1553B总线数据采集、记录与处理技术

3.21553B总线数据的事后处理方式

1553B总线数据事后处理分为预处理和最终处理。
预处理是按试飞工程师要求的参数名、时间段、采样率，从100%记录的1553B总线数据中提取要求的参数，并进行必要的处理和转换，以不同格式的数据文件输出，为1553B总线数据最终处理提供各种类型的数据文件。这为试飞工程师和主机厂所排故，提供了真实可靠的1553B总线数据，对缩短飞机系统和航空电子系统排故周期，加快试飞进度，有重要意义。

最终处理是试飞工程师根据预处理结果，按照航电各专业（如火控、雷达、惯导等）的需求，对100%的1553B工程单位数据进一步的分析与处理和综合处理。

4 1553B总线数据事后预处理软件设计

4.1软件功能设计

1553B总线数据处理软件的主要功能是按试飞工程师要求的参数名、时间段、采样率，从100%记录在磁带上的1553B总线数据中提取要求的参数，并进行必要的处理和转换，以不同格式的数据文件输出，为1553B总线数据最终处理提供各种类型数据。

4.2软件组成与结构设计

采用模块化设计，主要由读带模块、主控模块、数据采集模块、加载ICD文件模块、获取物理块号模块、总线数据分析模块、数据字分析模块、数据输出模块等组成，如图3所示。

4.3处理流程

软件总体结构分成两个进程，一个为主进程，一个为分析处理进程（子进程），处理流程见图4。
①主进程: 它负责进程的总控，并负责接收用户对所有界面的选择以及界面上的输入设置。该进程主要完成总线通信地址和消息中数据字格式内容以及多种数据类型的输入（ICD文件）。它还通过邮件将分析处理所需的输入和设置发送到总线数据分析处理进程。

②分析处理进程：它根据总线数据处理参数来对相应的总线数据进行分析处理，并将结果存放在文件中。该进程接收主进程用邮件方式传递来的信息，根据总线数据处理参数及总线数据描述表来完成总线数据分析处理的工作，这样总线数据处理时用户的设置与总线数据处理可以并行工作。
这两个进程并行运行，处理进程一直接收主进程发送来的邮件并做相应的处理。主进程随时接收子进程发送来的处理信息定时在界面上显示。

4.4 输出格式

3种类型数据文件分别为：
①可供用户阅读且做进一步处理的物理量文本文件；
②可供用户阅读且做进一步处理的总线消息文本文件；
③可供用户做进一步处理的物理量二进制文件。

4.5 1553B总线数据预处理软件设计中的几个关键技术
4.5.1 ICD数据库的利用

接口控制数据文件（ICD）提供了总线数据的构成和解释，它定义了1553B 总线参数的名称、类型、格式、校准算法，参数（含开关量）的说明，还定义了1553B 总线数据块的所有信息是1553B总线数据处理的重要依据，如何有效利用ICD文件，把ICD库嵌入1553B总线数据处理软件，从而提高软件的方便性和可靠性，已成为1553B总线数据处理软件的关键技术之一。

本软件以数据库为基础，把ICD文件分为总线数据描述表和总线信息辅助表。
总线数据描述表按子系统划分, 每个子系统分为5层表, 即:块表、块元素表、信号表、信号元素表、字段表。5层表之间由某一关键字段关联。总线数据辅助表信息来源于总线地址通信表, 由于ICD文件中总线数据是用RT名和块号描述的, 而总线上的消息字是用RT地址和子地址描述的, 因此为了使RT名与RT地址对应, 块号与子地址对应, 必须建立使其对应的表, 称为辅助表。

4.5.2 消息块参数的快速读取
1553B总线数据参数多、速率高，使100%记录的1553B总线数据量巨大。如何快速从大量的数据中提取需要的数据，是1553B总线数据处理软件的关键技术之一。虽然总线数据中包括大量的各种格式的消息，然而，作为飞行试验来说，只关心其中应用层的3种消息。因此，为了快捷而准确地过滤出所关心的消息块，必需设计一种高效的消息块读取函数，以完成消息块的读取与过滤。即从数据文件中，读取一块数据，剔除其中的无用字，最终输出一个完整的1553B消息块，然后对相应参数进行工程单位转换，从而完成一个处理循环。其主要算法如图5所示。

4.5.3 数据的时间同步与修正
数据的时间同步对试飞数据处理有着重要的影响。1553B总线通信的异步性和航空电子系统的延时，使1553B总线数据的时间同步成为一个技术难点，它涉及航空电子系统本身、机载数据采集、数据处理等多个环节。目前采取了对时间进行修正的方法，满足了数据处理要求。

5 结束语
1553B总线数据的采集、记录和处理，在现代飞机试飞中有着非常重要的作用，目前已广泛应用于各型号飞机试飞。1553B总线数据事后预处理软件，既可以分析处理PCM化的1553B总线数据，也可以分析处理直接记录的总线数据。事后处理的数据，满足了试飞工程师和主机厂、所的要求，在某飞机定型试飞中发挥了重要的作用。随着机载采集、记录技术的发展，1553B总线数据的记录方式和格式将不断更新，只要对记录的格式进行必要的转换，该软件仍可处理新型记录器记录的1553B总线数据。

参考文献：
[1]杨廷善，周莉，等.计算机和测试系统总线手册[M].北京：人民邮电出版社，1993
[2]IRIG 106遥测标准.