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在C919大型客机首飞过程中,中国商飞公司民用飞机试飞中心浦东基地指挥大厅内,由30多幅监控画面组成的监控大屏不停闪烁,身着白大褂、佩戴不同标识的监控人员分别就坐于指挥席、监控席和技术支持席。此刻的氛围严肃紧张,在席人员密切地注视着监控画面,并不时通过内话系统互相交流。
这里是国内首屈一指的服务于民用飞机试验机实时监控和技术指挥的核心工作场所,目前已具备同时遥测监控3架试飞飞机的能力。
试飞中心副总飞行师朱伟文用“功能完备”来评价这个指挥大厅。在大厅里,除指挥员外,覆盖性能、操稳、飞控、航电、动力、燃油、液压起落架、电源等主要专业的监控团队各司其职。合理的区域划分、端庄的内饰风格、人体工程学席位让长时间身处监控任务中的人们体验不赖,年轻的工程师们认为指挥大厅“界面友好”。从大屏的分区来看,包含了实时遥测数据、驾驶舱内视频监控、机载系统工作状态、告警及故障信息、航迹地图等,背后架构采用标准的数据层、业务逻辑层和表示层三层式。三维仿真视景以动画演示方式反映飞机的飞行状态、航迹和姿态等,十分直观。
如果说指挥大厅是飞机与人进行对话的一个窗口。那么,如何让系统庞杂的飞机发声?如何将这些声音转化成试验所需要的数据?怎么把海量数据转化成不同的表达形式?我们需要飞机翻译官。在控制室,记者找到了构建指挥大厅复杂后台系统的“飞机翻译官”——测试工程技术团队。
翻译飞机的“语言”
近几年“两会”期间,多次担任总理记者会翻译的外交部首席翻译官张璐,以准确、快速的翻译赢得了无数粉丝。她曾说,自己的工作就是把中国的声音全面、准确、生动地传递给世界。
说起来,民机测试工程技术团队的工作与翻译官的工作有些类似。单词,是语言的基本单元,对单词的理解和词汇量的储备考验着翻译官的基本功。对于民机试飞测试工程人员来说,数据就是词汇,每一项工作都紧密围绕着数据展开。在飞行试验中,由于每次试验机“动一动”都需要组织协调大量的配套资源,在规划阶段,试验人员就会通过任务优化来提高单次任务的效用。
飞机本身不会思考,要想让飞机说出一个个单词就意味着首先要摸清它全身的脉络,了解每个系统和系统间的接口及逻辑,将测试所用的传感器用复杂的线路加装到试验机身上,以便随时读取飞机的言语。
堆砌而成的单词因为有了语法才有意义。尽管数字可以排列出无数种变化,但如果没有对数据进行系统化处理,“机语”仍然是天书。一次试验产生的数据往往数以万计,试飞测试工程技术人员不仅需要自己看懂,还要以对方所能接受的界面向上游的设计研发部门和下游的试飞工程部门反馈、提交数据——指挥大厅的多功能实时显示就是他们的杰作。
我們常说表达方式决定着沟通效果,数据处理的要求与翻译中考究的语态和语境有着异曲同工之妙。这项工作追求一个“真”,无论编码、译码的规则如何变化,环节有多复杂,都不能有任何的损耗和添加。真实是数据处理的最高标准和最低要求。
与翻译工作不同,试飞测试对话的双方常常是一个在天上,一个在地面。遥测技术让人变成了“千里眼”和“顺风耳”,无论在指挥大厅还是遥测车内,足不出户,就能毫不费力地全盘掌握飞机的一呼一吸、一言一语。然而,飞机的翻译官们还不满意,他们潜心开发常驻备份缓存平台,实现了服务未来多地、多架次、多架机的协同。
把脉神经系统
“针对C919飞机的ARINC664(基于以太网的实时应用协议)新型总线,我们首次将测试端系统纳入飞机总线系统构型,通过定义系统,完成需求处理和参数定义等工作。”牵头开展测试系统集成工作的冯灿介绍说。
飞机的系统数量众多、逻辑严密、非常复杂,各个分系统、子系统间的信息交互繁杂多样,飞机总线就如中枢神经一样,构建起遍布机体的数据通道。在飞行试验中,这些数据可以表征系统工作状态,识别系统故障,是技术人员关注的重点。所以,将测试系统接入到总线端口,可以实现海量数据汇总,经采集、传递、解析,呈现在屏幕之上。
