一种飞行器关键数据通信系统和方法与流程

本发明数据传输技术领域，尤其涉及一种飞行器关键数据通信系统和方法。

背景技术：

随着航空航天技术的发展，传统的飞行器测试技术已经越来越不能满足飞行器研制的需要，在国防军事领域，武器装备实战化的需求对飞行器测试技术也提出了更高的要求。因此在航空、航天和兵器研制过程中，亟需自动化水平更高、测试成本更低、贴近实战化目标的飞行器测试系统。

飞行器关键数据指的是飞行器测试过程中与关键测试流程相关的、影响试验成败的数据，飞行器关键数据的传输的可靠性直接决定了飞行器测试过程能否顺利完成。在目前的飞行器测试过程中，一般采用如下方式实现飞行器关键数据的传输：在测试流程中采用光盘等外部存储器，将关键数据人工拷贝到测试设备。可见，现有的关键数据传输方案存在如下问题：自动化水平低，存在人为出错的风险；一般只适用于点对点的关键数据传输，无法适用于多个分系统的复杂异构网络的关键数据传输。

技术实现要素：

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种飞行器关键数据通信系统和方法，实现飞行器关键数据的自动化传输，提高飞行器测试过程中关键数据传输的可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种飞行器关键数据通信系统，包括：核心网设备、至少一个接入网设备和至少一个待测设备；其中，所述核心网设备与所述至少一个接入网设备连接，所述接入网设备与一个或多个待测设备连接；

核心网设备，用于存储关键数据；以及，向接入网设备发送数据传输准备指令；以及，向接入网设备发送存储的关键数据；

接入网设备，用于接收核心网设备发送的数据传输准备指令，并向所述核心网设备返回用于响应所述数据传输准备指令的响应消息；以及，接收核心网设备发送的关键数据，向待测设备发送接收到的关键数据；

待测设备，用于接收接入网设备发射的关键数据。

在上述飞行器关键数据通信系统中，核心网设备包括：核心网控制器和核心网存储器；

核心网控制器，用于向接入网设备发送数据传输准备指令，并判断是否接收到所述接入网设备返回的响应消息；若在第一预设时间内接收到接入网设备返回的响应消息，则向核心网存储器发送数据传输指令；若在第一预设时间内未接收到接入网设备返回的响应消息，则生成第一错误提示信息；

核心网存储器，用于存储关键数据；以及，在接收到核心网控制器发送的数据传输指令时，向接入网设备发送所述核心网存储器本地存储的关键数据。

在上述飞行器关键数据通信系统中，所述接入网设备包括：接入网主控制器和接入网前端控制器；

接入网主控制器，用于接收核心网控制器发送的数据传输准备指令，并向所述核心网控制器返回用于响应所述数据传输准备指令的响应消息；

接入网前端控制器，用于：

接收核心网存储器发送的关键数据，以及，逐帧向待测设备发送接收到的关键数据；

判断是否接收到待测设备回传的关键数据；

若在第二预设时间内未接收到待测设备回传的关键数据，则生成第二错误提示信息，并将第二错误提示信息上传至核心网控制器；

若在第二预设时间内接收到待测设备回传的关键数据，则判断待测设备回传的关键数据与接入网前端控制器接收到的并存储在本地的关键数据是否一致；

若待测设备回传的关键数据与接入网前端控制器接收到的并存储在本地的关键数据不一致，则生成第三错误提示信息，并将第三错误提示信息上传至核心网控制器；

若待测设备回传的关键数据与接入网设备接收到的并存储在本地的关键数据一致，则生成第一正确提示信息，并将所述第一正确提示信息上传至核心网控制器。

在上述飞行器关键数据通信系统中，核心网存储器，用于：

在接收到核心网控制器发送的数据传输指令时，逐帧向接入网前端控制器发送所述核心网存储器本地存储的关键数据；

判断是否接收到所述接入网前端控制器回传的关键数据；

若在第三预设时间内未接收到所述接入网前端控制器回传的关键数据，则生成第四错误提示信息，并将第四错误提示信息上传至核心网控制器；

若在第三预设时间内接收到所述接入网前端控制器回传的关键数据，则判断所述接入网前端控制器回传的关键数据与核心网存储器本地存储的关键数据是否一致；

若接入网前端控制器回传的关键数据与核心网存储器本地存储的关键数据不一致，则生成第五错误提示信息，并将第五错误提示信息上传至核心网控制器；

若接入网前端控制器回传的关键数据与核心网存储器本地存储的关键数据一致，则生成第二正确提示信息，并将所述第二正确提示信息上传至核心网控制器，以及，将所述第二正确提示信息发送至所述接入网前端控制器。

