科创中国

飞行试验数据采集系统是试飞测试系统核心，试飞测试数据的正确采集和快速传输对飞机状态监控，试飞员生命安全保证，新机设计更改，快速定型起到至关重要的作用。 自上世纪 90 年代以来，国内引进 IRIG 106 标准后，机载测试系统经历了 PCM 架构和以太网级联的通信架构。他们分别凭借各自优势出色的完成了数据采集的功能，但是随着航空技术的不断发展，飞行测试参数采集由上千个发展到上万个，他们在主辅工作方式、系统拓扑结构，数据格式，通信接口，延迟测量精度，小型化等方面显得捉襟见肘。这将是全世界试飞领域从业人员关注的焦点。

本成果依托X型机等平台科研试飞测试需求，在分析未来飞行试验需求和公司试飞任务特点的情况下，对国内外已应用的基于网络架构的试飞测试系统进行了优化和创新，实现了一套带宽自适应的去主控化机载测试系统。主要内容如下：

1. 创新采用基于带宽需求协商的顺序传输算法，实现了机载测试数据的自适应传输，即测试系统由节点网络组成，节点可对试飞测试中模拟量、数字量、离散量、异步总线信号以统一网络数据结构进行采集和传输，在无交换机或主控单元干预的菊花链拓扑结构下，实现机载测试数据的自适应传输。

2. 针对基于网络架构的测试系统参数相关性不对齐的问题，在 IEEE-1588高精度授时的基础上，率先采用 IEEE-1588 高精度授时协议和 PFGA 硬件时间标签结合技术，国内首次实现了对各类机载总线、模拟量测试参数采集通道精确延迟测量，精度达到亚微秒级，为实时和事后数据延迟补偿提供可靠依据。

3. 首次提出了全对等设计概念，菊花链路上各个网络节点地位对等，使机载测试系统中任意边界节点均可以配置其余节点的采集配置和下载数据，且硬件内部总线通信接口统一，解决了下数据接口和数据盘格式多，节点的组成模块的可在不同节点间实现互换、拼接的问题。

4. 针对基于网络构架的测试系统对改装特性需要小空间的问题，提出了小尺寸，轻重量的概念，单节点设备最大体积： 85mm×60m×33mm，犹如香烟盒大小，重量： 290g，可安装在左右机翼和垂尾等狭小空间中。