本發(fā)明屬于飛行模擬器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種飛行模擬器通用數(shù)據(jù)處理框架。

背景技術(shù)：

隨著飛機(jī)的復(fù)雜性提高，飛行模擬器也變得更加復(fù)雜，需要實時采集與處理的數(shù)據(jù)越來越多，種類也越來越繁雜。數(shù)據(jù)采集與處理作為飛行模擬器正常運(yùn)行的基本保證，通過提供實時、準(zhǔn)確、穩(wěn)定的采集并處理座艙設(shè)備數(shù)據(jù)，為飛機(jī)其他仿真系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)源。數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)主要完成座艙設(shè)備硬件跟其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互，一方面采集硬件的模擬信號、數(shù)字信號、arinc429、rs-422等總線信號，將采集到的信號經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給飛行仿真、航電仿真、綜合控制管理系統(tǒng)等；另一方面飛行仿真、航電仿真系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)，系統(tǒng)再經(jīng)過數(shù)據(jù)處理驅(qū)動硬件設(shè)備。

在以往飛行模擬器設(shè)計過程中，數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的設(shè)計與板卡的采集方式密不可分，針對不同實際需求，板卡往往采取不同的設(shè)計方式，導(dǎo)致處理系統(tǒng)總需要量身定做，這樣開發(fā)的程序可能存在以下問題：

1、重用性低，耗費(fèi)重復(fù)勞動力。各定制程序除了設(shè)備數(shù)量不同，其他部分存在很大的相似性，如常用的數(shù)字量、模擬量、組合開關(guān)處理等，這將導(dǎo)致大量不必要的重復(fù)開發(fā)工作。

2、可擴(kuò)展性，維護(hù)性差。后期經(jīng)常需要增加設(shè)備或者改變設(shè)備接線問題或增加一種或幾種總線信號；模擬量由于機(jī)構(gòu)變形會出現(xiàn)零漂問題；模擬量需要按照協(xié)議進(jìn)行線性變換，變換目標(biāo)值會根據(jù)工程實驗需求會有變化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種飛行模擬器的通用數(shù)據(jù)處理框架以及一種飛行模擬器的通用數(shù)據(jù)處理框架構(gòu)建方法。

為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種飛行模擬器通用數(shù)據(jù)處理框架，包括：數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、配置管理模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、模式選擇模塊；其中，所述數(shù)據(jù)采集模塊，用于對應(yīng)板卡供應(yīng)商提供的驅(qū)動軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及讀取/寫入；所述數(shù)據(jù)處理模塊，用于提供數(shù)據(jù)處理基類，開發(fā)人員通過繼承所述數(shù)據(jù)處理基類實現(xiàn)各個類型信號數(shù)據(jù)的處理；所述配置管理模塊，用于錄入配置信息，并提供對配置信息的增、刪、改、查功能，最終配合數(shù)據(jù)處理模塊對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行解析和打包處理；所述網(wǎng)絡(luò)通信模塊，用于將處理完成的數(shù)據(jù)發(fā)送給模擬器其他仿真系統(tǒng)并接收其他仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；所述模式選擇模塊，用于通過圖形用戶界面提供系統(tǒng)的兩種工作模式：監(jiān)視模式和調(diào)試模式。

優(yōu)選的是，所述數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、配置管理模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊以及模式選擇模塊通過集成開發(fā)工具分別建立成獨立的文件夾。

優(yōu)選的是，所述數(shù)據(jù)采集模塊中，封裝有板卡驅(qū)動的api函數(shù)。

優(yōu)選的是，所述配置管理模塊和模式選擇模塊中，分別構(gòu)造有圖形界面，通過按鈕實現(xiàn)參數(shù)的配置管理和系統(tǒng)工作模式的切換。

