任毅+蔡劍波+虞洋

【摘 要】針對(duì)目前航天領(lǐng)域測(cè)試距離近、時(shí)間緊的特點(diǎn)，提出一種面向航天領(lǐng)域的遠(yuǎn)程協(xié)同接口軟件，其采用數(shù)據(jù)包識(shí)別技術(shù)，能夠滿足遠(yuǎn)程辦公協(xié)同測(cè)試的需求。

【Abstract】In view of the near distance and tight time in the spaceflight field， a remote collaborative interface software for aerospace is proposed， which can meet the requirements of remote office cooperative testing by using packet identification technology.

【關(guān)鍵詞】遠(yuǎn)程協(xié)同；接口軟件；航天

【Keywords】remote cooperative；interface software；space flight

【中圖分類號(hào)】F407.5 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）06-0174-02

1 引言

隨著信息科技的飛速發(fā)展，遠(yuǎn)程協(xié)同辦公的工作模式已逐漸影響到航空、航天、能源、電力等工業(yè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和測(cè)試等工作，其可以有效地規(guī)避地理距離的限制，促使行業(yè)向精確化、智能化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，

當(dāng)前，航天領(lǐng)域的協(xié)同測(cè)試主要應(yīng)用于發(fā)射場(chǎng)內(nèi)，其特點(diǎn)為距離較近，采用網(wǎng)絡(luò)方式傳輸測(cè)試數(shù)據(jù)，并在終端瀏覽微機(jī)上顯示，從而實(shí)現(xiàn)協(xié)同測(cè)試。

這種方式的局限性在于，設(shè)計(jì)部門只能在測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，人員保障力度小、時(shí)間緊迫、人員壓力大等特點(diǎn)都可能影響對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析。而如果將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳回設(shè)計(jì)單位進(jìn)行詳細(xì)分析，則需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷等方面做大量工作。

為此，如果能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)射場(chǎng)測(cè)試期間的辦公協(xié)同，測(cè)試完成后發(fā)射場(chǎng)和設(shè)計(jì)部門可以立即共享試驗(yàn)數(shù)據(jù)，那么將大大促進(jìn)前后方的溝通和協(xié)同，提高型號(hào)的研制和試驗(yàn)效率，減少試驗(yàn)成本，緩解人員緊張的壓力。

本文介紹了一種基于遠(yuǎn)程協(xié)同的接口軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，可用于將試驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸至辦公系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)前后方對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的共享。

2 對(duì)遠(yuǎn)程協(xié)同接口軟件的要求

研究如何將測(cè)試進(jìn)程和測(cè)試數(shù)據(jù)保存為可輕易識(shí)別的信息將是十分有必要的，這樣可以較為簡(jiǎn)單地在科研生產(chǎn)區(qū)實(shí)現(xiàn)對(duì)這些數(shù)據(jù)的共享。因此本文首先提出對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的功能和使用要求。

2.1與試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用軟件使用方式統(tǒng)一

目前在試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，地面測(cè)發(fā)控測(cè)試數(shù)據(jù)的管理和應(yīng)用與遙測(cè)數(shù)據(jù)的管理和判讀等功能是分開的，并且這些數(shù)據(jù)之間的定義存在差異。如在后方實(shí)現(xiàn)測(cè)試和遙測(cè)數(shù)據(jù)的管理和應(yīng)用功能，需要考慮與試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用軟件的使用和操作的一致性，以便于系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員的使用和操作，防止分析結(jié)果不同導(dǎo)致的系統(tǒng)不可行性。

2.2 與發(fā)射場(chǎng)的數(shù)據(jù)接口要求

發(fā)射場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)是測(cè)試的重要數(shù)據(jù)資源，做好管理和分析工作非常重要，因此接口軟件應(yīng)充分考慮與發(fā)射場(chǎng)數(shù)據(jù)的接口。

2.3 與遠(yuǎn)程協(xié)同故障診斷功能接口

實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程協(xié)同故障診斷，可充分利用試驗(yàn)后方的專家資源和試驗(yàn)條件，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)故障的快速診斷定位及處理。

3 接口軟件數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)

為實(shí)現(xiàn)測(cè)試數(shù)據(jù)與部署于科研生產(chǎn)區(qū)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)之間格式兼容、數(shù)據(jù)共享、統(tǒng)一管理的需求，遠(yuǎn)程協(xié)同接口軟件將測(cè)試數(shù)據(jù)導(dǎo)出保存為數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可認(rèn)知的格式，從而達(dá)成數(shù)據(jù)共享、統(tǒng)一管理的目的。

3.1 數(shù)據(jù)接口和工作流程

遠(yuǎn)程協(xié)同接口軟件的對(duì)外接口主要為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，作為數(shù)據(jù)源提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)。同時(shí)由于試驗(yàn)任務(wù)要求的變化，參數(shù)全集也可能因試驗(yàn)不同而改變，因此遠(yuǎn)程協(xié)同接口軟件還應(yīng)獲取對(duì)應(yīng)試驗(yàn)的參數(shù)信息。

根據(jù)參數(shù)信息從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取數(shù)據(jù)后，需要按照固定格式將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并與相關(guān)說(shuō)明文件打包，形成單次試驗(yàn)的數(shù)據(jù)文件包。

最后，將數(shù)據(jù)文件包導(dǎo)入科研生產(chǎn)區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程辦公協(xié)同的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與判讀工作。