在上述飞行器关键数据通信系统中，接入网前端控制器，用于在接收到所述第二正确提示信息之后，逐帧向待测设备发送接收到的关键数据。

在上述飞行器关键数据通信系统中，核心网控制器，还用于：

在接收到所述第一错误提示信息之后，重新向接入网主控制器发送数据传输准备指令；

在接收到所述第二或第三错误提示信息之后，控制所述接入网前端控制器重新逐帧向待测设备发送关键数据；

在接收到所述第四或第五错误提示信息之后，控制所述核心网存储器重新逐帧向接入网前端控制器发送关键数据。

在上述飞行器关键数据通信系统中，

所述核心网控制器包括：设置在后端的、核心网侧的主控计算机；

所述核心网存储器包括；设置在后端的、核心网侧的数据管理计算机；

所述接入网主控制器包括：设置在后端的、接入网侧的主控计算机；

所述接入网前端控制器包括：设置在前端的、接入网侧的主控计算机；

待测设备包括：飞行器上的关键硬件设备。

在上述飞行器关键数据通信系统中，核心网设备内部、核心网与各接入网设备之间、各接入网设备内部通过以太网连接；接入网设备与待测设备之间通过串行总线连接。

相应的，本发明还公开了一种飞行器关键数据通信方法，包括：

向接入网设备发送数据传输准备指令；

接收接入网设备返回的用于响应所述数据传输准备指令的响应消息；

向接入网设备发送存储的关键数据；

通过所述接入网设备向待测设备发送所述关键数据。

在上述飞行器关键数据通信方法中，所述接收接入网设备返回的用于响应所述数据传输准备指令的响应消息，包括：

判断是否接收到由接入网设备返回的响应消息；

若在第一预设时间内接收到接入网主控制器返回的响应消息，则向接入网设备发送存储的关键数据；

若在第一预设时间内未接收到接入网主控制器返回的响应消息，则生成第一错误提示信息。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明所述的方案通过核心网设备对整个测试流程进行统一调度，协调控制核心网设备与接入网设备、及待测设备之间的处理流程，实现了对关键数据的自动化传输，缩短了测试周期，降低了测试成本；同时，减少了人工操作流程，提高了飞行器测试过程中关键数据传输的可靠性。

(2)在关键数据的传输过程中，可以对关键数据过程中的异常状态进行监测和上报，实现了对故障的自动诊断，提高了系统的容错率，可以根据检测结果及时对异常问题进行处理，进一步提高了自动化测试水平。

(3)系统中各个设备之间基于不同的通信协议进行关键数据的传输，基于回传策略对关键数据的传输进行验证，进一步保证了关键数据传输的可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例中一种飞行器关键数据通信系统的结构框图；

图2是本发明实施例中又一种飞行器关键数据通信系统的结构框图；

图3是本发明实施例中另一种飞行器关键数据通信系统的部署示意图；

图4是本发明实施例中一种飞行器关键数据通信方法的步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明公共的实施方式作进一步详细描述。

参照图1，示出了本发明实施例中一种飞行器关键数据通信系统的结构框图。在本实施例中，所述飞行器关键数据通信系统包括：核心网设备、至少一个接入网设备(如图1所示的第一接入网设备、第二接入网设备等)和至少一个待测设备(如图1所示的第一待测设备、第二待测设备等)。

在本实施例中，所述核心网设备1与所述至少一个接入网设备连接，所述接入网设备与一个或多个待测设备连接。如图1，核心网设备分别与第一接入网设备和第二接入网设备连接，第一接入网设备分别与第一待测设备和第二待测设备连接。其中，需要说明的是，核心网设备1与接入网设备之间可以通过以太网连接，接入网设备与待测设备之间可以通过串行总线连接。

在本实施例中，核心网设备，用于存储关键数据；以及，向接入网设备发送数据传输准备指令；以及，向接入网设备发送存储的关键数据。

接入网设备，用于接收核心网设备发送的数据传输准备指令，并向所述核心网设备返回用于响应所述数据传输准备指令的响应消息；以及，接收核心网设备发送的关键数据，向待测设备发送接收到的关键数据。

待测设备，用于接收接入网设备发射的关键数据。

在上述实施例的基础上，参照图2，示出了本发明实施例中又一种飞行器关键数据通信系统的结构框图。

一优选的，核心网设备具体可以包括：核心网控制器和核心网存储器。在具体实现时：

核心网控制器，具体可以用于向接入网设备发送数据传输准备指令，并判断是否接收到所述接入网设备返回的响应消息；若在第一预设时间内接收到接入网设备返回的响应消息，则向核心网存储器发送数据传输指令；若在第一预设时间内未接收到接入网设备返回的响应消息，则生成第一错误提示信息。

