民機(jī)試飛數(shù)據(jù)分析軟件開(kāi)發(fā)

1、民機(jī)試飛數(shù)據(jù)分析軟件開(kāi)發(fā)摘 要：在民機(jī)試飛數(shù)據(jù)分析過(guò)程中，需要對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分 析。針對(duì)此情況，開(kāi)發(fā)了試飛數(shù)據(jù)分析軟件，以圖形化的操作方式和 直觀的表現(xiàn)形式，大大簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)處理分析的難度，為試飛工程師提 供了有力的支持。關(guān)鍵詞：飛行數(shù)據(jù)；試飛數(shù)據(jù)分析；圖形化工具0引言在民用飛機(jī)試飛工作中，試飛工程師需要從大量的試飛數(shù)據(jù)中篩 選獲取有用的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行分析處理。傳統(tǒng)的做法是根據(jù)試飛監(jiān)控 時(shí)記錄的需要觀察的時(shí)刻點(diǎn)，在數(shù)據(jù)中挑選需要進(jìn)行分析的片段；或 將數(shù)據(jù)導(dǎo)入EXCEL等分析工具中進(jìn)行二次處理。而試飛數(shù)據(jù)通常以 文本或二進(jìn)制格式進(jìn)行存儲(chǔ)，這樣就加大了分析的難度和數(shù)據(jù)處理的 時(shí)間。本文將圖形化

2、數(shù)據(jù)分析方法引入民機(jī)試飛數(shù)據(jù)處理分析工作中， 并結(jié)合試飛科日擴(kuò)展公式，開(kāi)發(fā)了試飛數(shù)據(jù)分析軟件，在試飛數(shù)據(jù)處 理分析工作中起到了重要的作用。1圖形化數(shù)據(jù)分析方法圖形化數(shù)據(jù)分析方法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。對(duì)于大規(guī)模的數(shù) 據(jù)分析而言，圖形化方法更是可以將枯燥的數(shù)據(jù)直觀地顯示給用戶。簡(jiǎn)單的圖形化操作僅僅是將數(shù)據(jù)用曲線等圖形顯示出來(lái)，或進(jìn)一 步對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單處理操作。如Excel、Origin等軟件均可實(shí)現(xiàn)。這 些軟件功能強(qiáng)大，但針對(duì)性較弱。要滿足試飛數(shù)據(jù)分析的需求，還需 要試飛工程師進(jìn)行額外的處理，這樣就大大增加了試飛數(shù)據(jù)分析的復(fù) 雜程度。針對(duì)試飛數(shù)據(jù)處理分析，較為理想的處理方法可由圖1簡(jiǎn)單表 示。圖

3、1試飛數(shù)據(jù)處理分析流程從圖1中可以看出，試飛工程師僅需要在生成的圖形上直接進(jìn)行 簡(jiǎn)單操作，即可完成數(shù)據(jù)的分析處理工作，大大簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)處理的流 程。所有處理過(guò)程都交由分析軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。2試飛數(shù)據(jù)分析方法試飛得到的原始數(shù)據(jù)，大部分并不能直接應(yīng)用于科目的分析，需 要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和二次擴(kuò)展計(jì)算。根據(jù)不同的試飛科目，需要采取不 同的數(shù)據(jù)分析方法。本節(jié)空速校準(zhǔn)試飛為例，對(duì)其試飛數(shù)據(jù)處理分析 方法進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。空速校準(zhǔn)試飛數(shù)據(jù)處理程序如下：根據(jù)基準(zhǔn)設(shè)備測(cè)量的靜壓PS0 及機(jī)載測(cè)試靜壓P S得到靜壓差：AP=P S0 -P S（1）用測(cè)量總壓P T、靜壓P S和基準(zhǔn)靜壓PS0 別計(jì)算飛機(jī)的表速V i和校正空速V

4、 c，從而得到速度的修正量，其計(jì)算公式為：Vc=661.4768*5*(PT-P S0 29.92+1)13.5-1 (kts) (2)V c=661.4768*5*(P T-P S 29.92+1)13.5 -1(kts) (3)速度修正量為：V=V c-V i (4)高度誤差為：H=-13.6p P (5)其中： H為高度位置誤差，單位 m ； p為大氣密度，單 位 kg/m 3； P為大氣壓力，單位 mmHg。根據(jù)空速系統(tǒng)校準(zhǔn)結(jié)果給出不同構(gòu)型情況下的速度和高度誤 差。H=f(V i) H=f(V i) (6)3試飛數(shù)據(jù)分析軟件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)根據(jù)前文介紹的圖形化數(shù)據(jù)處理分析理念，結(jié)合特定的試飛科

