用于大客飞机铁鸟试验液压系统的数据采集方法和设备技术方案

本发明专利技术涉及航空测控技术领域，提出了一种用于大客飞机铁鸟试验液压系统的数据采集方法和设备。该方法包括：时钟同步网完成测试终端、测试服务器、试验管理系统的时钟同步；测试服务器通过千兆以太网下发试验配置文件；测试传感器、机载总线、系统传感器同时采集液压系统的参数，并通过信号转接盒、直通信号分配器、隔离信号分配器将采集的信号分配给信号调理器完成信号调理；调理信号和直通信号传输给测试终端并统一转换为测试数据；测试数据中非实时数据通过千兆以太网传输；测试数据中实时数据通过光纤反射内存网传输。本发明专利技术实施例具有分布式采集、易于扩展、实时性高、时钟同步精度高的特点，适合大客飞机铁鸟试验液压系统的数据采集。

【技术实现步骤摘要】
用于大客飞机铁鸟试验液压系统的数据采集方法和设备
本专利技术涉及航空测控
，尤其是涉及一种用于大客飞机铁鸟试验液压系统的数据采集方法和设备。
技术介绍
飞机的研制需要做大量的地面试验，铁鸟试验是重要的地面试验项目，用于在首飞前验证飞机的技术状态。飞机液压系统的试验需要构建铁鸟试验台，试验过程中的数据需要专门的数据采集设备进行显示、处理和记录。不同种类的飞机，在机载系统的设计方面都会存在差异，其中液压系统的传感器种类、采集的通道数、采样率、采集精度、数据处理和存储方式都会有新的要求，这对于数据采集设备也提出了新要求。传统的飞机铁鸟试验液压系统数据采集方法采用单一的采集控制器，采集通道的数量不易扩展，测试点到采集控制器距离不能太长，不适合大型飞机的机载设备测试点分散，距离远的情况，同时测试软件使用非实时操作系统，对数据处理不够及时，对于大型飞机的测试会出现数据采样率低、处理周期长、细节数据少的不利情况。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出分布式采集、通道易于扩展、实时性高、存储容量大、时钟同步精度高的一种用于大客飞机铁鸟试验液压系统的数据采集方法和设备。本专利技术的技术解决方案是为了解决现有技术中的至少一种技术问题，本专利技术提出了一种用于大客飞机铁鸟试验液压系统的数据采集方法和设备。在一些实例中，数据采集方法包括以下步骤：时钟同步网完成测试终端、测试服务器、试验管理系统的时钟同步；测试服务器通过千兆以太网下发包含试验通道和采集速率等参数的试验配置文件；测试传感器、机载总线、系统传感器同时采集液压系统的参数；测试传感器的输出数据传送给信号转接盒，机载总线的输出数据传送给直通信号分配器，系统传感器的输出数据传送给隔离信号分配器；直通信号分配器将采集的信号转接分配为第一路信号和第二路信号，并将第一路信号分配给信号调理器，以及将第二路信号分配给测试终端；隔离信号分配器将采集的信号转接分配为第三路信号和第四路信号，并将第三路信号分配给信号调理器，以及将第四路信号分配给测试终端；信号调理器将第一路信号和第三路信号进行调理，生成第五路信号，并将第五路信号传送给测试终端；测试终端将第二路信号、第四路信号、第五路信号统一转换为测试数据，测试终端将测试数据中非实时数据通过千兆以太网发送给测试服务器进行存储，并发送给测试客户端进行显示；测试终端将测试数据中实时数据通过光纤反射内存网分发给试验管理系统。在一些实例中，本专利技术涉及的数据采集设备，包括：测试客户端、测试服务器、千兆以太网、时钟同步网、光纤反射内存网、测试终端、信号调理器、直通信号分配器、隔离信号分配器、信号转接盒、测试传感器、机载总线、系统传感器，其中：测试传感器、机载总线、系统传感器的输入端，连接数据采集设备外部的液压系统的信号输出端，用于同时采集液压系统的参数；测试传感器的输出端连接信号转接盒，机载总线的信号输出端连接直通信号分配器的输入端，系统传感器的输出端连接隔离信号分配器的输入端；信号转接盒的输出端连接直通信号分配器的输入端；直通信号分配器，用于将采集的信号转接分配为第一路信号和第二路信号，并将第一路信号连接到信号调理器，以及将第二路信号连接到测试终端；隔离信号分配器，用于将采集的信号转接分配为第三路信号和第四路信号以及第六路信号，并将第三路信号连接到信号调理器，以及将第四路信号连接到测试终端，以及将第六路信号连接到数据采集设备外部的机载设备；信号调理器，用于将第一路信号和第三路信号进行调理，生成第五路信号，并将第五路信号连接到测试终端；测试终端，第一路端口连接到光纤反射内存网，第二路端口连接到时钟同步网，第三路端口连接到千兆以太网；测试服务器，第一路端口连接到时钟同步网，第二路端口连接到千兆以太网；测试客户端连接到千兆以太网；千兆以太网连接到测试客户端、测试服务器、测试终端，并且连接数据采集设备外部的试验管理系统；时钟同步网，连接测试服务器、测试终端，并且连接到数据采集设备外部的试验管理系统；光纤反射内存网连接测试终端，并且连接到数据采集设备外部的试验管理系统。