典型大数据仓库-飞行试验数据仓库设计

在现代数据仓库技术思想的指导下,围绕试飞数据的非结构化大数据的特点,面向型号工程对试飞数据的统一管理和高效处理需求,分别针对试飞大数据的粒度描述和综合管理,设计了飞行试验元数据标准和特有的基于二进制文件的数据库管理服务,解决了飞行试验数据仓库设计中结构化与非结构化大数据的统一维度建模和数据关系维护的关键技术问题,为基于数据仓库的试飞大数据在线管理与分析系统的建立提供了基础,满足了型号工程对试飞数据的高效分析需求.     

飞行试验机载测试信息管理软件设计与实现

为了实现飞行试验过程中,基于机载网络化测试系统的测试数据能够得到准确及时处理的目的,通过采用基于ADO引擎的数据库编程技术、XML文件处理方法以及线性、双曲线等多种校准处理方法,进行机载测试信息管理软件设计,并在多个型号试飞数据处理中投入使用,试飞数据处理结果表明,该软件中对网络化测试系统的PCM和网络测试信息导入和管理方法可行,依据该软件形成的机载测试信息文件所处理的数据结果准确,满足飞行试验机载网络化测试数据处理任务的需求。     

基于MVC架构的通用型数据处理软件的设计与实现

原始数据的解析处理是科研生产的重要环节,也是试验分析与决策的重要依据;针对型号研制数量、研制阶段层级、系统设备种类不断增多的现状,文章基于MVC架构,使用C#语言平台,设计并实现了一种通用型数据处理软件,能够分析处理不同来源的原始数据,极大地提高了软件的通用化程度,并减少了软件版本的数量;同时,增加了软件维护更新的速度,降低了平台管理开发的成本;目前已成功应用在多个型号任务中,有力地支撑与推进了型号任务的发展。     

飞行试验测试采集的AFDX总线检测分析技术研究

在航空产品的航电系统跨代升级中,AFDX总线数据的检测分析是飞行试验对航空产品航电系统进行科研鉴定的一项重要技术手段,针对复杂航空电子环境下的采集记录的AFDX总线数据的多类、随机性等特点,提出了AFDX总线消息识别、帧检测、丢包检测分析方法及实现技术,并结合采用了AFDX总线周期检测分析算法,设计了AFDX总线的检测分析技术,实现了飞行试验AFDX总线的检测分析,最后在某试验机AFDX总线飞行试验测试中进行了应用,试验表明该AFDX总线检测分析技术满足飞行试验对航电系统进行科研鉴定的需求。     

北斗定位系统在飞行试验中的应用研究

为了解决使用美国商用GPS对我国飞行试验中定位精度和速度的种种限制以及对我国国防安全的潜在危险,文章基于我国日趋成熟自主研发的北斗定位系统技术,开展其在飞行试验中的研究;文中分别对北斗的短报文通信技术、单点及事后差分技术、实时差分技术在飞行试验中的应用方法进行研究,并介绍了飞行试验中北斗定位数据的处理方法;通过试验数据与美国商用GPS数据进行对比,结果显示北斗定位系统精度与美国商用GPS精度接近;最后展望了北斗定位系统未来在我国飞行试验以及国防、科研以及交通运输等民用领域的广阔应用前景.     

面向试飞科目的iNET网络数据快速处理技术

在飞行试验领域中,基于iNET架构的网络化测试系统正逐步取代传统的PCM测试系统,成为试飞测试系统的主要架构。网络化测试系统激增的数据量对多科目数据处理提出了更高的要求。为了满足某型号飞机网络化架构的机载测试系统的数据处理需求,提了基于iNET架构的网络数据分析软件设计方案,采用基于内存映射的海量试飞数据读取技术;针对iNET架构网络数据包的特点,设计了数据包快速解析技术对参数时序进行统一;提出“整体—分流”方法,极大地提高了数据处理效率;制定Excel校线文件模版,提高校线录入效率。方案采用C++语言实现,利用模块化和多线程设计思路,对网络机载测试系统记录的数据进行分析处理。实际试飞处理结果表明,iNET网络数据处理方案具备良好的实时性、准确性、可靠性,满足某型号飞行试验多科目快速处理需求。     

航空飞行试验工程大数据管理与应用思考

飞行试验是航空装备研制的重要环节之一,形成和产生的工程数据具有明显的大数据特征。传统的以试验测试数据为主的数据管理思想,难以保证试飞工程数据及其关系的完整性和准确性,无法全面表征飞行试验全过程,不利于试飞数据的再利用。在分析航空飞行试验复杂系统工程的有机组成及其工程大数据的本质特征和逻辑结构的基础上,结合近年来在飞行试验数据管理和处理研究中取得的技术成果和实践经验,提出了基于试飞工程全生命周期的航空飞行试验工程大数据管理思想,以试验对象为中心的一体化大数据采集和系统化大数据结构模型,和面向业务的基于SOA的分布式系统框架,便于建立一个综合、全面、开放的试飞工程大数据管理和挖掘应用平台,促进航空产品试飞数据处理效率的提升和试飞工程大数据在航空科研中的挖掘和广泛应用,发挥试飞工程大数据的发展助推作用。     

