1553B總線數據采集、記錄與處理技術

3.2 1553B總線數據的事后處理方式

1553B總線數據事后處理分為預處理和最終處理。
預處理是按試飛工程師要求的參數名、時間段、采樣率，從100%記錄的1553B總線數據中提取要求的參數，并進行必要的處理和轉換，以不同格式的數據文件輸出，為1553B總線數據最終處理提供各種類型的數據文件。這為試飛工程師和主機廠所排故，提供了真實可靠的1553B總線數據，對縮短飛機系統和航空電子系統排故周期，加快試飛進度，有重要意義。

最終處理是試飛工程師根據預處理結果，按照航電各專業（如火控、雷達、慣導等）的需求，對100%的1553B工程單位數據進一步的分析與處理和綜合處理。

4 1553B總線數據事后預處理軟件設計

4.1軟件功能設計

1553B總線數據處理軟件的主要功能是按試飛工程師要求的參數名、時間段、采樣率，從100%記錄在磁帶上的1553B總線數據中提取要求的參數，并進行必要的處理和轉換，以不同格式的數據文件輸出，為1553B總線數據最終處理提供各種類型數據。

4.2軟件組成與結構設計

采用模塊化設計，主要由讀帶模塊、主控模塊、數據采集模塊、加載ICD文件模塊、獲取物理塊號模塊、總線數據分析模塊、數據字分析模塊、數據輸出模塊等組成，如圖3所示。

4.3處理流程

軟件總體結構分成兩個進程，一個為主進程，一個為分析處理進程（子進程），處理流程見圖4。
①主進程: 它負責進程的總控，并負責接收用戶對所有界面的選擇以及界面上的輸入設置。該進程主要完成總線通信地址和消息中數據字格式內容以及多種數據類型的輸入（ICD文件）。它還通過郵件將分析處理所需的輸入和設置發送到總線數據分析處理進程。

②分析處理進程：它根據總線數據處理參數來對相應的總線數據進行分析處理，并將結果存放在文件中。該進程接收主進程用郵件方式傳遞來的信息，根據總線數據處理參數及總線數據描述表來完成總線數據分析處理的工作，這樣總線數據處理時用戶的設置與總線數據處理可以并行工作。
這兩個進程并行運行，處理進程一直接收主進程發送來的郵件并做相應的處理。主進程隨時接收子進程發送來的處理信息定時在界面上顯示。

4.4 輸出格式

3種類型數據文件分別為：
①可供用戶閱讀且做進一步處理的物理量文本文件；
②可供用戶閱讀且做進一步處理的總線消息文本文件；
③可供用戶做進一步處理的物理量二進制文件。

4.5 1553B總線數據預處理軟件設計中的幾個關鍵技術
4.5.1 ICD數據庫的利用

接口控制數據文件（ICD）提供了總線數據的構成和解釋，它定義了1553B 總線參數的名稱、類型、格式、校準算法，參數（含開關量）的說明，還定義了1553B 總線數據塊的所有信息是1553B總線數據處理的重要依據，如何有效利用ICD文件，把ICD庫嵌入1553B總線數據處理軟件，從而提高軟件的方便性和可靠性，已成為1553B總線數據處理軟件的關鍵技術之一。

本軟件以數據庫為基礎，把ICD文件分為總線數據描述表和總線信息輔助表。
總線數據描述表按子系統劃分, 每個子系統分為5層表, 即:塊表、塊元素表、信號表、信號元素表、字段表。5層表之間由某一關鍵字段關聯。總線數據輔助表信息來源于總線地址通信表, 由于ICD文件中總線數據是用RT名和塊號描述的, 而總線上的消息字是用RT地址和子地址描述的, 因此為了使RT名與RT地址對應, 塊號與子地址對應, 必須建立使其對應的表, 稱為輔助表。

4.5.2 消息塊參數的快速讀取
1553B總線數據參數多、速率高，使100%記錄的1553B總線數據量巨大。如何快速從大量的數據中提取需要的數據，是1553B總線數據處理軟件的關鍵技術之一。雖然總線數據中包括大量的各種格式的消息，然而，作為飛行試驗來說，只關心其中應用層的3種消息。因此，為了快捷而準確地過濾出所關心的消息塊，必需設計一種高效的消息塊讀取函數，以完成消息塊的讀取與過濾。即從數據文件中，讀取一塊數據，剔除其中的無用字，最終輸出一個完整的1553B消息塊，然后對相應參數進行工程單位轉換，從而完成一個處理循環。其主要算法如圖5所示。

4.5.3 數據的時間同步與修正
數據的時間同步對試飛數據處理有著重要的影響。1553B總線通信的異步性和航空電子系統的延時，使1553B總線數據的時間同步成為一個技術難點，它涉及航空電子系統本身、機載數據采集、數據處理等多個環節。目前采取了對時間進行修正的方法，滿足了數據處理要求。

5 結束語
1553B總線數據的采集、記錄和處理，在現代飛機試飛中有著非常重要的作用，目前已廣泛應用于各型號飛機試飛。1553B總線數據事后預處理軟件，既可以分析處理PCM化的1553B總線數據，也可以分析處理直接記錄的總線數據。事后處理的數據，滿足了試飛工程師和主機廠、所的要求，在某飛機定型試飛中發揮了重要的作用。隨著機載采集、記錄技術的發展，1553B總線數據的記錄方式和格式將不斷更新，只要對記錄的格式進行必要的轉換，該軟件仍可處理新型記錄器記錄的1553B總線數據。

參考文獻：
[1]楊廷善，周莉，等.計算機和測試系統總線手冊[M].北京：人民郵電出版社，1993
[2]IRIG 106遙測標準.