摘要：為了解決飛行控制總線數(shù)據(jù)處理效率低和多課題同一時間完成參數(shù)數(shù)據(jù)處理難的難題，在數(shù)據(jù)處理方法上提出新思路，以飛行試驗數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)為平臺，采用分布式中間件技術(shù)，設(shè)計了飛行控制總線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)化處理軟件，實現(xiàn)飛行控制總線數(shù)據(jù)的并發(fā)處理和數(shù)據(jù)分發(fā)。重點介紹了軟件的體系結(jié)構(gòu)、功能模塊、算法設(shè)計，目前該網(wǎng)絡(luò)化軟件已經(jīng)應(yīng)用于多個型號的數(shù)據(jù)處理當中，處理效率滿足飛行試驗數(shù)據(jù)處理的需求。飛行控制總線網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)處理方法為隨后的1553b總線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)化，F(xiàn)C總線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)化提供了技術(shù)參考。
關(guān)鍵詞：飛行控制總線數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡(luò)化處理；軟件設(shè)計；分布式中間件技術(shù)

0 引言
    FCS(Flight Control System)是現(xiàn)代電傳飛機所具備的自動化飛行控制系統(tǒng)。它所依賴的用于傳遞飛行控制信息的通訊總線，稱之為飛行控制總線。FCS總線數(shù)據(jù)指的是飛控系統(tǒng)工作的完整數(shù)據(jù)信息，稱為百分之百的飛控數(shù)據(jù)信息，簡稱100％FCS數(shù)據(jù)信息。
    隨著我國航空技術(shù)的飛速發(fā)展，在飛行試驗中不僅總線數(shù)據(jù)的采集方式發(fā)生著改變，而且試飛參數(shù)個數(shù)急劇增加(從原來的幾十到現(xiàn)在成千上萬)，數(shù)據(jù)量從幾個GB到上百GB成指數(shù)增加，及各課題參數(shù)處理要求多樣，伴隨著我院試飛工作的全面開展，后續(xù)型號任務(wù)的增多，處理人員的短缺等現(xiàn)狀。
    目前，飛行控制總線數(shù)據(jù)處理模式采用單機處理，多課題第一時間同時需要數(shù)據(jù)時，單機處理不能滿足處理需求；當課題需要變更參數(shù)時，必須經(jīng)過“編寫文檔→領(lǐng)導(dǎo)簽字→提交文檔”方可進行處理。針對以上的現(xiàn)狀和問題，設(shè)計了飛行控制總線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)化處理軟件。在C ／S、B／S多層體系架構(gòu)的飛行試驗數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)下，通過接收客戶端選擇的參數(shù)信息、時間段信息和數(shù)據(jù)信息，調(diào)用該網(wǎng)絡(luò)化處理軟件進行處理，在服務(wù)器端運行處理數(shù)據(jù)并回傳結(jié)果數(shù)據(jù)給客戶端，解決了單機版處理效率低和多課題參數(shù)處理難的問題。

1 軟件運行結(jié)構(gòu)圖
    以飛行試驗數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)為平臺，利用分布式網(wǎng)絡(luò)計算技術(shù)，以100％FCS中間件的形式進行數(shù)據(jù)處理?？梢詾g覽、查詢和下載相關(guān)數(shù)據(jù)信息，根據(jù)自己的需要，定義所要處理的參數(shù)、時間段等信息，實現(xiàn)海量試飛數(shù)據(jù)的快速處理，并可以利用系統(tǒng)提供的各種數(shù)據(jù)分析工具，實現(xiàn)數(shù)據(jù)報告輸出和數(shù)據(jù)分析計算，解決了面向多用戶數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)共享難題。分布式網(wǎng)絡(luò)計算實現(xiàn)機制。用戶通過瀏覽器實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理服務(wù)請求的準備，服務(wù)器接到服務(wù)請求后，啟動數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的100％ FCS中間件接口軟件，利用存儲在陣列的試飛數(shù)據(jù)文件，完成用戶的服務(wù)計算請求，然后將結(jié)果返回給數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。運行結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

2 軟件設(shè)計
2．1 軟件設(shè)計結(jié)構(gòu)框圖
    該軟件采用模塊化設(shè)計思路，主要由接口解析模塊，參數(shù)校線解析模塊，原始數(shù)據(jù)塊整理模塊和數(shù)據(jù)解析模塊4個模塊進行數(shù)據(jù)的處理。其軟件的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