本专利技术具有的优点和有益效果可以如下所述：1、上述专利技术实施例可以进行分布式数据采集。由于大客飞机的特点，部件多、体积大，测点分散，采用集中式采集已经不能有效完成任务，因此本专利技术用测试终端、测试客户端、测试服务器的三层架构，采用分布于地面测试间、铁鸟台架上、机身下的物理空间的布局方式完成分布式采集，集中式管控的测试方法。相比传统飞机铁鸟试验的集中式方法更加适于完成复杂大型飞机系统的测试。2、上述专利技术实施例可以将数据采集的时钟同步精度高。为了获得分布式系统测试数据的有效性，必须保证飞机某一时刻状态的测试数据在时间轴上的同步，这样数据的显示、回放、分析才有意义，本专利技术测试终端采用基于精密时钟同步协议的时钟同步技术实现了系统的时钟同步，时钟同步精度比传统方法更高。3、上述专利技术实施例可以将数据采集的实时性高。测试终端采用高速仪器总线和实时操作系统，满足了实时性和确定性。确保了飞机的动态响应数据和航电、飞控、液压系统交联的实时性，而常规方法无法保证在严格的时间间隔内完成数据交互。4、上述专利技术实施例易于扩展。测试终端和信号调理器由于采用网络化结构，易于扩展多个采集通道，可接入多种类型的传感器。5、上述专利技术实施例存储容量大。本专利技术采用测试服务器，内置服务器操作系统和大型数据库软件和大容量存储介质，数据存储稳定可靠，可存储文件多。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一实施例的用于大客飞机铁鸟试验液压系统的数据采集方法和设备原理示意图；图2为本专利技术一实施例的试验前工作流程示意图；图3为本专利技术一实施例的试验中工作流程示意图；图4为本专利技术一实施例的试验后工作流程示意图。其中：101-测试客户端、102-测试服务器、103-千兆以太网、104-时钟同步网、105-光纤反射内存网、106-试验管理系统、107-测试终端、108-信号调理器、109-直通信号分配器、110-隔离信号分配器、111-机载设备、112-信号转接盒、113-测试传感器113、114-机载总线、115-系统传感器、116-液压系统。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术针对大客飞机铁鸟试验液压系统116通道数多，实时性要求高、机载设备距离远、机载总线114数据量大的特点，创新提出一种用于大客飞机铁鸟试验液压系统116的数据采集方法和设备，其具有分布式采集、集中式操作、通道多、实时性高、存储容量大、时钟同步精度高的特点，并且具备采集、处理、显示、存储、分析、回放等功能于一体，可用于飞机地面试验的数据采集，尤其适合大客飞机铁鸟试验的数据采集。图1为本专利技术一实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于大客飞机铁鸟试验液压系统(116)的数据采集方法，其特征在于，用于大客飞机铁鸟试验液压系统(116)包括：测试客户端(101)、测试服务器(102)、千兆以太网(103)、时钟同步网(104)、光纤反射内存网(105)、测试终端(107)、信号调理器(108)、直通信号分配器(109)、隔离信号分配器(110)、信号转接盒(112)、测试传感器(113)、机载总线(114)、系统传感器(115)；该方法包括以下步骤：时钟同步网(104)完成测试终端(107)、测试服务器(102)、试验管理系统(106)的时钟同步；测试服务器(102)通过千兆以太网(103)下发包含试验通道和采集速率等参数的试验配置文件；测试传感器(113)、机载总线(114)、系统传感器(115)同时采集液压系统(116)的参数；测试传感器(113)的输出数据传送给信号转接盒(112)，机载总线(114)的输出数据传送给直通信号分配器(109)，系统传感器(115)的输出数据传送给隔离信号分配器(110)；直通信号分配器(109)将采集的信号转接分配为第一路信号和第二路信号，并将第一路信号分配给信号调理器(108)，以及将第二路信号分配给测试终端(107)；以及，隔离信号分配器(110)将采集的信号转接分配为第三路信号和第四路信号，并将第三路信号分配给信号调理器(108)，以及将第四路信号分配给测试终端(107)；信号调理器(108)将第一路信号和第三路信号进行调理，生成第五路信号，并将第五路信号传送给测试终端(107)；测试终端(107)将第二路信号、第四路信号、第五路信号统一转换为测试数据，以及，将测试数据中非实时数据通过千兆以太网(103)发送给测试服务器(102)进行存储，并发送给测试客户端(101)进行显示；以及，将测试数据中实时数据通过光纤反射内存网(105)分发给试验管理系统(106)。...