優(yōu)選的是，所述數(shù)據(jù)處理模塊中，提供數(shù)據(jù)處理的基類，繼承該基類，并重寫其接口函數(shù)bindcfgfile、readsignal、writesignal，所述bindcfgfile用于綁定指定類型信號的配置文件，readsignal根據(jù)配置文件解析并處理采集數(shù)據(jù)，writesignal根據(jù)配置文件解析并處理其他仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)，通過實現(xiàn)所述的三個函數(shù)擴(kuò)展數(shù)據(jù)處理模塊，并封裝成dll庫以通用接口方式供使用；目前數(shù)據(jù)處理模塊已提供對模擬量、數(shù)字量、組合開關(guān)處理的類；開發(fā)人員可在此基礎(chǔ)上繼續(xù)擴(kuò)展，實現(xiàn)譬如422，429，afdx的解析，最終形成通用數(shù)據(jù)處理庫。

優(yōu)選的是，所述網(wǎng)絡(luò)通信模塊，通過按照實際需要通過udp或者tcp實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。

一種飛行模擬器通用數(shù)據(jù)處理框架的構(gòu)建方法，包括如下步驟：

步驟1）：利用集成開發(fā)工具分別為數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、配置管理模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊以及模式選擇模塊建立獨立的文件夾；

步驟2）：在數(shù)據(jù)采集模塊中重新封裝板卡驅(qū)動的api函數(shù)，用于滿足實際需要；

步驟3）：在配置管理模塊和模式選擇模塊中分別構(gòu)造圖形界面，通過按鈕實現(xiàn)參數(shù)的配置管理和系統(tǒng)工作模式的切換；

步驟4）：在數(shù)據(jù)處理模塊中提供數(shù)據(jù)處理的基類，繼承該基類，并重寫其接口函數(shù)bindcfgfile、readsignal、writesignal，所述bindcfgfile用于綁定指定類型信號的配置文件，readsignal根據(jù)配置文件解析并處理采集數(shù)據(jù)，writesignal根據(jù)配置文件解析并處理其他仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)，通過實現(xiàn)所述的三個函數(shù)擴(kuò)展數(shù)據(jù)處理模塊，并封裝成dll庫以通用接口方式供使用；目前數(shù)據(jù)處理模塊已提供對模擬量、數(shù)字量、組合開關(guān)處理的類；開發(fā)人員可在此基礎(chǔ)上繼續(xù)擴(kuò)展，實現(xiàn)譬如422，429，afdx的解析，最終形成通用數(shù)據(jù)處理庫；

步驟5）：在網(wǎng)絡(luò)通信模塊通過按照實際需要通過udp或者tcp實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理框架結(jié)構(gòu)層次分明，高效穩(wěn)定，具有良好的可擴(kuò)展性。開發(fā)人員通過使用本框架進(jìn)行二次開發(fā)，可以將精力集中在信號解析協(xié)議上，避免了底層的重復(fù)代碼開發(fā)，大大提高了開發(fā)效率。

2、本發(fā)明的配置管理模塊通過用戶界面實現(xiàn)配置文件的錄入包括excel和xml文件的錄入，以及實現(xiàn)配置信息的增加、刪除、修改、查找功能，以解決開發(fā)后期增減設(shè)備、改變設(shè)備接線以及模擬器由于結(jié)構(gòu)變形引起的零漂問題。

3、本發(fā)明通過界面提供監(jiān)視模式和調(diào)試模式兩種工作模式供用戶選擇，其中調(diào)試模式用于解決模擬器開發(fā)過程中設(shè)備遲遲不到，而各仿真系統(tǒng)需要提前聯(lián)調(diào)的問題。

4、本發(fā)明的通用性好，使用效果好，便于推廣使用。

綜上所述，本發(fā)明架構(gòu)簡單，可擴(kuò)展性強(qiáng)，工作可靠性和穩(wěn)定性高，使用維護(hù)方便，通用性好，便于推廣使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種飛行模擬器通用數(shù)據(jù)處理框架架構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明一種飛行模擬器通用數(shù)據(jù)處理框架的構(gòu)件方法流程圖。

