基于飞行试验采集的FC数据检测分析技术

裴璐厦

（沈阳飞机工业（集团）有限公司，辽宁沈阳 110850）

基于飞行试验采集的FC数据检测分析技术

裴璐厦

（沈阳飞机工业（集团）有限公司，辽宁沈阳 110850）

飞行试验总线检测分析作为一项重要的技术鉴定手段，直接给试飞工程师提供了数据依据。在飞行试验过程中，试验机机载总线测试系统采集记录航电系统FC总线，试飞工程师对该记录的数据进行分析，并将分析的结果数据作为鉴定该试验机航电系统的重要依据。本文文章就基于飞行试验采集的FC数据检测分析技术进行略述。

飞行试验 FC数据 检测技术

1 飞行试验总线检测分析

FC光纤通道具有高带宽、开放式互联等特点，解决了航空产品中许多与高性能数据块传输相关的难题；但是FC具有的网络特点也给飞行试验航电总线测试带来了新的挑战。在采用了FC光纤通道总线构架技术后，对采用了新技术后的航电系统进行鉴定是飞行试验一项重要内容。应用了FC总线技术后的航电系统，飞行试验测试环境也随之变得复杂，测试系统需要在网络化总线下进行采集，同时进行数据分析。针对新形势下的航电总线网络的延迟性、不确定性、丢包等缺点，对飞行试验测试采集的FC总线数据必须进行检测分析，以验证采集的总线数据可靠，进而对航电系统进行鉴定。

2 FC数据检测分析

2.1 FC总线检测分析

由于FC总线飞行试验的测试环境及总线本身具有的网络特性，需对FC总线进行检测分析。FC总线检测分析主要包括：FC消息帧识别，FC完整帧检测，FC帧丢包检测。FC消息帧识别分析是FC总线数据分析的基础，因飞行试验采集记录的FC总线数据是以二进制存储的，同时记录的不仅仅只有FC总线数据，还有随机的其他底层通信消息，所以要对飞行试验采集记录的数据进行FC消息帧识别。FC完整帧检测分析是对FC总线数据进行处理的必要步骤，对识别后的FC消息帧进行完整性分析，以确定采集记录的FC总线消息帧的完整性。FC帧丢包检测分析是对试验机航电系统以及飞行试验测试系统部署的一项重要的鉴定技术手段，对航电子系统之间通信的消息经过核心交换机之后是否存在丢失数据进行分析，以确定航电系统之间通信的可靠性。

2.2 FC总线检测分析过程

FC总线检测分析的过程一般包含：（1）读取飞行试验测试记录的FC总线数据；（2）按照记录协议开始进行FC总线的解析分析；（3）分析并找到完整的UPD数据包；（4）对完整的UPD数据包的数据进行分析；（5）按照FC协议进行FC总线的识别分析，确定记录的FC消息帧；（6）分析并找到FC消息帧；（7）对FC消息帧进行完整性分析；（8）对完整的FC消息帧进行丢包分析检测；（9）循环这一过程，直到检测分析完成。

3 FC数据检测的关键技术

3.1 FC总线消息识别分析技术

在对飞行试验海量FC总线数据进行检测分析时，需不断地读取数据，进行关键字段地判断、跳过等操作［1］。在测试系统的采集子系统的设计过程中，采用了对采集到的标准的FC总线数据打标记的技术手段来识别FC总线数据包，一般记录包头的识别字位置定义为0x FE6B2840，这样在分析海量复杂原始FC总线数据时，对FC总线消息进行识别分析：

（1）按照以太网协议标准，找到一个完整的UDP数据包；（2）判断在记录包头的前4B是否为0x FE6B2840；（3）如果不是则表示不是需要的FC帧，接着分析下一个数据包；（4）如果是则表示该数据包为所需要的FC总线数据帧。通过识别字的判断，实现了FC总线消息的识别判断，确定测试系统记录了哪些FC消息帧。

3.2 完整FC帧检测技术

在获得一个FC消息帧后，按照飞行试验的需求，需要对FC总线消息帧进行完整性检测，以鉴定FC总线帧的完整性。对照FC总线协议标准，首先对关键字段信息进行检测，包括一个SOF定界符、一个EOF定界符和CRC字段：

（1）首先对SOF界定符进行检测，它采用了SOFn3的编码，并且SOFn3的编码值：0x BCB53636；（2）如果SOF界定符的值不符合约定，则该数据帧就不是需要的消息帧；（3）其次对CRC字段进行检测，效验码CRC由硬件计算并填入，一般为0x FFFFFFFF；（4）如果CRC界定符的值不符合约定，则该数据帧就不是我们需要的消息帧；（5）最后对EOF定界符进行检测分析，EOF采用了EOFt N的编码，且其值为0x BC957575；（6）如果EOF界定符的值不符合约定，则该数据帧就不是需要的消息帧；通过SOF定界符、EOF定界符和CRC字段的判断，实现了FC总线消息的完整性检测［2］。

3.3 FC帧丢包检测技术

FC总线为网络化总线技术，同时测试系统对FC总线的采集也运用了网络化测试技术。理论上网络化技术的运用就会存在丢包现象，所以对采集记录的FC总线数据进行丢包检测就非常有必要。航电总线消息有两类：一类是周期性消息，一类是事件消息。事件消息在标准的协议架构下无法进行丢包检测，但是周期性消息可以进行丢包检测。对FC总线的丢包检测主要针对周期性消息。按照ICD信息文件的定义，对周期性消息进行丢包检测分析：

（1）对记录的FC试验数据进行FC总线消息识别分析即FC帧完整性检测分析；（2）对需要检测分析的FC消息，读取ICD数据库中相关信息，特别是周期信息；（3）对FC消息帧进行周期性检测，比对每个周期ICD中定义的消息帧出现的次数和ICD定义中定义的次数是否一致，如果少于定义的则表示丢包；（4）对检测分析的FC总线数据帧进行丢包统计并给出结果。通过周期信息的判断，实现了FC总线消息的丢包检测分析。

4 结语

综上所述，文章基于飞行试验对于FC总线数据检测分析的基本要求，对FC总线检测分析的关键技术进行了详细的分析，期望对同行能够有所借鉴。

［1］欧阳永忠.海空重力测量数据处理关键技术研究［D］.武汉大学，2013.

［2］彭国金，刘嫚 婷，李峰.基于迭代寻址的试飞FC数据快视分析技术［J］.计算机测量与控制，2015（10）.