核心网存储器，具体可以用于存储关键数据；以及，在接收到核心网控制器发送的数据传输指令时，向接入网设备发送所述核心网存储器本地存储的关键数据。

另一优选的，接入网设备具体可以包括：接入网主控制器和接入网前端控制器。在具体实现时：

接入网主控制器，具体可以用于接收核心网控制器发送的数据传输准备指令，并向所述核心网控制器返回用于响应所述数据传输准备指令的响应消息。

接入网前端控制器，具体可以接收核心网存储器发送的关键数据，以及，逐帧向待测设备发送接收到的关键数据；判断是否接收到待测设备回传的关键数据；若在第二预设时间内未接收到待测设备回传的关键数据，则生成第二错误提示信息，并将第二错误提示信息上传至核心网控制器；若在第二预设时间内接收到待测设备回传的关键数据，则判断待测设备回传的关键数据与接入网前端控制器接收到的并存储在本地的关键数据是否一致；若待测设备回传的关键数据与接入网前端控制器接收到的并存储在本地的关键数据不一致，则生成第三错误提示信息，并将第三错误提示信息上传至核心网控制器；若待测设备回传的关键数据与接入网设备接收到的并存储在本地的关键数据一致，则生成第一正确提示信息，并将所述第一正确提示信息上传至核心网控制器。

在本实施例的一可行实现方式中，核心网存储器，具体可以用于在接收到核心网控制器发送的数据传输指令时，逐帧向接入网前端控制器发送所述核心网存储器本地存储的关键数据；判断是否接收到所述接入网前端控制器回传的关键数据；若在第三预设时间内未接收到所述接入网前端控制器回传的关键数据，则生成第四错误提示信息，并将第四错误提示信息上传至核心网控制器；若在第三预设时间内接收到所述接入网前端控制器回传的关键数据，则判断所述接入网前端控制器回传的关键数据与核心网存储器本地存储的关键数据是否一致；若接入网前端控制器回传的关键数据与核心网存储器本地存储的关键数据不一致，则生成第五错误提示信息，并将第五错误提示信息上传至核心网控制器；若接入网前端控制器回传的关键数据与核心网存储器本地存储的关键数据一致，则生成第二正确提示信息，并将所述第二正确提示信息上传至核心网控制器，以及，将所述第二正确提示信息发送至所述接入网前端控制器。

在本实施例的一可行实现方式中，接入网前端控制器，具体可以用于在接收到所述第二正确提示信息之后，逐帧向待测设备发送接收到的关键数据。

在本实施例的一可行实现方式中，核心网控制器，还可以用于：在接收到所述第一错误提示信息之后，重新向接入网主控制器发送数据传输准备指令；在接收到所述第二或第三错误提示信息之后，控制所述接入网前端控制器重新逐帧向待测设备发送关键数据；在接收到所述第四或第五错误提示信息之后，控制所述核心网存储器重新逐帧向接入网前端控制器发送关键数据。

需要说明的是，所述核心网控制器可以包括：设置在后端的、核心网侧的主控计算机；所述核心网存储器可以包括；设置在后端的、核心网侧的数据管理计算机；所述接入网主控制器可以包括：设置在后端的、接入网侧的主控计算机；所述接入网前端控制器可以包括：设置在前端的、接入网侧的主控计算机；待测设备包括：飞行器上的关键硬件设备，所述关键硬件设备指的是飞行器测试过程中与关键测试流程相关的硬件设备。其中，所述第一预设时间、第二预设时间和第三预设时间可以相同也可以不同，例如，可以根据实际情况均设置为2秒或3秒，在确保关键数据的可靠性传输的同时避免了较长的等待时间，提高了关键数据传输速率。

结合上述实施例，本实施例通过一个具体实例对所述飞行器关键数据通信系统进行详细说明。参照图3，示出了本发明实施例中另一种飞行器关键数据通信系统的部署示意图。其中，总体网系统也即核心网设备(系统)，分系统也即接入网设备(系统)。具体的，总体网系统中包括：数据管理计算机(即核心网存储器)和总体网主控计算机(即核心网控制器)；分系统包括：前端控制计算机(即接入网前端控制器)和分系统主控计算机(即接入网主控制器)。其中，数据管理计算机、总体网主控计算机和分系统主控计算机部署在后端；前端控制计算机和待测设备部署在前端。

如下表1所示，所述飞行器关键数据通信系统的通信网络采用分层架构：总体网系统网络(核心网络)由各分系统的分系统主控计算机节点组成，二级网络包括各分系统的地面测试网络、待测设备之间的点对点网络等。其中，数据管理计算机与总体网主控计算机之间、总体网主控计算机与分系统主控计算机之间、分系统主控计算机与前端控制计算机之间基于以太网连接，进行数据传输；前端控制计算机与待测设备之间基于串行总线连接，进行数据传输。