基于类PCM结构过程的试飞多科目iNET处理技术

飞行试验网络化iNET测试系统正逐渐取代传统的PCM测试系统,成为当前飞行试验测试系统的主要架构;网络化iNET测试系统下对多科目数据处理提出了更高的要求,针对试验多科目数据处理的特点,文章提出了一种基于类PCM结构中间存储的多科目数据处理方法,借鉴成熟的PCM组帧技术和解析方法,打破传统试验多科目处理模式,提高了多科目处理效率,解决了海量试验数据多科目处理难题,满足了现代飞行试验多科目快速处理需求。     

基于WEB的分布式试飞数据处理系统结构设计

介绍了一种基于WEB架构,面向飞行试验各类海量测试数据处理应用的分布式事后数据处理网络系统的设计结构;用户可以方便地通过WEB浏览器,建立自己的数据处理任务,定义需要处理的参数、时间段等,由系统网络调度服务器群集和分布式计算服务器群集共同完成数据处理任务;系统能够满足多用户对海量数据的快速处理要求,提供了多功能的分析处理工具,实现了海量试飞数据的集中管理,分布式应用,网络计算资源的分配和调度等,避免了对海量试飞原始数据的拷贝,分发或无序共享等应用,解决了困扰已久的海量非结构化数据的统一管理和处理的问题.     

关键参数快速处理单元在飞行试验中的应用

用于飞行试验的传统数据处理模式及流程的时间大致是飞行时间的1.5~2倍,这种数据处理模式已经严重制约了型号的试飞效率;针对新一代试验机测试参数海量数据快速处理的需求,介绍了具有自主知识产权的关键参数快速处理单元的设计研制思路,以及在新型号飞行试验过程中关键参数快速处理单元的应用情况,实现了能对1 200路试飞关键参数数据实时处理,达到试飞结束后及时获得试飞关键参数结果的目的。     

飞行试验大数据技术发展及展望

现代航空武器装备综合化和信息化程度越来越高,飞行试验测试数据的种类增多,测试数据量剧增,飞行试验进入了大数据时代;试飞大数据的来临,对试验数据的获取、记录、传输和处理等传统技术及模式产生了强大的冲击,也提出了严峻的挑战;文章在简要介绍大数据概念及国外研究应用现状的基础上,通过总结分析飞行试验数据的新特征、新需求,提出了“试飞大数据”的概念,得出飞行试验数据是典型大数据的结论;按照试飞测试流程和大数据技术范畴,重点分析了试飞大数据技术中的数据获取、交换、记录、传输、监控、处理、存储等关键技术,最后,对试飞大数据技术的应用前景进行了展望.     

试飞数据平台数据架构设计与应用

试飞数据是民机飞行试验的重要产物,具有测量参数数量大,数据体量大,飞行试验数据与试飞任务信息关联性强等特征,支撑飞机型号取证与设计优化等任务。试飞数据平台数据架构对多源异构数据集成接入、多类形态数据存储管理、多种层次数据处理分析等技术进行了研究,采用湖仓一体的关键技术和方法打造试飞数据全集。试飞数据接入采用流批一体的数据处理技术,融合Spark和Flink主流数据处理引擎,具备试飞数据快速入库能力。提出按秒聚合方法,具备PB级多维度试飞数据压缩存储功能,存储性能提升近10倍；采用以秒为索引条件支持快速检索,强化数据湖查询能力。研究数据仓库技术,设计试飞数据多层数据模型,具备多维信息精细查询,多层数据灵活钻取,多功能自定义函数集成等功能,并成功应用在某型国产民机的飞行试验数据管理中,服务于试飞数据用户,提高了试飞数据管理效率与试飞数据应用价值。     

相控阵雷达外弹道测量事后数据处理软件设计

由于多径回波信号的干扰,雷达对低空掠海飞行小目标的实时测量很难达到靶场外弹道测量的精度要求;根据靶场应用需求,采用四阶差分统计误差计算方法,对相控阵雷达中心控制计算机实时处理过程中已经录取下来的测量数据进行随机误差修正处理,并且将结果用图形的方式显示;文中给出某次飞行试验的数据处理结果,通过与实时测量数据结果比较表明,该软件可较好地修正测量随机误差,提高数据处理精度,满足靶场雷达事后数据处理的要求,为靶场试验决策提供依据.     

