一种飞机告警逻辑设计与仿真系统及设计与仿真方法技术方案

本发明专利技术提供一种飞机告警逻辑设计与仿真系统及设计与仿真方法，该系统机组告警设计开发系统，用于对告警系统的告警逻辑设计与验证的定义和管理；机组告警仿真环境，用于对机组告警环境的仿真，建立相应仿真模型；告警库开发系统，用于将机组告警仿真环境与机组告警设计开发系统链接和适配。本发明专利技术构建了基于全飞行阶段的告警规范定义、告警逻辑仿真、告警信息标准化、告警信息显示和告警信息验证功能的方法和实施系统。本发明专利技术基于全飞行阶段，实现了对于机组告警信息从逻辑设计到仿真的全面覆盖，使飞机告警逻辑设计与仿真更加高效、功能更全面、更加直观，提高了飞机告警逻辑设计的全面性、准确性和直观性。准确性和直观性。准确性和直观性。

【技术实现步骤摘要】
一种飞机告警逻辑设计与仿真系统及设计与仿真方法


[0001]本专利技术涉及飞机的告警逻辑设计与仿真领域，尤其是涉及一种飞机告警逻辑设计与仿真系统及设计与仿真方法。

技术介绍

[0002]告警系统给飞行员提供飞机的非正常状态消息，提示飞行员关注飞机在整个飞行周期内的非正常状态，并采取相关操作。告警设计反映飞机在不同阶段的自动化状态评估，是飞机上人机交互的核心要素。告警系统采集全机信号，通过复杂的逻辑计算生成原始的告警消息。经过等级确认、排序和抑制等逻辑处理后，在人机交互界面上为飞行员提供最终的告警指示。如果在告警设计中，缺乏有效且高效的告警设计(如告警抑制、告警排序机制等)，会增加飞行员的操作负担，影响飞行安全。
[0003]当前，民用飞机的机载告警系统已经发展成为以波音、空客为代表的发动机指示与机组告警系统和飞机电子中央监控系统，在主流机型中得到广泛应用。
[0004]目前，国内外对于民机告警系统的研究主要集中在对告警系统的优化和验证上，大多数都侧重于对某一个机载系统的或者某一种告警逻辑进行单独的验证，还没有对全机所有机载系统的告警逻辑进行集中验证的研究，现有技术不能反映飞机运行时真实的告警逻辑。
[0005]通常，为了实现有效的告警逻辑设计，会采用故障递归梳理、故障树分析和机上试验验证等方式进行分析和验证。然而，这些分析和验证方法普遍存在不够直观、成本较高、周期长的缺点，无法在告警逻辑设计过程中对其进行快速且直观的分析验证。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术中的问题，本专利技术提供一种飞机告警逻辑设计与仿真系统及设计与仿真方法，该飞机警逻辑设计与仿真系统及设计与仿真方法基于全飞行阶段，实现了对于机组告警信息从逻辑设计到仿真的全面覆盖。使飞机告警逻辑设计与仿真更加高效、功能更全面、更加直观，避免了只对单独机载系统进行告警逻辑设计仿真或者只对某一飞行阶段的机组告警或者只进行告警逻辑仿真环节时造成的告警逻辑的缺失，以及因为缺少多个机载系统集成仿真所造成的告警逻辑的缺陷和错误，提高了飞机告警逻辑设计的全面性、准确性和直观性。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种飞机告警逻辑设计与仿真系统，其包括
[0008]机组告警设计开发系统，用于对告警系统的告警逻辑设计与验证的定义和管理，设计与开发出告警系统；
[0009]机组告警仿真环境，用于对机组告警环境的仿真，建立相应仿真模型；
[0010]告警库开发系统，用于将机组告警仿真环境与机组告警设计开发系统链接和适配，将机组告警仿真环境中仿真模型的输出转化为机组告警设计开发系统能够识别的具有
标准格式的告警信息。
[0011]优选的技术方案，所述机组告警设计开发系统采用前后端分离模式，前端部署在Web容器中，对外提供访问；后端采用微服务架构，使用配置和服务管理平台作为微服务注册中心和配置中心；认证服务、网关服务、系统服务通过注册到配置和服务管理平台上对内对外提供功能服务。
[0012]优选的技术方案，所述机组告警设计开发系统包括机组告警管理、软件管理、技术文档管理、系统管理以及机组告警验证和符合性验证；
[0013]所述机组告警管理通过收集机组告警成员系统规范、电子检查单信息和简图页信息构建成员系统规范数据库，实现对机组告警信息的定义与管理；
[0014]所述软件管理模块用于对关联软件信息进行操作和版本管理；
[0015]所述技术文档管理用于对所有技术文件进行管理，技术文件包括件的说明书、MOC验证方法手册和机组告警信息验证标准；
[0016]所述机组告警验证用于对机组告警管理生成的成员系统规范数据库，进行告警信息验证的管理；在进行告警信息验证时，通过技术文档管理关联软件和验证方法的文档；
[0017]所述符合性验证用于对成员系统的符合性方法和验证计划进行配置管理。
[0018]优选的技术方案，所述技术文件格式为PDF、Excel或者Word。
[0019]优选的技术方案，所述机组告警仿真环境包括：
[0020]综合告警仿真，包括告警系统人机交互界面和告警模型，告警模型采用Matlab/Simulink结合Stateflow进行逻辑建模，实现飞机各系统在综合显示器及告警灯和音响上的告警指示信息的触发逻辑和告警内容；
[0021]机载系统仿真模型，用于对机载系统的功能进行仿真，输出各机载系统在仿真飞行各阶段的参数以及系统状态信息，模拟真实飞机气动外形、控制及运动过程，提供飞行状态参数；
