制端

中央控制端在模擬器當中是核心部分，主要包含了客戶端軟件、故障數(shù)據(jù)庫以及信息監(jiān)控模塊，控制端對數(shù)據(jù)庫造成的故障信息進行讀取，通過計算之后整進行整合，進一步輸出故障傳輸數(shù)據(jù)信號監(jiān)測，模塊式終端可以對正常操作和排故時用戶的操作信息進行接收和處理，中央控制端和數(shù)據(jù)庫對相關(guān)數(shù)據(jù)進行整合，可以形成一套輸入輸出的表達式，具體為。

Yf=Gf（Xd，Xc） （2）

Y0=G0f（Xu） （3）

2.2.2 模擬駕駛艙操作模型

模擬駕駛艙主要是對飛機當中各系統(tǒng)進行模擬，主要有顯示系統(tǒng)、聲音系統(tǒng)、操作面板等，系統(tǒng)面板主要可以接受一些故障輸入和邏輯功能輸出系統(tǒng)，可以對聲音顯示的系統(tǒng)的情況進行輸出，以一個子模塊為核心，進行駕駛艙操作模型的設(shè)置，并且以系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為核心，將每個子系統(tǒng)抽象位LRU模型，形成一種多輸入多輸出的基礎(chǔ)模型，在此過程中，其表達式為：

Ys=GlGwf（，Xc，Xfal） （4）

Yfucd=Gwf（Xfucd，Xc，Xfal） （5）

2.2.3 模擬外場維修場景操作模型

模擬外場維護場景主要是通過3d環(huán)境漫游實體為基礎(chǔ)，主要包含了3d飛機的實體還有相關(guān)的仿真，也要用模型、航空耗材、實體等對飛機維修時的勤務(wù)和拆裝等維修任務(wù)進行仿真，在仿真的過程中，主要以模型為基礎(chǔ)來進行維護，場景操作模型的設(shè)置輸入輸出的表達式主要為：

2.2.4 系統(tǒng)工作原理操作模型

電路模型和原理圖模型共同形成了系統(tǒng)工作操作模型，對系統(tǒng)工作原理的故障輸入、邏輯描述、故障隔離等相關(guān)任務(wù)進行支持，模型接收系統(tǒng)功能的輸入輸出情況如下，表達式如下。

2.2.5 通信模塊

通信模塊主要包含了各個模塊之間的通信以及故障數(shù)據(jù)模塊的通信，通過分析可以發(fā)現(xiàn)各模塊就都會有數(shù)據(jù)輸入，故障數(shù)據(jù)主要通過中央控制端進行編輯和處理之后，向各模塊當中傳播，模型當中因為耦合度相對較低，所以需要通訊模塊進行通信傳遞，并且將各功能輸入塊和功能輸出塊進行聯(lián)系，其輸入輸出表達式如下所示。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計驗證與分析

中央控制端對故障數(shù)據(jù)庫當中的信息進行讀取，并且通過整合完成故障信息的傳播。駕駛艙主要利用系統(tǒng)操作以及飛行后的報告數(shù)據(jù)等對故障點進行確認，并且完成相關(guān)的維修操作，原理圖中可以顯示出系統(tǒng)的非正常工作狀態(tài)，電路圖可以測試各線路的情況，并且完成相關(guān)的更換線操作，維修場景可以對LRU自測試，通過維修工具來對各組件進行更換，依照上述部分利用通信模塊來對操作信息進行實時反饋，并且建立起合理的聯(lián)系，讓操作任務(wù)更為完整，在模擬的過程中效率更高，保證操作和維護過程的有序，連接各模塊當中具有較高的內(nèi)聚程度，可以單獨進行某項任務(wù)完成。而模塊的耦合度相對較低，在通信的系統(tǒng)的連接下可以形成統(tǒng)一的整體，對飛機的完整維護進行支持。

結(jié)束語

對于當前模擬及結(jié)構(gòu)不完整以及設(shè)計過程中出現(xiàn)的各種問題，需要采取結(jié)構(gòu)化的方式進行處理，根據(jù)飛機維修排故的具體過程對訓(xùn)練器的系統(tǒng)功能進行分析，并且，保證涵蓋飛機操作和維修過程中的各項任務(wù)，具有一定的通用性，值得進行推廣。

參考文獻：

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