3.2 數(shù)據(jù)包格式

接口軟件生成的數(shù)據(jù)包包含了試驗(yàn)說(shuō)明文件和數(shù)據(jù)文件，試驗(yàn)說(shuō)明文件內(nèi)容包括試驗(yàn)基本信息、實(shí)例參數(shù)信息和數(shù)據(jù)文件格式信息，其中實(shí)例參數(shù)信息可以看作包內(nèi)各數(shù)據(jù)文件的索引，通過(guò)遍歷試驗(yàn)說(shuō)明文件內(nèi)實(shí)例參數(shù)的信息，即可獲得相應(yīng)的試驗(yàn)。試驗(yàn)實(shí)例的各類數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)包文件的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖1所示。

試驗(yàn)說(shuō)明文件的具體內(nèi)容為：①試驗(yàn)基本信息，指一次試驗(yàn)的基本屬性信息；②試驗(yàn)實(shí)例參數(shù)信息，指一次試驗(yàn)中指揮指令、測(cè)試項(xiàng)目、測(cè)試狀態(tài)、測(cè)試參數(shù)等的屬性定義；③數(shù)據(jù)文件格式信息，指試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)文件的具體格式信息；④測(cè)試數(shù)據(jù)信息，指具體的測(cè)試數(shù)據(jù)。

上述前三部分?jǐn)?shù)據(jù)在試驗(yàn)說(shuō)明文件info.xml中說(shuō)明，第四部分?jǐn)?shù)據(jù)填寫在對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)文件中。

3.3 試驗(yàn)說(shuō)明文件內(nèi)容

試驗(yàn)說(shuō)明文件中最重要的信息為實(shí)例參數(shù)信息。該關(guān)鍵結(jié)點(diǎn)以數(shù)據(jù)表號(hào)為索引，除了明確數(shù)據(jù)的類型、所屬系統(tǒng)以及參數(shù)詳細(xì)列表外，還要與填寫對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的文件相關(guān)聯(lián)。通過(guò)遍歷參數(shù)信息，就可以按照表號(hào)順序找到存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)文件。

3.4 數(shù)據(jù)文件內(nèi)容

根據(jù)數(shù)據(jù)的不同類型，數(shù)據(jù)文件的格式也各不相同，例如狀態(tài)量數(shù)據(jù)文件只包含參數(shù)號(hào)和狀態(tài)值，而模擬量數(shù)據(jù)文件可以包含多個(gè)數(shù)據(jù)的浮點(diǎn)值及是否超差等信息。

4 接口軟件實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)

4.1 軟件層次設(shè)計(jì)

軟件基于對(duì)話框程序?qū)崿F(xiàn)，分為三層結(jié)構(gòu)：界面顯示層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)層。細(xì)分又可以分為六個(gè)模塊：人機(jī)界面模塊，數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)模塊，xml文件讀取寫入模塊、生成txt文件模塊、文件壓縮模塊和日志記錄模塊。

4.2 軟件流程設(shè)計(jì)

在軟件內(nèi)部，首先由xml文件讀取寫入模塊讀取軟件自身配置，連接數(shù)據(jù)庫(kù)，初始化人機(jī)界面，根據(jù)用戶輸入更新界面，讀取系統(tǒng)軟件對(duì)應(yīng)版本的參數(shù)定義配置文件，生成試驗(yàn)說(shuō)明文件info.xml和對(duì)應(yīng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的txt文件，最后對(duì)文件夾內(nèi)容進(jìn)行壓縮打包生成數(shù)據(jù)包。日志記錄模塊在整個(gè)軟件運(yùn)行過(guò)程中全程進(jìn)行顯示和記錄。

此外，為了方便使用，軟件還應(yīng)提供根據(jù)試驗(yàn)時(shí)間、試驗(yàn)類別等不同屬性信息檢索試驗(yàn)實(shí)例的功能，方便大量試驗(yàn)后迅速導(dǎo)出所需試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

5 后續(xù)工作

5.1 不同型號(hào)的適應(yīng)性

對(duì)于不同型號(hào)，數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)模塊會(huì)根據(jù)型號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)的不同有所區(qū)別，需要根據(jù)不同的數(shù)據(jù)庫(kù)類型和存儲(chǔ)格式進(jìn)行修改，寫入/讀取xml文件模塊和生成txt文件模塊需要根據(jù)不同需求進(jìn)行修改，其他模塊基本不需要進(jìn)行適應(yīng)性更改。

因此，通過(guò)研究各型號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式，可以將接口軟件向通用化方向發(fā)展，使之適合不同型號(hào)的應(yīng)用。

5.2 遠(yuǎn)程協(xié)同的實(shí)時(shí)性

本文描述的接口軟件適用于非實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程協(xié)同工作模式。由于測(cè)試網(wǎng)絡(luò)與科研生產(chǎn)區(qū)網(wǎng)絡(luò)間有物理隔離，因此目前只能采用文件拷貝的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。進(jìn)一步的發(fā)展應(yīng)向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)傳輸方向靠攏，這對(duì)數(shù)據(jù)的可靠性和保密性又將提出新的要求。

6 結(jié)語(yǔ)

本文給出了一種面向航天領(lǐng)域的遠(yuǎn)程協(xié)同接口軟件的設(shè)計(jì)方法，能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在前后方的傳輸，提升了遠(yuǎn)程辦公協(xié)同測(cè)試的能力，后續(xù)可通過(guò)多型號(hào)適應(yīng)性和數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性方向加以完善。