试飞实时检查回放软件设计

刘语乔 房 瑾 覃杨森

试飞实时检查回放软件设计

刘语乔 房 瑾 覃杨森

试飞实时监控对于试飞科目实施过程中能够有效、保质、安全地完成预定科目有着重要的意义。基于试飞过程中试飞工程师回放数据、参数绘图比对等需求借助现有遥测实时系统开发了该软件，能够满足试飞工程师快速检查动作完成质量确认飞行动作有效性的需求，可有效提高试飞效率。

在飞行试验实时监控系统中，现阶段使用地面遥测接收机实时接收机载采集系统输出的数据信息，经地面服务器处理后向飞行指挥员、试飞工程师提供飞行状态信息及告警信息。但在很多试飞架次中，如涉及包线、边界值的科目试飞或者几个科目结合的试飞中，试飞工程师经常要对关键动作段进行反复回看、绘图才能确认动作的有效性及动作完成质量。

现阶段试飞实时监控中，实时系统只能实时显示飞机飞行状态参数。当试飞过程中完成关键动作后无法及时确认动作完成质量及有效性。该软件依托于试飞数据实时监控系统，运行于实时系统客户端，可以完成对所选择的参数进行记录、回放和绘图，回放过程与实时过程互不影响，方便了试飞工程师对关键参数进行确认，从而提高了试飞效率。

软件设计

实时检查回放软件主要关注于试飞工程师在科目试飞过程中对于关键参数、关键动作段需要进一步关注或者回放的需求，开发了客户端回放、参数检查、参数绘图和数据文件管理功能，如图1所示。

图1　软件模块设计图

在实时监控客户端，实时监控画面通过画面驱动程序驱动能够显示飞机各系统参数信息，实时检查回放软件运行于客户端，对接收到的服务器转发的实时数据根据试飞工程师需求进行存盘，在实时过程中通过读取存盘数据进行回放。参数检查模块通过C++builder中现有的StringGrid控件清晰显示出所有参数的实时信息，通过预设门限等操作结合文本框颜色的改变可以完成参数的报警功能。参数绘图模块可以对一个或者多个参数进行绘图显示，方便试飞工程师对数据进一步的查验。数据文件管理模块对于该软件产生的多种数据文件进行管理，以方便试飞工程师查找特定飞行日期的飞行数据，同时完成对客户端内存空间的管理。

数据文件回放功能是该软件的核心功能，可根据需求选择按时间段回放或者默认全程回放。

软件功能与实现方法

图2　客户端回放

客户端回放

客户端回放是该软件设计的主要功能模块，实现对实时数据的记录、回放参数选择、回放速度控制、回放时间段选定等操作，如图2所示。

实时数据通过客户端驱动程序从实时系统数据服务器接收，回放数据通过读取记录在客户端的数据文件获得，回放过程与实时过程可同时进行、互不干扰。实时数据记录模块对客户端驱动程序转发的所有参数数据进行记录，以供回放过程中试飞工程师选择。

回放过程通过读取客户端记录的数据文件来实现，由于要循环读取文件，会导致在文件读取过程中程序不会响应其它任何事件，也就导致文件读取过程中不能及时更新回放显示的数据信息。这里使用了Application-＞ProcessMessages（），从而可以使数据能够伴随着文件读取过程持续显示并更新，这种做法类似于VB中DoEvent的方法。ProcessMessage能够使应用程序处于消息队列并进行消息处理，ProcessMessages将Wiondows消息进行循环轮转，直至消息为空，然后将控制返回给应用程序。回放速度的控制使用了sleep（）函数，sleep可以执行使当前线程挂起一段时间，时间单位以毫秒计算，通过挂起时间长短对回放速度进行控制。

图3　参数检查

图4　数据文件管理

回放时间段的选定通过毫秒级的比对，精确定位试飞工程师所关注时间段的数据。暂停和继续按钮方便了试飞工程师对回放时间点的精确把握。

客户端回放功能能够使试飞工程师在飞行结束后或者飞行进行中动作准备间隙对关键动作段进行回放，使试飞工程师能够快速确认飞行动作完成质量。

参数检查

参数检查模块对客户端驱动程序转发的所有实时参数进行显示，通过预设门限值结合文本框颜色变化，可以完成参数报警功能。

参数绘图

试飞科目进行中，试飞工程师经常需要对某个参数进行绘图显示，或者对某几个参数进行绘图比对来把握飞机各临界状态参数以确认动作完成质量和动作有效性。该模块基于此需求，可以满足试飞工程师在实时过程中对自选参数进行记录，结果察看和绘图功能，绘图使用了C++Builder的Chart控件。

数据文件管理

该软件在运行过程会产生大量数据文件，试飞工程师经常有查看同科目试飞数据的需求。查找指定日期数据文件模块比对文件file.ff_fdate属性和MonthCalendar-＞Date来定位数据文件，使用了MonthCalendar控件。

通过递归算法可以找出磁盘内所有后缀名符合要求的数据文件，方便试飞工程师进行查询、单个文件删除和文件批量删除等操作，同时也方便了对客户端计算机存储空间进行管理。

该部分通过调用前期设计并已成熟使用的软件，从而大大缩短了软件开发的周期。

软件的特点

自主性

客户端实时数据记录，客户端回放，数据文件管理，回放参数、速度、时间段均可由试飞工程师自主控制。

节省资源

随着型号任务增多，飞行过程中实时系统资源紧张。课题人员在监控台自主记录和回放可节约宝贵的实时系统资源。

操作简便

界面简洁，软件操作模式尽量考虑试飞工程师操作、使用习惯。

结束语

该软件的开发填补了实时系统中试飞工程师在客户端不能自主回放数据的空白。软件开发的绘图、参数报警等功能在试飞过程中的实用性在地面飞行监控中已得到了验证。实时回放检查软件能够使试飞工程师对各个参数进行进一步比对和检查，并在最短时间内通过回放对关键动作段飞行质量进行确认，从而能够有效提高试飞效率，值得在各型号试飞中推广使用。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.21.012