5、目 數(shù)據(jù)處理方法，開(kāi)發(fā)了試飛數(shù)據(jù)分析軟件。該軟件可有效地幫助試飛 工程師進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析。3.1軟件架構(gòu)試飛數(shù)據(jù)分析軟件采用典型的三層架構(gòu)設(shè)計(jì)，將界面、計(jì)算方法、 數(shù)據(jù)庫(kù)操作分別獨(dú)立出來(lái)。其中，數(shù)據(jù)層封裝了對(duì)所有數(shù)據(jù)源的調(diào)用 訪問(wèn)方法，可針對(duì)不同的分析需要篩選相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)；根據(jù)不同的需 要，還要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行插值等初步的預(yù)處理操作。業(yè)務(wù)邏輯層將試飛數(shù)據(jù)處理分析方法封裝成不同的模塊，根據(jù)相 應(yīng)的業(yè)務(wù)操作需要，調(diào)用不同的模塊進(jìn)行更深層的數(shù)據(jù)處理。表現(xiàn)層負(fù)責(zé)試飛結(jié)果的圖形顯示和與用戶的交互功能，能夠?qū)㈩A(yù) 處理的試飛數(shù)據(jù)用各種用戶需要的形式顯示出來(lái)（以曲線為主）；同 時(shí)還可接收用戶的各種指令，使用戶可以在

6、已顯示的曲線上進(jìn)行點(diǎn) 選、截取、縮放、拖拽等操作，選擇需要分析的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)需要 下達(dá)相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析指令。3.2軟件開(kāi)發(fā)試飛數(shù)據(jù)分析軟件選取的開(kāi)發(fā)環(huán)境為微軟.NET Freamwork2.0框 架，采用C#語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)。程序設(shè)計(jì)采用面向?qū)ο蟮木幊趟枷耄?將各種處理方法模塊化。軟件的界面采用簡(jiǎn)潔的分塊設(shè)計(jì)，將圖形曲線顯示區(qū)域作為主要 的用戶操作區(qū)域，在周圍分布有各種操作選擇按鈕和提示信息。如圖 3所示。圖3試飛數(shù)據(jù)分析軟件圖4極曲線試飛分析結(jié)果界面圖形顯示區(qū)域以時(shí)間為橫坐標(biāo)，將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的試飛數(shù)據(jù)按照選 擇順序垂直排列在一起，便于試飛工程師進(jìn)行對(duì)比查找；同時(shí)，顯示 區(qū)域還可以接收用戶的操作信

7、息，使用戶可以直接在曲線上進(jìn)行各種 操作。不同的試飛數(shù)據(jù)分析模塊以快捷鍵的形式加以區(qū)分。用戶按下 相應(yīng)的快捷鍵，配合鼠標(biāo)的曲線選取操作，即可進(jìn)行試飛數(shù)據(jù)處理分 析。4試飛數(shù)據(jù)分析軟件應(yīng)用本節(jié)通過(guò)應(yīng)用實(shí)例，表明軟件在試飛數(shù)據(jù)分析工作中所起到的作 用。以極曲線試飛數(shù)據(jù)分析為例。根據(jù)極曲線科日分析所需要的原始 數(shù)據(jù)，在軟件上進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)入操作，選取相關(guān)數(shù)據(jù)源，并將數(shù)據(jù)顯示 于數(shù)據(jù)列表區(qū)域。對(duì)數(shù)據(jù)列表區(qū)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步篩選，提取需要 進(jìn)行繪圖分析的數(shù)據(jù)，將曲線顯示于圖形顯示區(qū)域。通過(guò)調(diào)整曲線的 范圍和縮放操作，并根據(jù)曲線的形狀和變化趨勢(shì)，找到需要進(jìn)行分析 處理的特定時(shí)刻，用鼠標(biāo)和快捷鍵相結(jié)合進(jìn)行數(shù)據(jù)段的選取，并將選 取結(jié)果交付試飛數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行處理分析。如圖4所示。試飛工程師只需按下幾個(gè)計(jì)算按鈕，分析軟件即可完成所有的極 曲線計(jì)算分析工作，并將每次的計(jì)算結(jié)果顯示于界面上。若有需要， 使用者還可將結(jié)果導(dǎo)出到EXCEL可用的.xls格式文件中。為了方便操作，試飛數(shù)據(jù)分析軟件還囊括了曲線對(duì)比分析、高采 樣率數(shù)據(jù)降頻處理等實(shí)用的小工具。5結(jié)束語(yǔ)根據(jù)民機(jī)試飛數(shù)據(jù)處理分析的需要，開(kāi)發(fā)了一款試飛數(shù)據(jù)分析軟 件。該軟件用圖形化的數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式，并結(jié)合了典型試飛科目所需要 的各種擴(kuò)展分析計(jì)算公式，操作簡(jiǎn)便、直觀，可以為試飛工程師帶來(lái) 極大的便利，可在