表1，通信总线分类表

在本实施例中，待测设备具体可以为飞行器上的关键硬件设备。前端控制计算机在测试过程中可以接收并转发测试指令及关键数据到待测设备，接收待测设备的状态信息。分系统主控计算机在测试过程中可以接收并转发总体网系统发送的测试指令。总体网主控计算机是系统的调度中心，用于调度关键数据在测试过程中的流转。数据管理计算机是系统的数据中心，用于存储关键数据，并在测试过程中接收总体网主控计算机的测试指令并将关键数据发送到分系统。

在本实施例中，所述飞行器关键数据通信系统的具体工作流程可以如下：

步骤S1，开启关键数据传输流程。

步骤S2，总体网主控计算机向分系统主控计算机发送“数据传输准备指令”。

其中，总体网主控计算机在向分系统主控计算机发送指令(如“数据传输准备指令”)时，可以但不仅限于基于UDP协议(User Datagram Protocol，用户数据报协议)进行多次传输，确保指令传输的可靠性。

步骤S3，若总体网主控计算机在两秒内接收到分系统主控计算机返回的响应消息(如，“数据传输准备好”)，则进行步骤S4；若总体网主控计算机在两秒内未接收到分系统主控计算机返回的响应消息，则生成超时错误提示消息。

步骤S4，总体网主控计算机向数据管理计算机发送“准备发送指令”。

如前所述，总体网主控计算机在向数据管理计算机发送指令时，也可以基于UDP协议进行多次传输。

步骤S5，数据管理计算机向前端控制计算机发送存储在数据管理计算机本地的关键数据。

在本实施例中，一种可行的关键数据发送方式可以如下：数据管理计算机根据关键数据进行编帧，逐帧向前端控制计算机发送关键数据。

在本实施例中，关键数据在传输时可以但不仅限于基于UDP协议进行回传确认。具体的：

若数据管理计算机在3秒内未接收到前端控制计算机回传的关键数据，或，数据管理计算机在3秒内接收到前端控制计算机回传的关键数据，但数据管理计算机接收到的回传的关键数据与数据管理计算机本地存储的关键数据不一致；则可以向总体网主控计算机反馈错误状态信息、和/或、重新开始关键数据的传输流程。

若数据管理计算机在3秒内接收到前端控制计算机回传的关键数据，且，数据管理计算机接收到的回传的关键数据与数据管理计算机本地存储的关键数据一致，则可以执行下述步骤S6。

其中，需要说明的是，关键数据的编帧流程具体可以如下：按照关键数据大小计算帧总数N，对N个帧依次赋值，逐帧增加帧头帧尾并计算校验和。(建议增加图例说明编帧过程)

步骤S6，前端控制计算机向待测设备发送关键数据。

在本实施例中，前端控制计算机向待测设备发送关键数据可以参照上述步骤S5数据管理计算机向前端控制计算机发送存储在数据管理计算机本地的关键数据的流程，在此不再赘述。

其中，若前端控制计算机向待测设备发送关键数据成功，则执行下述步骤S7；若前端控制计算机向待测设备发送关键数据失败，则可以向总体网主控计算机反馈错误状态信息、和/或、重新开始关键数据的传输流程。

步骤S7，前端控制计算机向分系统主控计算机及总体网主控计算机反馈成功状态信息，流程结束。

综上所述，本发明实施例所述的飞行器关键数据通信系统通过核心网设备对整个测试流程进行统一调度，协调控制核心网设备与接入网设备、及待测设备之间的处理流程，实现了对关键数据的自动化传输，缩短了测试周期，降低了测试成本；同时，减少了人工操作流程，提高了飞行器测试过程中关键数据传输的可靠性。

其次，在关键数据的传输过程中，可以对关键数据过程中的异常状态进行监测和上报，实现了对故障的自动诊断，提高了系统的容错率，可以根据检测结果及时对异常问题进行处理，进一步提高了自动化测试水平。

再次，系统中各个设备之间基于不同的通信协议进行关键数据的传输，基于回传策略对关键数据的传输进行验证，进一步保证了关键数据传输的可靠性。

在上述装置实施例的基础上，本发明实施例还公开了一种飞行器关键数据通信方法。参照图4，示出了本发明实施例中一种飞行器关键数据通信方法的步骤流程图。在本实施例中，所述飞行器关键数据通信方法包括：

步骤401，向接入网设备发送数据传输准备指令。

步骤402，接收接入网设备返回的用于响应所述数据传输准备指令的响应消息。

步骤403，向接入网设备发送存储的关键数据。

步骤404，通过所述接入网设备向待测设备发送所述关键数据。

在本实施例的一优选方案中，上述步骤402具体可以包括：判断是否接收到由接入网设备返回的响应消息；若在第一预设时间内接收到接入网主控制器返回的响应消息，则向接入网设备发送存储的关键数据；若在第一预设时间内未接收到接入网主控制器返回的响应消息，则生成第一错误提示信息。

对于方法实施例而言，由于其与装置实施例相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见装置实施例部分的说明即可。

本说明中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。