基于飛行試驗采集的FC數據檢測分析技術

裴璐廈

（沈陽飛機工業（集團）有限公司，遼寧沈陽 110850）

基于飛行試驗采集的FC數據檢測分析技術

裴璐廈

（沈陽飛機工業（集團）有限公司，遼寧沈陽 110850）

飛行試驗總線檢測分析作為一項重要的技術鑒定手段，直接給試飛工程師提供了數據依據。在飛行試驗過程中，試驗機機載總線測試系統采集記錄航電系統FC總線，試飛工程師對該記錄的數據進行分析，并將分析的結果數據作為鑒定該試驗機航電系統的重要依據。本文文章就基于飛行試驗采集的FC數據檢測分析技術進行略述。

飛行試驗 FC數據 檢測技術

1 飛行試驗總線檢測分析

FC光纖通道具有高帶寬、開放式互聯等特點，解決了航空產品中許多與高性能數據塊傳輸相關的難題；但是FC具有的網絡特點也給飛行試驗航電總線測試帶來了新的挑戰。在采用了FC光纖通道總線構架技術后，對采用了新技術后的航電系統進行鑒定是飛行試驗一項重要內容。應用了FC總線技術后的航電系統，飛行試驗測試環境也隨之變得復雜，測試系統需要在網絡化總線下進行采集，同時進行數據分析。針對新形勢下的航電總線網絡的延遲性、不確定性、丟包等缺點，對飛行試驗測試采集的FC總線數據必須進行檢測分析，以驗證采集的總線數據可靠，進而對航電系統進行鑒定。

2 FC數據檢測分析

2.1 FC總線檢測分析

由于FC總線飛行試驗的測試環境及總線本身具有的網絡特性，需對FC總線進行檢測分析。FC總線檢測分析主要包括：FC消息幀識別，FC完整幀檢測，FC幀丟包檢測。FC消息幀識別分析是FC總線數據分析的基礎，因飛行試驗采集記錄的FC總線數據是以二進制存儲的，同時記錄的不僅僅只有FC總線數據，還有隨機的其他底層通信消息，所以要對飛行試驗采集記錄的數據進行FC消息幀識別。FC完整幀檢測分析是對FC總線數據進行處理的必要步驟，對識別后的FC消息幀進行完整性分析，以確定采集記錄的FC總線消息幀的完整性。FC幀丟包檢測分析是對試驗機航電系統以及飛行試驗測試系統部署的一項重要的鑒定技術手段，對航電子系統之間通信的消息經過核心交換機之后是否存在丟失數據進行分析，以確定航電系統之間通信的可靠性。

2.2 FC總線檢測分析過程

FC總線檢測分析的過程一般包含：（1）讀取飛行試驗測試記錄的FC總線數據；（2）按照記錄協議開始進行FC總線的解析分析；（3）分析并找到完整的UPD數據包；（4）對完整的UPD數據包的數據進行分析；（5）按照FC協議進行FC總線的識別分析，確定記錄的FC消息幀；（6）分析并找到FC消息幀；（7）對FC消息幀進行完整性分析；（8）對完整的FC消息幀進行丟包分析檢測；（9）循環這一過程，直到檢測分析完成。

3 FC數據檢測的關鍵技術

3.1 FC總線消息識別分析技術

在對飛行試驗海量FC總線數據進行檢測分析時，需不斷地讀取數據，進行關鍵字段地判斷、跳過等操作［1］。在測試系統的采集子系統的設計過程中，采用了對采集到的標準的FC總線數據打標記的技術手段來識別FC總線數據包，一般記錄包頭的識別字位置定義為0x FE6B2840，這樣在分析海量復雜原始FC總線數據時，對FC總線消息進行識別分析：

（1）按照以太網協議標準，找到一個完整的UDP數據包；（2）判斷在記錄包頭的前4B是否為0x FE6B2840；（3）如果不是則表示不是需要的FC幀，接著分析下一個數據包；（4）如果是則表示該數據包為所需要的FC總線數據幀。通過識別字的判斷，實現了FC總線消息的識別判斷，確定測試系統記錄了哪些FC消息幀。

3.2 完整FC幀檢測技術

在獲得一個FC消息幀后，按照飛行試驗的需求，需要對FC總線消息幀進行完整性檢測，以鑒定FC總線幀的完整性。對照FC總線協議標準，首先對關鍵字段信息進行檢測，包括一個SOF定界符、一個EOF定界符和CRC字段：

（1）首先對SOF界定符進行檢測，它采用了SOFn3的編碼，并且SOFn3的編碼值：0x BCB53636；（2）如果SOF界定符的值不符合約定，則該數據幀就不是需要的消息幀；（3）其次對CRC字段進行檢測，效驗碼CRC由硬件計算并填入，一般為0x FFFFFFFF；（4）如果CRC界定符的值不符合約定，則該數據幀就不是我們需要的消息幀；（5）最后對EOF定界符進行檢測分析，EOF采用了EOFt N的編碼，且其值為0x BC957575；（6）如果EOF界定符的值不符合約定，則該數據幀就不是需要的消息幀；通過SOF定界符、EOF定界符和CRC字段的判斷，實現了FC總線消息的完整性檢測［2］。

3.3 FC幀丟包檢測技術

FC總線為網絡化總線技術，同時測試系統對FC總線的采集也運用了網絡化測試技術。理論上網絡化技術的運用就會存在丟包現象，所以對采集記錄的FC總線數據進行丟包檢測就非常有必要。航電總線消息有兩類：一類是周期性消息，一類是事件消息。事件消息在標準的協議架構下無法進行丟包檢測，但是周期性消息可以進行丟包檢測。對FC總線的丟包檢測主要針對周期性消息。按照ICD信息文件的定義，對周期性消息進行丟包檢測分析：

（1）對記錄的FC試驗數據進行FC總線消息識別分析即FC幀完整性檢測分析；（2）對需要檢測分析的FC消息，讀取ICD數據庫中相關信息，特別是周期信息；（3）對FC消息幀進行周期性檢測，比對每個周期ICD中定義的消息幀出現的次數和ICD定義中定義的次數是否一致，如果少于定義的則表示丟包；（4）對檢測分析的FC總線數據幀進行丟包統計并給出結果。通過周期信息的判斷，實現了FC總線消息的丟包檢測分析。

4 結語

綜上所述，文章基于飛行試驗對于FC總線數據檢測分析的基本要求，對FC總線檢測分析的關鍵技術進行了詳細的分析，期望對同行能夠有所借鑒。

［1］歐陽永忠.海空重力測量數據處理關鍵技術研究［D］.武漢大學，2013.

［2］彭國金，劉嫚 婷，李峰.基于迭代尋址的試飛FC數據快視分析技術［J］.計算機測量與控制，2015（10）.