陈洁 徐波 柯鹏 王晓永



ICD数据管理在航空仿真建模中的应用

陈洁 徐波 柯鹏 王晓永

西安航空电子科技有限公司，陕西 西安 710075

航空设备仿真建模研究过程中会涉及大量不同类型的数据和数据流。如何有效管理数据成为建模过程中的关键。提出一种通过ICD接口数据管理模块和SQL数据库对航空设备仿真建模数据进行配置管理的方法，使仿真系统能够灵活配置，增强系统的扩展性和可维护性。随着计算机技术的飞速发展，仿真技术已成为现代工程技术的重要支撑力量，人们越来越多地借助仿真方法，来解决系统影响因子相关性强，且具有动态特征的复杂问题。介绍了仿真技术在航空总线性能验证和导弹动态试验中的应用。

ICD；仿真建模；航空设备

引言

一般通用飞机大多装配高集成的综合航电系统。它是一种数字化、综合化、网络化的综合航电系统，其中包括若干综合显示器、数据处理机和传感器处理模块。航空机载设备的仿真建模是根据实际设备的工作流程、解算模型、数据流和接口控制建立软件层的数学或图形仿真模型。每个设备的模型在建立过程中需要用到大量的不同类型的数据和数据流，而目前管理模型中数据的方式是建立数据库表单或按照某一接口格式直接存储在TXT文本文件中。这种数据的管理方式数据状态固定，不能灵活适用于多种机型的设备数据格式；同时维护性差、检索困难、数据录入复杂，无法批量操作。因此针对上述不足，提出一种ICD数据管理方法应用于航空仿真建模系统[1]。

1 ICD数据管理

ICD数据管理是将SQL Server作为信号管理和解析的主要依据，支撑整个数据库ICD管理程序，对数据的ICD进行录入和保存，以完成数据处理的解析过程。将ICD的管理从系统中剥离出来，形成独立的通用型处理模块，为其他系统模块进行服务。它具有接口管理、模块编辑、数据检索、权限设置和导入导出等功能。

接口管理支持AFDX总线协议，能够根据仿真数据机型和设备对数据接口信息进行统一的分类管理，并支持多种机型的设备ICD接口管理。ICD管理软件的编辑模块，支持对所有ICD数据的添加、删除、修改功能，主要实现对ICD信息的管理功能。简洁的人机交互界面使得编辑ICD更加便捷，用户可直接通过编辑界面对相应的参数信息进行修改和保存。ICD管理软件还支持整个设备或者机型的ICD数据的复制功能，方便新设备或者新机型的部分ICD的修改和维护。

检索模块的主要功能，为了方便用户对相关机型的ICD信息进行查看，可通过ICD管理软件对ICD数据进行检索。通过检索关键字对ICD进行模糊检索，或者有针对性的精确检索，快速定位需要查找的ICD数据[2]。

权限管理模块，主要是为了ICD信息安全而设计的。不同权限人员，对ICD信息的操作也有所不同。ICD管理软件能够根据不同用户的角色对ICD管理软件进行权限控制。将用户分为数据管理人员和测试人员。数据管理人员可以对ICD数据进行添加、删除、修改等操作。测试人员只能进行数据的浏览和查询操作。

导入导出功能模块，主要是对ICD信息进行导出脚本文件，或者导入脚本文件，实现用户对ICD信息导入导出的功能而设计。用户能够使用该功能对数据库进行导入导出操作，方便用户对ICD信息数据的管理[3]。

2 ICD在航空仿真建模中的应用

航空机载设备建模仿真包括激励仿真模型和显示控制模型两部分。激励仿真模型包括机载设备仿真模型、设备间数据交联模型、输入数据激励模型和数据接口仿真模型；显示控制模型包括界面图形显示模块、显示刷新控制模型和数据接口模块[4]。

ICD数据管理模块为设备模型和显控模型内部运算提供数据[5]，同时作为设备模型与显控模型之间的数据整合传输的一部分，将数据按照仿真要求完成数据储存、组包、解析等工作。仿真建模接口数据管理关系如图1所示。

图1 一种仿真建模接口数据管理关系图

ICD仿真建模接口数据管理的主要内容有：按照机型和机载设备对所用的数据进行分类管理，机型与设备数据相对独立。

按照仿真模型数据传输要求录入ICD数据，支持422、429、AFDX等多种总线数据结构。

数据录入分为两种：单个录入和整体导入。单个录入指单个数据按照提前定好的格式进行手动录入。整体导入是将数据表单按照预定好的格式自动整体录入。

模型可从ICD中读取存储好的数据进行运算，并将输出数据存入数据管理模块中进行组包。

数据管理模块按照总线定义将设模型输出数据与ICD数据进行关联，使数据的字节对应相应的物理含义，组成总线数据包。

对总线板卡驱动进行封装，通过逻辑对其进行调用，完成数据处理功能，发送给显控模型。

ICD接口数据管理结构及数据流如图2所示。

图2 接口数据管理框图

3 结语

ICD数据管理采用ICD数据库和接口数据管理模块，在机载设备建模仿真过程中进行ICD数据的导入、编辑、导出，实现通信接口选择、接口仿真、逻辑仿真和代码自动生成等功能，实现了模型在仿真过程中接口数据的有效管理功能。

[1]徐亚军，熊华钢，李峭. 一种航空电子ICD管理系统改进方案[J]. 遥测遥控，2003，24（3）：38-41.

[2]叶中脉，秦开宇，陈华伟，等. 航电系统通用总线监控软件的设计与实现[J]. 测控技术，2012，31（3）：94-97.

[3]曹全新，王学锋，胡兴荣. 航空电子综合仿真系统研究[J]. 测控技术，2008，27（2）：76-79.

[4]赵文俊，蒋国峰. 飞机航电系统1553B总线信息监控器的软件设计[J]. 兵工自动化，2009，28 （7）：12-13.

[5]陈琳，汪健甄，安万先，等. 多路数据总线任务调度和仿真评价技术[J]. 电光与控制，2005，12（2）：22-26.

Application of ICD Data Management in Avionics Simulation Modeling

Chen Jie Xu Bo Ke Peng Wang Xiaoyong

Xi’an Avionics Technology Co., Ltd., Shaanxi Xi’an 710075

A large number of different types of data and data streams are involved in the research of avionics simulation modeling. How to manage data effectively becomes the key to the modeling process. A method for configuration management of avionics simulation modeling data through ICD interface data management module and SQL database is proposed to enable the simulation system to be flexibly configured and enhance the system’s scalability and maintainability. With the rapid development of computer technology, simulation technology has become an important supporting force of modern engineering technology. People are increasingly using simulation methods to solve the complex problems of system influence factors with strong correlation and dynamic characteristics. The application of simulation technology in avionics bus performance verification and missile dynamic test is introduced.

ICD; simulation modeling; avionics equipment

TP311.5；V211

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