具體實施方式

下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

如圖1所示，本發(fā)明一種飛行模擬器通用數(shù)據(jù)處理框架，包括：數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、配置管理模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、模式選擇模塊；其中，所述數(shù)據(jù)采集模塊，用于對應(yīng)板卡供應(yīng)商提供的驅(qū)動軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及讀取/寫入；所述數(shù)據(jù)處理模塊，用于提供數(shù)據(jù)處理基類，開發(fā)人員通過繼承所述數(shù)據(jù)處理基類實現(xiàn)各個類型信號數(shù)據(jù)的處理；所述配置管理模塊，用于錄入配置信息，并提供對配置信息的增、刪、改、查功能，最終配合數(shù)據(jù)處理模塊對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行解析和打包處理；所述網(wǎng)絡(luò)通信模塊，用于將處理完成的數(shù)據(jù)發(fā)送給模擬器其他仿真系統(tǒng)并接收其他仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；所述模式選擇模塊，用于通過圖形用戶界面提供系統(tǒng)的兩種工作模式：監(jiān)視模式和調(diào)試模式。

優(yōu)選的是，所述數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、配置管理模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊以及模式選擇模塊通過集成開發(fā)工具分別建立成獨立的文件夾。

優(yōu)選的是，所述數(shù)據(jù)采集模塊中，封裝有板卡驅(qū)動的api函數(shù)。

優(yōu)選的是，所述配置管理模塊和模式選擇模塊中，分別構(gòu)造有圖形界面，通過按鈕實現(xiàn)參數(shù)的配置管理和系統(tǒng)工作模式的切換。

優(yōu)選的是，所述數(shù)據(jù)處理模塊中，提供數(shù)據(jù)處理的基類，繼承該基類，并重寫其接口函數(shù)bindcfgfile、readsignal、writesignal，所述bindcfgfile用于綁定指定類型信號的配置文件，readsignal根據(jù)配置文件解析并處理采集數(shù)據(jù)，writesignal根據(jù)配置文件解析并處理其他仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)，通過實現(xiàn)所述的三個函數(shù)擴(kuò)展數(shù)據(jù)處理模塊，并封裝成dll庫以通用接口方式供使用；目前數(shù)據(jù)處理模塊已提供對模擬量、數(shù)字量、組合開關(guān)處理的類；開發(fā)人員可在此基礎(chǔ)上繼續(xù)擴(kuò)展，實現(xiàn)譬如422，429，afdx的解析，最終形成通用數(shù)據(jù)處理庫。

優(yōu)選的是，所述網(wǎng)絡(luò)通信模塊，通過按照實際需要通過udp或者tcp實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。

如圖1給出了各個模塊之間的關(guān)系，本發(fā)明一種飛行模擬器通用數(shù)據(jù)處理框架通過數(shù)據(jù)處理模塊整合了讀取數(shù)據(jù)、解析數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)、打包數(shù)據(jù)、寫入數(shù)據(jù)等多種數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)功能，并提供了公共基類接口?；诒景l(fā)明的數(shù)據(jù)處理框架，開發(fā)人員僅需要關(guān)注和開發(fā)對應(yīng)信號的解析方式及配置信息，通過二次開發(fā)和參數(shù)配置即可快速地新建或擴(kuò)展數(shù)據(jù)處理程序。本發(fā)明具有較高的可擴(kuò)展性和易維護(hù)性。

下面將結(jié)合附圖2對本發(fā)明一種飛行模擬器通用數(shù)據(jù)處理框架的構(gòu)建方法做進(jìn)一步說明。

步驟一：利用集成開發(fā)工具分別為數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、配置管理模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊以及模式選擇模塊建立獨立的文件夾?？墒褂胿isualstudio2010等集成開發(fā)工具進(jìn)行框架構(gòu)建，分別針對各個模塊建立獨立的文件夾，各模塊之間存在依賴關(guān)系。

步驟二：在數(shù)據(jù)采集模塊中重新封裝板卡驅(qū)動的api函數(shù)，相應(yīng)板卡的讀取和寫入數(shù)據(jù)接口，用于滿足實際需要。

