當前,民用飛機均采用飛行模擬機替代真實飛機進行飛行訓練。飛行模擬機數據包是研制飛行模擬機的基礎,包含某一特定型號飛機飛行模擬機所需的設計和性能數據,對于飛行模擬機的仿真度有著直接影響。數據包的數據來源于飛機數據,飛機數據包括總體、結構、飛控等多個專業的工程和試驗數據,這些數據構成了一個非常龐大的飛機產品數據結構。隨著飛機的研制及運行過程,飛機需要不斷地更改,為了保證飛行模擬機的數據與飛機保持一致,必須對數據包進行構型管理。在國際上,波音公司和空客公司均積累了豐富的數據包構型管理經驗,隨著飛機構型的不斷變化,對其提供的數據包不斷進行升級。國內對于飛行模擬機數據包構型管理剛剛開始探索研究,但與國外先進水平仍然存在著一定的差距。
1 民用飛機構型管理技術
1.1 構型管理的概念
構型管理是一種面向產品全生命周期的,以產品結構為組織方式,將各階段產品數據管理起來對其進行關聯和控制,從而保證產品數據一致性和有效性的產品數據管理技術。構型管理主要需要建立產品的整體結構,對產品結構進行模塊化分解,形成構型項,建立產品的構型管理規則,用于協同產品的更改,進行版本的管理,確保各個階段產品的技術描述均為有效和完整的。
1.2 民用飛機構型管理
民用飛機的構型管理是一種面向全生命周期的,以產品結構為組織方式,集成和協調與產品構造過程相關的一切產品數據,保證產品和生命周期階段零件、文檔和更改數據的一致性和可控性,提供產品構型的可視化定義和控制的產品數據管理技術。民用飛機構型管理技術當前多采用產品數據管理(DPM)體系,DPM基于飛機部段或飛機系統進行模塊化劃分,建立構型項,進行構型管理。
2 飛行模擬機數據包數據構型管理
數據包包含大量的數據,如何對這些數據進行分類管理、版本控制與更新追蹤,是數據包構型管理需要解決的首要問題。首先要對數據包的數據進行分類,將其分解為相對獨立的,便于管理的幾個部分,通過對各個部分建立有效性標識,以實現對數據的有效管理追蹤。數據類型分解可以參考工ATA發布的《Flight Simulation Training Device Design and Performance Data Requirements》第七版的相關內容,根據該份文件,飛行模擬機數據包包含以下6類數據:
構型/設計數據;
仿真建模數據;
校驗數據;
驗證數據;
匹配證明數據;
系統確認數據。
對于數據包中數據的構型管理,需要基于飛機構型的變化進行。飛行模擬機數據包的數據大多以二維圖形、三維模型、手冊、文檔等形式存在。對于數據包中數據的構型管理,就是根據相關的配置規則,將飛機生命周期某個階段所產生的各種形式各種版本的二維圖像、三維模型等進行數據分類、跟蹤飛機源數據變更,并進行數據管理的過程。二維圖形、三維模型、手冊、文檔等就是數據包的構型項。對于數據包內數據的構型管理就是對構型項的更改、狀態、審核等過程的控制,從而集成和協調某階段的數據,保證該階段數據內的數據與飛機構型的一致性和有效性。本文中建議的構型項管理采用按照工AAT規范數據類型進行分類管理,即將數據包構型的一級分類按照構型/設計數據、仿真建模數據等六大類分開,而后對每一類數據中的二維圖形、三維模型、手冊、文檔等進行版本控制。
3 飛行模擬機數據包版本管理規則
飛行模擬機數據包版本的產生是飛機數據發生更改的結果。同時數據包版本的管理是針對整個數據包的標識和跟蹤過程,而并不是僅僅針對數據包內某一個數據的版本控制,是數據包整體與飛機在其生命周期內某階段相符合的結果。為了避免版本混亂,需要對數據包給出版本的標識信息,用來唯一地標識數據包的某一版本。最簡單的方法是用拉丁字母A,B,C等及數字的組合作為版本號。可以采用線性編排,根據版本產生的時間順序編排,第一版為A,后續依次為B,C……。也可以采用樹狀編排則,先劃分數據包的大版本,在大版本內設置小版本,即版本為A1,A2,B1,B2,C1……,樹狀編排更具靈活性。
飛行模擬機數據包版本控制規則的關鍵在于如何根據飛機構型的更改進行數據包的版本變更。數據包的版本變更取決于對于飛機構型更改的評估,需要評估飛機構型的變更是否對飛行訓練造成影響,是否對飛行模擬機提出新的要求,如果評估結果為是,則需要對數據包版本進行升級。如飛機的發動機等重要系統進行了修改、飛機的系統性能和操作品質發生了改變等,均需要對數據包內相關數據進行更新,并對數據包版本進行升級。數據包版本控制機制如圖1所示。
圖1 數據包版本控制機制
4 結論
本文對民用飛機飛行模擬機數據包構型管理進行了研究,對構型管理的概念、民用飛機構型管理的定義進行了分析,提出了飛行模擬機數據包數據分解方式、數據構型控制的方法,并制定了數據包版本控制的機制,為飛行模擬機數據包構型管理提供了一種通用的技術方法。
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本文標題：民用飛機飛行模擬機數據包構型管理技術淺析
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