    通過客戶端自主生成的接口信息文件，服務(wù)端通過解析接口信息，獲取處理軟件要處理的參數(shù)名稱、個數(shù)，參數(shù)類型，時間段信息以及數(shù)據(jù)文件、校線文件、結(jié)果文件等的信息。
    (1)參數(shù)校線解析模塊
    對100％FCS校線文件進行分析，獲取不同的表號的參數(shù)信息，包括參數(shù)名稱，參數(shù)類型，參數(shù)校線等信息進行分類存儲，完成校線文件的解析，為參數(shù)數(shù)據(jù)的提取作好準備。
    (2)原始數(shù)據(jù)塊整理模塊
    根據(jù)100％FCS參數(shù)輸出數(shù)據(jù)格式的特點，對原始數(shù)據(jù)進行整理，讀取一幀數(shù)據(jù)，如果接收到的FCS數(shù)據(jù)塊個數(shù)超過了定義的完整FCS數(shù)據(jù)塊個數(shù)，那么就將這個數(shù)據(jù)塊丟掉；如果接收到的FCS數(shù)據(jù)塊個數(shù)等于定義的完整FCS數(shù)據(jù)塊個數(shù)，那么就進行下面的數(shù)據(jù)解析模塊處理；如果接收到的FCS數(shù)據(jù)塊個數(shù)小于定義的完整FCS數(shù)據(jù)塊個數(shù)時，需要考慮續(xù)接數(shù)據(jù)問題。
    (3)數(shù)據(jù)解析模塊
    通過原始數(shù)據(jù)塊整理模塊取得完整的FCS數(shù)據(jù)塊結(jié)合校線解析模塊對每塊數(shù)據(jù)進行添加校線，然后結(jié)合接口解析模塊中的參數(shù)名進行數(shù)據(jù)解析，根據(jù)飛行試驗數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)接口輸出文件格式要求，所有輸出信息文件在服務(wù)器上存儲在用戶之前已經(jīng)建立的任務(wù)單號文件夾內(nèi)，計算結(jié)束后，返回給客戶端和服務(wù)器上存儲的任務(wù)單號相同的文件夾，用戶通過點擊系統(tǒng)界面下的輸出報告輸出相應(yīng)的文本文件，碼值文件。
2．2 軟件設(shè)計總流程圖
    100％FCS總線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)化軟件設(shè)計針對新型飛控數(shù)據(jù)采集器的特點，結(jié)合飛行試驗數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件的調(diào)用接口協(xié)議，應(yīng)用分布式中間件技術(shù)編寫了基于Web下的100％FCS總線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)化接口軟件，為所有需要100％ FCS總線數(shù)據(jù)處理的型號進行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理打下堅實的基礎(chǔ)。如圖3所示。

3 分布式中間技術(shù)
    分布式中間件是存儲在計算服務(wù)器的應(yīng)用程序，用戶發(fā)出分布式計算請求后，由服務(wù)器軟件啟動分布式計算，完成用戶的數(shù)據(jù)處理任務(wù)。
    分布式中間件與用戶應(yīng)用端的分布式計算監(jiān)控ActiveX控件之間需要進行信息通信，監(jiān)控計算過程的狀態(tài)。
    針對非結(jié)構(gòu)化的100％ FCS試飛數(shù)據(jù)，將100％FCS數(shù)據(jù)處理軟件以分布式中間件形式嵌入到試飛數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，借助該系統(tǒng)，利用分布式中間件技術(shù)，通過和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)通信，軟件快速地進行數(shù)據(jù)處理，并準確的將結(jié)果信息返回給數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，見圖4。

    (1)客戶端ActiveX根據(jù)調(diào)度服務(wù)器列表中的IP及端口號循環(huán)嘗試建立Socket通信，發(fā)出計算請求；
    (2)客戶端ActiveX與調(diào)度服務(wù)器建立連接后，調(diào)度服務(wù)器經(jīng)過負載均衡計算，返回給客戶端ActiveX一個計算服務(wù)器的IP及端口號；
    (3)客戶端ActiveX與計算服務(wù)器建立Socket連接；
    (4)客戶端ActiveX發(fā)出執(zhí)行計算命令；
    (5)計算服務(wù)器接收到計算命令后，啟動確定的分布式中間件執(zhí)行分布式計算任務(wù)，并將狀態(tài)信息輸出到控制臺，計算服務(wù)器中的狀態(tài)監(jiān)控程序用管道技術(shù)將分布式中間件的輸出作為自己的輸入，并通過Socket方式返回給客戶端ActiveX；
    (6)客戶端ActiveX接收任務(wù)執(zhí)行的狀態(tài)信息，顯示給用戶；
    (7)當分布式中間件執(zhí)行完畢，計算服務(wù)器中的狀態(tài)監(jiān)控程序?qū)⒆詈蟮慕Y(jié)果文件通過Socket傳給客戶端ActiveX；
    (8)客戶端ActiveX控件將文件保存至客戶端，分布式計算結(jié)束。

4 使用情況
    通過上述的軟件流程圖，在此設(shè)計了飛控網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)處理軟件，實現(xiàn)了非結(jié)構(gòu)化的飛行控制總線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)化處理，有效解決了處理人員緊缺、數(shù)據(jù)處理效率低的問題。圖5為某型號100％ FCS原始數(shù)據(jù)截取圖。圖6為調(diào)用100％FCS網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)處理軟件處理圖4數(shù)據(jù)的結(jié)果文件。

5 結(jié)語
    100％FCS總線數(shù)據(jù)處理軟件在科研飛機試飛數(shù)據(jù)處理中有著舉足輕重的作用。本次通過飛行試驗數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)平臺實現(xiàn)了100％FCS總線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)化處理，大大地提高數(shù)據(jù)處理效率。目前該網(wǎng)絡(luò)化軟件已經(jīng)應(yīng)用于多個型號的數(shù)據(jù)處理當中，數(shù)據(jù)處理速度完全能夠滿足我院“數(shù)據(jù)處理不過夜”的要求，數(shù)據(jù)處理結(jié)果已經(jīng)成為試飛工程師排除系統(tǒng)故障的重要依據(jù)，為型號試飛的順利進行提供了可靠的數(shù)據(jù)。