步驟三：在配置管理模塊和模式選擇模塊中分別構(gòu)造圖形界面，通過按鈕實現(xiàn)系統(tǒng)工作模式的切換和參數(shù)的配置管理。其中配置管理的配置信息要與數(shù)據(jù)處理的各信號屬性一致，能夠提供增加、刪除、修改、查找各信號信息類型，此外在設(shè)備較多的情況下，為提高錄入效率，提供錄入excel和xml文件格式的信息。

步驟四：在數(shù)據(jù)處理模塊中提供數(shù)據(jù)處理的基類，繼承該基類，并重寫其接口函數(shù)bindcfgfile、readsignal、writesignal，所述bindcfgfile用于綁定指定類型信號的配置文件，readsignal根據(jù)配置文件解析并處理采集數(shù)據(jù)，writesignal根據(jù)配置文件解析并處理其他仿真系統(tǒng)數(shù)據(jù)，通過實現(xiàn)所述的三個函數(shù)擴(kuò)展數(shù)據(jù)處理模塊，并封裝成dll庫以通用接口方式供使用；目前數(shù)據(jù)處理模塊已提供對模擬量、數(shù)字量、組合開關(guān)處理的類；開發(fā)人員可在此基礎(chǔ)上繼續(xù)擴(kuò)展，實現(xiàn)譬如422，429，afdx的解析，最終形成通用數(shù)據(jù)處理庫；

步驟五：在網(wǎng)絡(luò)通信模塊按照實際需要通過udp或者tcp實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。可調(diào)用windows系統(tǒng)提供的bind、recvfrom、sendto等接口函數(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信。

在開發(fā)、測試或運(yùn)行階段，根據(jù)需要進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的配置和調(diào)整。本發(fā)明基于一種模擬器通用數(shù)據(jù)處理框架有deviceinput.xml和deviceoutput.xml兩個配置文件。前者是采集數(shù)據(jù)的信息，后者是來自仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息用于驅(qū)動設(shè)備?？梢灾苯有薷呐渲梦募蛘咄ㄟ^圖形界面編輯配置參數(shù)。

開發(fā)人員通過繼承數(shù)據(jù)處理基類進(jìn)行二次開發(fā)實現(xiàn)擴(kuò)展信號類型，在readsignal、writesignal方法中定義數(shù)據(jù)處理邏輯。此設(shè)計簡化了開發(fā)流程，降低了開發(fā)難度，開發(fā)完成后還可以通過界面切換到調(diào)試模式、修改配置文件來測試數(shù)據(jù)處理模塊功能。

本發(fā)明提出了一種飛行模擬器通用數(shù)據(jù)處理框架，可用于usb、pxi、pci等各類采集辦卡采集數(shù)據(jù)的解析、處理。本發(fā)明一種飛行模擬器通用數(shù)據(jù)處理框架架構(gòu)層次分明、高校穩(wěn)定、具有良好的可擴(kuò)展性。開發(fā)人員通過使用本發(fā)明一種飛行模擬器通用數(shù)據(jù)處理框架進(jìn)行二次開發(fā)，可以將精力集中在核心功能上，避免了底層的重復(fù)代碼開發(fā)，大大提高了開發(fā)效率。

需要說明的是，對于上述方法實施例而言，為了簡單描述，故將其都表述為一系列的動作組合，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知悉，本申請并不受所描述的動作順序的限制，因為依據(jù)本申請，某些步驟可以采用其他順序或者同時進(jìn)行。其次，本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該知悉，說明書中所描述的實施例均屬于優(yōu)選實施例，所涉及的動作和模塊并不一定是本申請所必須的。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本申請的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本申請可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。

而且，本申請可采用在一個或多個其中包含有計算機(jī)可用程序代碼的計算機(jī)可用存儲介質(zhì)（包括但不限于磁盤存儲器、cd-rom、光學(xué)存儲器等）上實施的計算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。

最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。