遥测数据地面网络化传输系统的设计与应用

郭世伟，刘语乔，刘丹

（中国飞行试验研究院 陕西 西安　710089）

遥测数据地面网络化传输系统的设计与应用

郭世伟，刘语乔，刘丹

（中国飞行试验研究院 陕西 西安710089）

试飞试验场配置了数个遥测地面站系统和数据监控系统来保障飞行试验遥测数据的传输以及实时监控工作，在传统的遥测数据地面传输体系中，需要有专人值守并且设备存在不支持数据网络化的弊端。随着信息网络技术在飞行试验中的应用，遥测数据地面传输与管理的网络化成为必然趋势。本文主要研究遥测数据地面网络化传输，设计了一种数据传输网络化的系统，该系统用于满足飞行监控对数据网络化传输的需求。

飞行试验；遥测数据；飞行监控；网络化

飞行试验是具有高度风险性的试验项目，试验机进行飞行试验时，须将各系统关键参数通过遥测传输链路下传，以方便地面安全监控指挥员及时决策，降低试验风险。因此遥测数据传输系统在飞行试验中发挥的作用越来越重要。随着技术的发展和新的测试方法的引入，遥测数据网络化传输的需求被提出。网络的应用，改变了现有遥测数据流地面传输的模式，提高了系统运行效率，同时为构建未来空地一体化测试网络奠定技术基础［1］。

1　遥测数据流地面传输系统

试验场所为保障科研试飞，通常配置数量较多的遥测地面站，每个遥测地面站的两台遥测接收机分别接收试验机下传的PCM数据和机载视频两路数据，PCM数据和机载视频分别进入PCM切换矩阵和机载视频切换矩阵。根据实际监控需求，将接收到的N路PCM数据流切换至监控大厅的位同步服务器，再转接至相应的大厅服务器；N路机载视频通过视频切换矩阵转接至各大厅的机载视频显示器。数据处理服务器进行相应的处理后向大厅监控席位的微机分发所需监控的参数数据［2］。由于配置的遥测接收机和切换矩阵均无网络功能，因此遥测接收机与切换矩阵，切换矩阵与服务器、机载视频显示器均通过同轴电缆连接，且服务器还需配置功能板卡才能完成数据的接收与处理［3］。这样需有专人负责切换矩阵的操作，浪费人力物力，同时由于节点的增多降低了系统运行的可靠性。现行的遥测数据地面传输系统如图1所示。

2　网络化遥测数据处理软件

为了实现地面遥测系统的网络化，开发了网络化遥测数据流处理软件，从而替代需人工手动切换的单向数据传输模式。图2所示为网络化遥测数据处理软件流程图。

图2　网络化遥测数据处理软件流程图

飞行试验实施过程中，遥测地面站接收试验机下传的遥测数据，根据数据信息设置遥测接收机的同步字、位速率、码型等参数。随后运行在各大厅服务器上的网络化遥测数据处理软件，发送请求命令，根据收到的数据报内容显示当前接收机的状态，若接收机已经实现了位同步和帧同步则建立与接收机的数据通道连接，服务器接收并处理遥测数据。表1所示为网络化遥测数据处理软件发给遥测接收机的请求命令格式。

表1　请求命令格式

表2为遥测接收机返回给服务器的遥测数据流格式［4］。

图3为遥测接收机将接收到的遥测数据位同步和帧同步后的运行状态图。

网络化遥测数据处理软件实现了遥测地面站与监控大厅的网络化连接，取代了之前繁琐的同轴电缆的单向连接，同时精简了之前由专人负责的遥测数据流切换系统操作流程。

表2　网络化遥测数据流格式

图3　遥测接收机运行状态图

3　网络化遥测数据流地面传输系统

随着技术的不断发展、设备的更新换代，及地面监控对数据网络化传输需求，需对传统的遥测数据流地面传输系统进行网络化改造［5］。同时开发的网络化遥测数据处理软件为网络化的实现建立可靠连接［6］。图4为网络化遥测数据地面传输系统连接图。

地面站接收试验机下传的遥测数据流，通过站内的遥测接收机进行解调及位同步和帧同步。各站的PCM和视频接收机均通过网线与中心交换机铰链。各大厅的服务器根据实际监控需求，运行相应的软件，向相应的遥测站接收机发送遥测数据流请求命令。遥测接收机接收到请求后将数据打包成标准的网络数据包发送。

4　结束语

图4　网络化遥测数据地面传输系统Fig.4　System of network telemetry data ground transmission

遥测数据地面网络化传输系统充分利用现有遥测数据传输资源，通过对系统技术改造和开发的遥测数据网络化传输软件，实现了各地面遥测站与监控大厅的网络互联，为试验机飞行试验遥测数据准确、及时传输提供了保障，同时简化了工作流程，节约了人力物力资源。

［1］王延路.大型飞机空地一体化遥测网络系统关键技术研究［J］.电子设计工程，2014，22（16）：144-146.

［2］白效贤，杨廷梧，袁炳南.航空飞行试验遥测技术发展趋势与对策［J］.测控技术，2010，29（11）：6-9.

［3］袁炳南，霍朝辉，白效贤.航空飞行试验遥测标准概况［J］.测控技术，2010，29（11）：15-19.

［4］IRIG106-2009 Telemetry Standard PartⅠ［S］．2009

［5］周慧．Vlan技术和配置实践［J］．科技资讯，2010（7）：18-20．

［6］张俊民，袁炳南，白效贤．iNET的概念和技术框架［J］.测控技术，2010，29（11）：20-24．

The design and application of ground network telemetry data transmission system

GUO Shi-wei，LIU Yu-qiao，LIU Dan
（Chinese Flight Test Establishment of AVIC，Xi'an 710089，China）

A number of telemetry ground station system and data monitoring system are placed in flight test field to guarantee the flight test telemetry data transmission and the real time monitoring.Traditional telemetry data transmission system require person on duty and the devices do not support the data networking.With the application of information technology networking in flight test，the network has become a trend in telemetry data transmission and management.This paper mainly studies the telemetry data network transmission，and designs a system of data transmission network.This system is used to meet the needs of the flight test data monitoring and transmission with network function.

flight test；telemetry data；flight monitoring；network

TN91

A

1674－6236（2016）06-0036-03

2015-04-22稿件编号：201504246

郭世伟（1985—），男，陕西榆林人，硕士，工程师。研究方向：遥测数据处理。