基于遥测数据的航后分析方法及辅助系统与流程

1.本发明涉及飞行试验技术领域，尤其是涉及一种基于遥测数据的航后分析方法及辅助系统。


背景技术：

2.民用飞机航后讲评工作是民机试飞的重要环节，在航后讲评会上，机组结合飞机状态和自身感受描述试飞过程，课题工程师、设计人员结合地面监控发现的问题进行技术分析和交底，但目前在此过程中主要是依靠参训人员的回忆和记录进行讨论，没有专门针对试飞航后讲评工作的分析系统。现有数据处理技术是针对机上飞行数据记录器的数据进行处理分析。数据处理方法一般是将参数绘制成曲线，再由课题工程师结合自己监控过程记录的试验点，进行数据分析，是一种事后数据处理方法，没有结合航后讲评工作的需求，存在着以下不足：(1)不满足航后讲评的时效性：目前，试飞数据分析的对象是机载飞行参数记录系统的数据，从试飞结束到开始数据分析，需要等待4
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6小时后才能进行处理。在经历数据下载、数据预处理转换成物理量值、数据压缩等环节后，课题工程师和设计人员才能开展数据分析，这显然不满足航后讲评的时效性，也影响机上cas信息和异常情况处理进度，有时还会影响型号研发试飞的连续性；(2)不具有航后讲评的针对性：当前的数据分析方法以参数曲线分析为主，而航后讲评工作需要快速定位试飞试验点、特殊事件，以更加感性的曲线形式、图片、视频以及三维状态进行总结分析，现有分析技术不能满足航后讲评工作需求。
3.为解决航后讲评会没有数据、视频等技术支持的难题，需要一种基于遥测数据的航后数据讲评分析方法及辅助分析系统。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于遥测数据的航后分析方法及辅助系统，旨在解决上述问题。
5.本发明提供一种基于遥测数据的航后分析方法，包括：
6.s1.根据实际试飞架次信息，进行相关数据信息的导入和编辑；
7.s2.根据试验点执行情况记录试飞数据；
8.s3.在试飞结束后完成所述试飞数据信息导入；
9.s4.对导入后的所述试飞数据进行规格化处理、野值识别与处理和异常值处理，完成试飞数据局部野值的精确识别和剔除；
10.s5.将处理过的所述试飞数据进行多维度展示。
11.本发明提供一种基于遥测数据的航后分析辅助系统，包括：
12.数据准备模块：用于根据实际试飞架次信息，进行相关数据信息的导入和编辑；
13.数据监控模块：用于根据试验点执行情况记录试飞数据；
14.数据导入模块：用于试飞结束后完成所述试飞数据信息导入；
15.数据处理模块：用于对导入后的所述试飞数据进行规格化处理、野值识别与处理和异常值处理，完成试飞数据局部野值的精确识别和剔除；
16.数据展示模块：用于将处理过的所述试飞数据进行多维度展示。
17.采用本发明实施例，通过遥测监控实时获取试飞过程中的试飞数据，通过试飞数据处理实现野值点的消除，将分析处理后的数据进行多维度展示，再现试飞过程，能够使航后讲评工作更加科学高效，满足数据分析和航后讲评的时效性，有利于型号任务加速推进。
18.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本发明实施例的基于遥测数据的航后分析方法的流程图；
21.图2是本发明实施例的基于遥测数据的航后分析方法的数据准备流程图；
22.图3是本发明实施例的基于遥测数据的航后分析方法的数据监控流程图；
23.图4是本发明实施例的基于遥测数据的航后分析方法的数据处理流程图；
24.图5是本发明实施例的基于遥测数据的航后分析方法的试验点曲线绘制流程图；
25.图6是本发明实施例的基于遥测数据的航后分析辅助系统结构示意图。
具体实施方式
26.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
