摘要：為了解決飛行控制總線數據處理效率低和多課題同一時間完成參數數據處理難的難題，在數據處理方法上提出新思路，以飛行試驗數據處理系統(tǒng)為平臺，采用分布式中間件技術，設計了飛行控制總線數據網絡化處理軟件，實現飛行控制總線數據的并發(fā)處理和數據分發(fā)。重點介紹了軟件的體系結構、功能模塊、算法設計，目前該網絡化軟件已經應用于多個型號的數據處理當中，處理效率滿足飛行試驗數據處理的需求。飛行控制總線網絡化數據處理方法為隨后的1553b總線數據網絡化，FC總線數據網絡化提供了技術參考。
關鍵詞：飛行控制總線數據；網絡化處理；軟件設計；分布式中間件技術

0 引言
    FCS(Flight Control System)是現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總線數據指的是飛控系統(tǒng)工作的完整數據信息，稱為百分之百的飛控數據信息，簡稱100％FCS數據信息。
    隨著我國航空技術的飛速發(fā)展，在飛行試驗中不僅總線數據的采集方式發(fā)生著改變，而且試飛參數個數急劇增加(從原來的幾十到現在成千上萬)，數據量從幾個GB到上百GB成指數增加，及各課題參數處理要求多樣，伴隨著我院試飛工作的全面開展，后續(xù)型號任務的增多，處理人員的短缺等現狀。
    目前，飛行控制總線數據處理模式采用單機處理，多課題第一時間同時需要數據時，單機處理不能滿足處理需求；當課題需要變更參數時，必須經過“編寫文檔→領導簽字→提交文檔”方可進行處理。針對以上的現狀和問題，設計了飛行控制總線數據網絡化處理軟件。在C ／S、B／S多層體系架構的飛行試驗數據處理系統(tǒng)下，通過接收客戶端選擇的參數信息、時間段信息和數據信息，調用該網絡化處理軟件進行處理，在服務器端運行處理數據并回傳結果數據給客戶端，解決了單機版處理效率低和多課題參數處理難的問題。

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

2 軟件設計
2．1 軟件設計結構框圖
    該軟件采用模塊化設計思路，主要由接口解析模塊，參數校線解析模塊，原始數據塊整理模塊和數據解析模塊4個模塊進行數據的處理。其軟件的結構框圖如圖2所示。

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

3 分布式中間技術
    分布式中間件是存儲在計算服務器的應用程序，用戶發(fā)出分布式計算請求后，由服務器軟件啟動分布式計算，完成用戶的數據處理任務。
    分布式中間件與用戶應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)。
    針對非結構化的100％ FCS試飛數據，將100％FCS數據處理軟件以分布式中間件形式嵌入到試飛數據處理系統(tǒng)中，借助該系統(tǒng)，利用分布式中間件技術，通過和數據處理系統(tǒng)之間協(xié)調通信，軟件快速地進行數據處理，并準確的將結果信息返回給數據處理系統(tǒng)，見圖4。

    (1)客戶端ActiveX根據調度服務器列表中的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與調度服務器建立連接后，調度服務器經過負載均衡計算，返回給客戶端ActiveX一個計算服務器的IP及端口號；
    (3)客戶端ActiveX與計算服務器建立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，并將狀態(tài)信息輸出到控制臺，計算服務器中的狀態(tài)監(jiān)控程序用管道技術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，計算服務器中的狀態(tài)監(jiān)控程序將最后的結果文件通過Socket傳給客戶端ActiveX；
    (8)客戶端ActiveX控件將文件保存至客戶端，分布式計算結束。

4 使用情況
    通過上述的軟件流程圖，在此設計了飛控網絡化數據處理軟件，實現了非結構化的飛行控制總線數據網絡化處理，有效解決了處理人員緊缺、數據處理效率低的問題。圖5為某型號100％ FCS原始數據截取圖。圖6為調用100％FCS網絡化數據處理軟件處理圖4數據的結果文件。

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