[0022]显控仿真系统，包括显示系统仿真模型、控制台软件和虚拟控制面板软件；显示系统仿真模型用于仿真机载显示单元上的各显示页面，为告警信息提供人机交互界面；控制台软件通过对飞机初始信息、飞行状态以及环境信息的设置，为机载系统仿真模型提供初始及环境设置信息；虚拟控制面板仿真飞机上控制面板的功能，对机载系统仿真模型提供控制信息和参数设置信息。
[0023]优选的技术方案，所述机载系统仿真模型包括飞行动力学模型、大气仿真模型、空气动力学模型、质量特性模型、起落架模型、自动飞行控制模型、发动机仿真模型、辅助动力仿真模型、液压系统模型、燃油系统模型、防火系统模型、照明系统模型、电源系统模型、环控系统模型和无线电导航模型。
[0024]优选的技术方案，所述告警库开发系统包括告警库和ICD设计工具。
[0025]优选的技术方案，所述告警库开发系统利用ICD设计工具进行告警系统ICD设计，告警库再将告警系统ICD转换成符合机组告警设计开发系统的标准格式。
[0026]优选的技术方案，所述ICD设计工具采用模块化设计，包括ICD管理模块、通道管理模块、数据解析模块、数据显示模块、数据存储模块；ICD管理模块用于ICD导入、ICD导出以及ICD编辑；通道管理模块用于通道管理和数据通信；数据解析模块用于根据ICD配置信息解析和翻译数据；数据显示模块用于对需要显示的数据段进行数据数值显示和数据曲线显
示；数据存储模块用于数据记录、数据存储、数据读取和历史数据查询；
[0027]所述告警库用于将机组告警仿真环境中仿真模型的输出数据通过ICD设计工具转换为符合机组告警设计开发系统能够识别的具有标准格式的告警信息。
[0028]本申请还提供一种飞机告警逻辑设计与仿真方法，其特征在于，其包括如下步骤：
[0029]告警系统的告警逻辑的定义，通过机组告警设计开发系统录入机组告警成员系统规范、电子检查单信息和简图页信息构建成员系统规范数据库；
[0030]将成员系统规范数据库中的成员系统规范传输给机组告警验证，进行告警信息验证的管理；通过将PDF/Excel/Word格式的说明书或MOC验证方法手册或机组告警信息验证标准导入技术文档管理，技术文档管理提取文档关键内容，并在机组告警设计开发系统展示；
[0031]符合性验证，通过符合性验证对符合性方法和验证计划进行配置，完成对机载系统的符合性方法和验本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞机告警逻辑设计与仿真系统，其特征在于：其包括机组告警设计开发系统，用于对告警系统的告警逻辑设计与验证的定义和管理；机组告警仿真环境，用于对机组告警环境的仿真，建立相应仿真模型；告警库开发系统，用于将机组告警仿真环境与机组告警设计开发系统链接和适配，将机组告警仿真环境中仿真模型的输出转化为机组告警设计开发系统能够识别的具有标准格式的告警信息。2.根据权利要求1所述的一种飞机告警逻辑设计与仿真系统，其特征在于：所述机组告警设计开发系统采用前后端分离模式，前端部署在Web容器中，对外提供访问；后端采用微服务架构，使用配置和服务管理平台作为微服务注册中心和配置中心；认证服务、网关服务、系统服务通过注册到配置和服务管理平台上对内对外提供功能服务。3.根据权利要求2所述的一种飞机告警逻辑设计与仿真系统，其特征在于：所述机组告警设计开发系统包括机组告警管理、软件管理、技术文档管理、系统管理以及机组告警验证和符合性验证；所述机组告警管理通过收集机组告警成员系统规范、电子检查单信息和简图页信息构建成员系统规范数据库，实现对机组告警信息的定义与管理；所述软件管理模块用于对关联软件信息进行操作和版本管理；所述技术文档管理用于对所有技术文件进行管理，技术文件包括件的说明书、MOC验证方法手册和机组告警信息验证标准；所述机组告警验证用于对机组告警管理生成的成员系统规范数据库，进行告警信息验证的管理；在进行告警信息验证时，通过技术文档管理关联软件和验证方法的文档；所述符合性验证用于对成员系统的符合性方法和验证计划进行配置管理。4.根据权利要求3所述的一种飞机告警逻辑设计与仿真系统，其特征在于：所述技术文件格式为PDF、Excel或者Word。5.根据权利要求4所述的一种飞机告警逻辑设计与仿真系统，其特征在于：所述机组告警仿真环境包括：综合告警仿真，包括告警系统人机交互界面和告警模型，告警模型采用Matlab/Simulink结合Stateflow进行逻辑建模，实现飞机各系统在综合显示器及告警灯和音响上的告警指示信息的触发逻辑和告警内容；机载系统仿真模型，用于对机载系统的功能进行仿真，输出各机载系统在仿真飞行各阶段的参数以及系统状态信息，模拟真实飞机气动外形、控制及运动过程，提供飞行状态参数；显控仿真系统，包括显示系统仿真模型、控制台软件和虚拟控制面板软件；显示系统仿真模型用于仿真机载显示单元上的各显示页面，为告警信息提供人机交互界面；控制台软件通过对飞机初始信息、飞行状态以及环境信息的设置，为机载系统仿真模型提供初始及环境设置信息；虚拟控制面板仿真飞机上控制面板的功能，对机载系统仿真模型提供控制信息和参数设置信息。6.根据权利要求5所述的一种飞机告警逻辑设计与仿真系统，其特征在于：所述机载系统仿真模型包括飞行动力学模型、大气仿真模型、空气动力学模型、质量特性模型、起落架模型、自动飞行控制模型...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，于宝强，刁玉静，孙章楠，
申请(专利权)人：商飞软件有限公司，
类型：发明
国别省市：