28.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.方法实施例
30.根据本发明实施例，提供了一种基于遥测数据的航后分析方法，图1是本发明实施例的基于遥测数据的航后分析方法的流程图，如图1所示，根据本发明实施例的基于遥测数据的航后分析方法具体包括：
31.s1.根据实际试飞架次信息，进行相关数据信息的导入和编辑。
32.具体的，进行相关数据信息的导入和编辑主要包括：任务单信息导入、关键参数表导入、任务基本信息编辑和试验点信息编辑，其中：
33.任务单信息导入是基于restful接口从任务单数据库中获取可被系统直接使用的任务单结构化数据；
34.关键参数表导入时根据试飞专业分类定义当前试飞关注的关键参数，便于试飞航后分析时快速提取分析对象。
35.如图2所示，将关键参数表和任务单信息导入后自动显示数据，若符合实际情况，则进行航前准备显示，若不符合实际情况，则由用户手动输入进行调整。
36.s2.根据试验点执行情况记录试飞数据。
37.具体的，记录试飞数据具体包括：实时记录飞行信息，标记试验点事件时间，添加异常事件。
38.其中，标记试验点事件时间具体包括：自动记录试验点事件实时时间，并与试验点事件关联形成试验点事件结构化数据。
39.通过输入试验点执行的起始和结束时间，记录试验点执行情况，并经过修改补充确认最终的试验点监控结果；通过添加异常事件出现的时间，记录试飞中的关键事件；根据实时监控记录结果自动生成试飞航后分析的事件筛选条件，并存储为事件文件。
40.如图3所示，用户输入事件信息与试验点执行信息，若符合实际情况，则进行监控记录显示，若不符合实际情况，则由用户手动输入调整。
41.s3.在试飞结束后完成所述试飞数据信息导入。
42.具体的，需要完成试飞数据文件导入和异常及cas信息图片的索引信息导入。
43.启动和初始化三维回放功能，进行三维回放预处理等准备工作。
44.s4.对导入后的所述试飞数据进行规格化处理、野值识别与处理和异常值处理，完成试飞数据局部野值的精确识别和剔除。
45.具体的，针对试飞遥测数据误码野值误差较大、测试野值误差较小，常出现连续野值的特点，通过循环处理算法重复使用三西格玛准则即准则识别所有可判断的野值，直到不能再识别到野值或达到循环上限，剔除大部分大数值野值和连续野值；然后，将试飞数据划分为多时间窗口，分别在窗口内进行野值识别和处理，完成试飞数据局部野值的精确识别和剔除。
46.具体过程如图4所示，读取已进行规格化处理的数据，将数据按列分组后开启野值识别进程，选择要进行处理的野值，进行全局处理、划分数据窗口及获取已选数据段后，开始野值处理；判断是否达到循环上限，若判断为达到循环上限，则野值处理结束；若否，则计算列数据均值和标准差，计算边界，计算完成后判断数据是否超边界值，若是，则剔除超边界值的数据，若否，则野值处理结束；判断是否完成全部野值处理，若否，则继续进行野值处理选择，若是，则将剩余的野值进行数据合并，结束数据处理。
47.s5.将处理过的所述试飞数据进行多维度展示。
48.具体的，多维度展示包括试验概述信息展示、试验点曲线展示、飞行剖面展示、2d航迹展示、异常及cas信息显示，其中：
49.进行试验概述信息展示：通过分析架次任务单及试验点执行情况，显示飞行试验的基本信息和执行情况；
50.进行试验点曲线展示：通过分析航后试飞数据、试验点执行情况及事件筛选规则按试验点绘制关键参数的曲线图；如图5所示，通过将事件数据按照筛选规则进行关键参数选择和时间定位、将试飞数据导入后根据关键参数进行参数选择和时间定位和用户手动输入调整关键参数和时间定位绘制关键参数的曲线图。
51.进行飞行剖面展示：通过试飞数据绘制飞机高度和速度的剖面图，并根据选择的试验点或事件与试验点曲线同步高亮显示；