某型飞机模型失速/尾旋飞行试验技术

根据某型飞机失速／尾旋飞行试验参数测试的需要,提出一种飞机模型自由飞失速／尾旋飞行试验的测试技术,该技术包含测量原理与方法、测试系统组成、具体的实施步骤和方法、数据处理流程以及测量精度的检查等。经过10多架次的飞行试验证明,该技术实用、安全,测量数据可靠、精度高,测量结果能够满足此型号飞机失速／尾旋飞行试验的要求,并可在同类飞行试验课题中推广应用。     

飞行试验工程大数据治理思考

飞行试验工程大数据是典型的工业大数据,是试飞工程规划、设计、执行、评估以及开展航空科学研究的最重要的基础。文章分析了试飞工程大数据的质量特性及其影响因素,学习借鉴国际标准化《数据治理白皮书》提出的数据治理思想体系与模型,针对试飞工程大数据管理与应用特点,结合多年来在试飞工程中的大数据管理应用的实践经验,提出了以飞行试验大数据标准化体系为基础,以涵盖试飞工程全过程和全业务流程的试飞数据质量监控系统和一体化的试飞大数据管理与应用系统为并行相互支持的大数据治理技术平台,将试飞业务流程、业务策略、业务标准、业务逻辑以及组织管理有机有效地融入到数据管理与治理体系中,形成能够不断自我完善、自我更新、自我规范、开放共享的试飞工程大数据治理体系,对飞行试验工程以及航空科学研究步入“大数据科研范式”奠定数据基础。     

基于4G通信的民机试飞遥测监控技术架构

民机适航审定试飞时需要传输海量的测试数据,由于试验科目的苛刻要求,试飞任务需在多地同时开展。针对这种需求,提出一种基于4G通信的民机试飞监控技术架构,构建多地试飞一体化测试网络,并通过了飞行试验数据传输测试,该技术架构可满足试验机试飞数据高速传输需求,满足试验数据多地传输需求。该技术的应用增强了安全监控能力,提高试飞效率。     

云技术在飞行试验数据处理中的应用

针对飞行试验数据的海量非结构化的特点以及当前所面临的处理与应用问题,研究分析当前新兴的云技术,提出了飞行试验数据云计算应用架构的3个组成要素:设备系统、云存储和云计算。面向试飞数据工程应用,以试飞科目、试验动作段为频度矩阵建立试飞元数据存储阵列,实现海量非结构化试飞数据的云存储应用;以SOA架构为基础,结合面向应用的处理功能组件,实现分布式网络计算调度和计算群集,为用户提供高效的云计算服务。工程实践应用表明,该系统以灵活架构有效地解决了非结构化大数据信息的高效存储、统一管理和共享应用,实现了海量试飞数据的快速分析处理,展示了云计算技术的先进特点。     

小型空间飞行器集成化遥测系统设计与实现

传统遥测系统存在组成设备多、重量重、安装空间大、接口和电缆网复杂等不足,无法满足小型空间飞行器对重量、尺寸、飞行时序的灵活设计、遥测数据的事后处理等新的需求。针对该问题,提出了一种小型空间飞行器集成化遥测系统设计方法。该方法采用综合电子集成技术、循环下传设计、混合编帧和事后数据拼接处理方法,设计并实现了一种小型集成化遥测系统。地面及飞行试验表明,该系统降低了重量、尺寸和功耗,极大地降低了数据丢帧率,提高了无线传输系统的可靠性。该技术对于体积和重量要求苛刻的小型空间飞行器,具有良好的应用前景和推广价值。     

飞行试验监视系统数据库设计与规划

飞行试验中 ,需要对地面数据采集与处理系统设备进行状态设置 ;飞行试验结束后 ,要读取已经存储的数据记录中的参数 ,这就需要设计一套数据库系统专门对上述两个问题进行管理和设置。该文对飞行试验图形监视系统数据库的结构设计进行了探讨 ,并分析了数据库管理界面开发的可行性     

基于多网融合的测发网络架构研究

现役火箭型号现阶段仍是基于以太网的冗余交换机模式,火箭测发应用的网络架构在节点数量、传输速率和实时性、安全性等方面已经不能满足对于当前数据通信需求;随着智能终端大规模运用及发展,火箭通信设备也向智能化、模块化和集成化前进;为满足又多又快的需求,现开展多网融合架构设计,将有线与无线网络有机结合,充分发挥各自的优势,优化设计全网架构,并在实时性、安全性等方面进行深入研究,解决了箭上及地面等各个复杂电气系统之间高可靠性、高效率、高实时性、建立复杂数据集成网络的需要,进而为全箭飞行试验成功奠定技术基础.