【技术特征摘要】
1.一种用于大客飞机铁鸟试验液压系统(116)的数据采集方法，其特征在于，用于大客飞机铁鸟试验液压系统(116)包括：测试客户端(101)、测试服务器(102)、千兆以太网(103)、时钟同步网(104)、光纤反射内存网(105)、测试终端(107)、信号调理器(108)、直通信号分配器(109)、隔离信号分配器(110)、信号转接盒(112)、测试传感器(113)、机载总线(114)、系统传感器(115)；该方法包括以下步骤：时钟同步网(104)完成测试终端(107)、测试服务器(102)、试验管理系统(106)的时钟同步；测试服务器(102)通过千兆以太网(103)下发包含试验通道和采集速率等参数的试验配置文件；测试传感器(113)、机载总线(114)、系统传感器(115)同时采集液压系统(116)的参数；测试传感器(113)的输出数据传送给信号转接盒(112)，机载总线(114)的输出数据传送给直通信号分配器(109)，系统传感器(115)的输出数据传送给隔离信号分配器(110)；直通信号分配器(109)将采集的信号转接分配为第一路信号和第二路信号，并将第一路信号分配给信号调理器(108)，以及将第二路信号分配给测试终端(107)；以及，隔离信号分配器(110)将采集的信号转接分配为第三路信号和第四路信号，并将第三路信号分配给信号调理器(108)，以及将第四路信号分配给测试终端(107)；信号调理器(108)将第一路信号和第三路信号进行调理，生成第五路信号，并将第五路信号传送给测试终端(107)；测试终端(107)将第二路信号、第四路信号、第五路信号统一转换为测试数据，以及，将测试数据中非实时数据通过千兆以太网(103)发送给测试服务器(102)进行存储，并发送给测试客户端(101)进行显示；以及，将测试数据中实时数据通过光纤反射内存网(105)分发给试验管理系统(106)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：测试客户端(101)在试验结束后调取服务器存储的数据完成回放和分析。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：隔离信号分配器(110)将采集的信号转接分配为第六路信号，并将第六路信号传送给机载设备(111)。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：试验前流程、试验中流程和试验后流程。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述试验前流程包括：测试客户端(101)先与测试服务器(102)建立网络连接，测试服务器(102)再与测试终端(107)建立连接，测试客户端(101)再与测试终端(107)建立连接；测试客户端(101)新建试验配置文件或检索测试服务器(102)上的试验配置文件，在测试客户端(101)显示；测试客户端(101)发送试验配置文件到测试服务器(102)进行存储；测试服务器(102)转发试验配置文件到测试终端(107)；测试终端(107)根据显示需求给测试客户端(101)发送试验数据，根据试验配置文件给测试服务器(102)发送试验数据。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述试验中流程包括：测试客户端(101)给测试服务器(102)发送“开始记录”指令；测试客户端(101)给测试服务器(102)发送“停止记录”指令；测试服务器(102)接收到测试客户端(101)的“停止记录”指令后，停止数据记录，试验结束。7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述试验后流程包括：测试...

【专利技术属性】
技术研发人员：何晓国，张毅，封锦琦，杨占才，齐晓燕，徐真，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京长城航空测控技术研究所，中航高科智能测控有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11