52.进行2d航迹展示：通过试飞数据绘制飞机的二维航迹图，并根据选择的试验点或事件与试验点曲线同步高亮显示；
53.进行异常及cas信息展示：通过试飞中存储的异常或cas信息图片及发送异常事件的时间，根据选择的试验点或事件与试验点曲线同步显示试飞异常情况。
54.进一步的，通过三维回放功能提供飞机的三维视景、仪表、操纵和面板等显示，并通过自动识别三维回放窗口实现多屏幕展示；三维回放功能通过时间戳根据选择的试验点或事件与试验点曲线同步展示。
55.采用本发明实施例，通过对遥测数据进行管理和分析，用参数曲线回放、事件图片和三维回放等方式再现试飞过程，实时获取飞行数据并进行数据处理和展示，缩短人工分析耗费的时间，能够根据试飞专业分类有针对性的定义当前关注的关键参数，便于试飞航后分析时快速的提取分析对象，使航后讲评工作更加科学高效，有利于型号任务加速推进。
56.系统实施例
57.根据本发明实施例，提供了一种基于遥测数据的航后分析辅助系统，图6是本发明实施例的基于遥测数据的航后分析辅助系统的示意图，如图6所示，根据本发明实施例的基于遥测数据的航后分析辅助系统具体包括：
58.数据准备模块601：用于根据实际试飞架次信息，进行相关数据信息的导入和编辑。
59.数据准备模块601具体用于：
60.导入任务单信息：基于restful接口从任务单数据库中获取可被系统直接使用的任务单结构化数据；
61.导入关键参数表：根据试飞专业分类定义当前试飞关注的关键参数，便于试飞航后分析时快速提取分析对象；
62.编辑任务基本信息和编辑试验点信息。
63.数据监控模块602：用于根据试验点执行情况记录试飞数据。
64.数据监控模块602具体用于：通过输入试验点执行的起始和结束时间，记录试验点执行情况，并经过修改补充确认最终的试验点监控结果；通过添加异常事件出现的时间，记录试飞中的关键事件。
65.数据导入模块603：用于试飞结束后完成所述试飞数据信息导入。
66.数据处理模块604：用于对导入后的所述试飞数据进行规格化处理、野值识别与处理和异常值处理，完成试飞数据局部野值的精确识别和剔除。
67.数据处理模块604具体用于：通过循环处理算法重复使用三西格玛准则即准则识别所有可判断的野值，直到识别不到野值或达到循环上限，剔除大部分大数值野值和连续野值；然后，将试飞数据划分为多时间窗口，分别在窗口内进行野值识别和处理，完成试飞数据局部野值的精确识别和剔除。
68.数据展示模块605：用于将处理过的所述试飞数据进行多维度展示。
69.数据展示模块605具体用于：
70.通过分析架次任务单及试验点执行情况，显示飞行试验的基本信息和执行情况；
71.通过分析航后试飞数据、试验点执行情况及事件筛选规则按试验点绘制关键参数的曲线图；
72.通过试飞数据绘制飞机高度和速度的剖面图，并根据选择的试验点或事件与试验点曲线同步高亮显示；
73.通过试飞数据绘制飞机的二维航迹图，并根据选择的试验点或事件与试验点曲线同步高亮显示；
74.通过试飞中存储的异常或cas信息图片及发送异常事件的时间，根据选择的试验点或事件与试验点曲线同步显示试飞异常情况。
75.进一步的，系统还包括三维回放模块606，三维回放模块606具体用于：提供飞机的三维视景、仪表、操纵和面板等显示，并通过自动识别三维回放窗口实现多屏幕展示；通过时间戳根据选择的试验点或事件与试验点曲线同步展示。
76.本发明实施例是与上述方法实施例对应的系统实施例，各个模块的具体操作可以参照方法实施例的描述进行理解，在此不再赘述。
77.显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
78.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。