专利名称：嵌入式机载网络数据快速处理系统的制作方法
技术领域：
本发明创造属于航空飞行试验领域技术，涉及一种嵌入式机载网络数据快速处理系统。
背景技术：
飞行试验参数的分析处理结果为飞机故障诊断、预测、事故预防与调查分析提供了客观依据，尤其在系列多科目飞行试验中，迅速完成飞行试验数据分析处理，可在试飞现场决定下一科目任务以及试飞试验计划安排。我院目前对飞行试验参数的分析处理流程是:由机载采集器完成测试飞行参数的采集，并将采集到的原始数据(码值)按一定的格式存储到机载记录器，待飞行结束后，由专用的地面数据卸载设备完成机载原始数据的卸载，并在完成位流分析后方可进行数据分析处理工作。原始数据卸载和位流分析是整个数据分析处理工作中最为耗时的环节，基本与飞行时间相当，这很难满足未来多科目高效试飞和海量数据处理的需求。
发明内容
发明目的:提供一种嵌入式机载网络数据快速处理系统，能够实现飞行参数分析处理的快速化，提高试飞效率和缩短试飞周期。技术方案:一种嵌入式机载网络数据快速处理系统，包括:实时网络数据采集模块、IENA数据解包模块、实时数据处理模块、实时数据存储模块，
实时网络数据采集模块，用于接收飞机机载数据采集器的网络包，将所述网络包发送给IENA数据解包模块；IENA数据解包模块，用于按照IENA网络包的格式将所述网络包进行解包；实时数据处理模块，用于读取解包后的网络包，获取预设通道参数在所述网络包中的码值，将所述码值转换成预设通道参数的工程量；实时数据存储模块，用于存储所述预设通道参数的工程量。有益效果:本发明安装在飞机上，可以实时进行飞行参数分析处理，相比现有存储-卸载-分析模式，处理时间大大缩短，提高了试飞效率，缩短了试飞周期。
图1为本发明嵌入式机载网络数据快速处理系统结构示意图。图2为本发明嵌入式机载网络数据快速处理系统工作流程图。
具体实施例方式本发明提供一套安装在被试飞飞机上，用于在机上对机载IENA格式的网络数据包进行实时采集、解包，并根据预设飞行参数完成参数挑选、校准、计算和结果存储的嵌入式机载网络数据快速处理系统，待飞行结束后，将记录在固态硬盘中的结果数据直接交给相关课题人员作二次数据处理，实现飞行参数分析处理的快速化，提高试飞效率和缩短试飞周期。本发明嵌入式机载网络数据快速处理系统，如图1所示，包括:实时网络数据采集模块1、IENA数据解包模块2、实时数据处理模块3、实时数据存储模块4。实时网络数据采集模块1，用于接收飞机机载数据采集器的网络包，将所述网络包发送给IENA数据解包模块。IENA数据解包模块2，用于按照IENA网络包的格式将所述网络包进行解包。实时数据处理模块3，用于读取解包后的网络包，获取预设通道参数在所述网络包中的码值，将所述码值转换成预设通道参数的工程量。实时数据存储模块4，用于存储所述预设通道参数的工程量。本发明嵌入式机载网络数据快速处理系统的工作流程如图2所示，事先准备软件独立于本发明嵌入式机载网络数据快速处理系统，主要用于配置文件的生成，是系统运行前的准备阶段。通过机载采集信息的引入、定义、编辑等操作，生成系统所需的配置文件，包括SETUP文件和预设参数组文件，SETUP文件描述了机载网络数据流和通道参数在IENA网络包中的详细信息，预设参数组文件描述了需要实时处理的具体通道参数。系统运行前，将配置文件导入系统固态硬盘。系统正常运行后，将加载存储于固态硬盘中的配置文件，获取机载IENA网络流和预设通道参数在网络包中的详细信息，并存储于缓存当中。随后系统便与机载数据网络建立连接，实时网络数据采集模块通过控制以太网芯片完成IENA网络数据包的实时采集工作。IENA数据解包模块主要根据IENA网络包的格式定义对采集模块接收的网络包进行解包，获取网络包的相关信息，并使系统采用DMA方式将解包后的数据传输至主内存。网络包被解包后，实时数据处理模块读取缓存当中的配置信息，获取预设通道参数在网络包数据中的详细信息，包括参数类型、采样率、位置信息、取位信息和校准值信息等。处理模块首先由参数类型确定工程量的转换方法，包括线性、多项式、双曲线、抛物线和点对分段等，然后由位置信息从网络包数据部分取出通道参数具体码值，由取位信息对码值进行取位、拼接，并根据校准值和具体的转换方法实现工程量的转换，最后由采样率确定通道参数每秒钟需要处理的次数，处理后的结果存储于缓存当中。实时数据处理模块采用目前流行的嵌入式实时技术实现，以保证预设飞行参数数据分析处理的实时性和高可靠性。实时数据处理模块完成通道参数的实时处理后，实时数据存储模块将读取缓存当中结果数据，采用高速数据流盘技术实现数据处理结果的不间断流盘存储，以提高磁盘写入效率。结果数据存储于系统固态硬盘SSD中，根据测试需求，在网络包流量不低于40Mbps的条件下，设计记录时间不少于4小时。本发明嵌入式机载网络数据快速处理系统在控制方法上采用模块化设计思想，按完成的功能划分为不同的子模块，并实现各子模块的有机结合，以完成机载IENA网络数据包的采集、解包、实时数据分析处理和结果数据存盘等工作。系统在方法实现上采用了嵌入式实时技术以保证预设通道参数数据处理的实时性和高可靠性，采用了高速数据流盘技术以保证数据结果不间断流盘存储。
权利要求
1.一种嵌入式机载网络数据快速处理系统，其特征在于，包括: 实时网络数据采集模块、IENA数据解包模块、实时数据处理模块、实时数据存储模块，实时网络数据采集模块，用于接收飞机机载数据采集器的网络包，将所述网络包发送给IENA数据解包模块； IENA数据解包模块，用于按照IENA网络包的格式将所述网络包进行解包； 实时数据处理模块，用于读取解包后的网络包，获取预设通道参数在所述网络包中的码值，将所述码值转换成预设通道参数的工程量； 实时数据存储模块，用于存储所述预设通道参数的工程量。
全文摘要
本发明提供一种嵌入式机载网络数据快速处理系统，能够实现飞行参数分析处理的快速化，提高试飞效率和缩短试飞周期。本发明技术方案包括实时网络数据采集模块、IENA数据解包模块、实时数据处理模块、实时数据存储模块，实时网络数据采集模块，用于接收飞机机载数据采集器的网络包，将所述网络包发送给IENA数据解包模块；IENA数据解包模块，用于按照IENA网络包的格式将所述网络包进行解包；实时数据处理模块，用于读取解包后的网络包，获取预设通道参数在所述网络包中的码值，将所述码值转换成预设通道参数的工程量；实时数据存储模块，用于存储所述预设通道参数的工程量。
文档编号B64F5/00GK103139288SQ201210563310
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月21日 优先权日2012年12月21日
发明者祁春, 霍朝辉, 张国旺, 刘成玉, 王武勇 申请人:中国飞行试验研究院