传感器是所有数据的源头。飞机“原装”传感器的作用是让系统得以顺畅工作,飞机得以顺利操纵,功能得以无误实现。在试验机上,为了将设计参数与实际性能形成对照,更加深入研究飞机的状态,工程师们增加了许多非“原装”的传感器。
比如,有不少传感器就是为了感知客舱不同区域的温度和噪声变化而加装的,而在交付的飞机中往往没有,或数量仅够维持基本功能,它们所采集的数据不仅反映试验机的真实状态,还能为之后设计改进、提高乘坐舒适性提供原始数据。
传感器好比机载测试人员手中的乐高积木。机载测试人员根据具体测试需要,灵活应用,把它们安装在最合适的地方,形成“神经系统”的末梢。它们携带的信息,通过数千根线缆组成的“神经通路”传递,源源不断传递到机舱内的测试设备中。机械改装为测试设备创造安装条件,电气改装将设备一一互连,形成系统。
“一些试飞科目所需加装的设备很有意思。”测试工程师易小谦举了个例子。在失速试飞等涉及民机操纵稳定性的科目中,飞机的重心需要根据科目要求进行改变,他们一般采用水配重的办法,在机舱后部运用专门的控制系统实现重心的按需调整。
被大家称为飞机“小尾巴”的拖锥也是一种特殊的传感器,它的作用是校准试验机上的空速管和静压,经常在RVSM(最小垂直间隔)试飞中大显身手。
天地之间的接力
天空地面一线牵。对于在遥测站密切注视着飞机一举一动的试验人员来说,PCM(脉冲编码调制)就是那根线。每当试验开始,多达6700个不同采样率的试飞参数和8Mbps的高清数字视频,通过数个遥测站的专线传递至指挥大厅,并通过实时监控系统的各个画面展现出来。 遥测的有效距离有多远?“一般在300至400公里之间。”在试飞中心从事遥测工作的刘涛告诉记者,“目前,我们采用较为先进的多站集中监控模式,和以前相比,遥测监控的区域大幅增加。”
所谓的多站集中监控模式就是根据飞机的飞行轨迹,设立一个主基地(一般位于飞机起降机场或附近)和若干个辅基地(一般为试飞空域或飞行途中经过的地点),进行试飞数据、遥测视频的同步监控,实现最佳数据源的判定、选择和实时切换,在为飞行安全保障提供决策依据的同时获取高质量的数据。
固定的遥测站很大程度上依赖于機场的设施。对于需要在各种极端环境下完成历练的试验机来说,往往是哪里能够满足试验条件就飞到哪里。这时候,就轮到“移动遥测站”——遥测车出场了。
在ARJ21飞机的高原、高温高湿和噪声试飞等科目中,都不乏遥测车的身影。麻雀虽小,五脏俱全。遥测车上,天线、接收机、频谱仪、数据实时处理系统、监控系统等设备一应俱全,其工作模式也与遥测站类似,训练有素的遥测人员登上遥测车,一车成站。
遥测是飞行器测试的关键技术,相比于航天领域对火箭、卫星、飞船等飞行器的信号遥测,飞机的灵活性和不确定性更强。为了让这种地空间的对话更流畅,民机遥测技术人员已经着眼于C波段、网络化遥测等新技术,以期在提高遥测传输带宽、实现视频测量、颤振数据实时分析等领域走得更远,建立更加有效、稳定的试飞监控模式。
在与时间赛跑中还原真相
数字,是一种最奇妙的语言,它不仅连接了人类的文明,还实现了人机之间的对话。
“温度、压力、振动等物理量,通过传感器转化成电压或电流,在布设的采集点内转换成“0”和“1”的数字量,并通过数据处理最终以5℃、200psi和3g(载荷单位)的形式输出。”数据处理专业的吴游旻解释道。
飞机上,包括试飞员、试飞工程师、测试工程师在内的飞行试验人员,依据快速处理产生的与试飞科目高度相关的关键参数,对飞行试验的整个过程进行把控。指挥大厅和监控辅厅内,地面监控人员借助可视化界面,观测经过地面实时数据处理系统解析的数据。
在严谨的飞行试验流程中,数据是决策的最强有力的依据。正是由于传感器的“阵容”足够强大、数据分析的技术足够可靠,危险的试飞任务才多了一份安全保障。
试验结束后,机载测试系统所采集到的全部试飞参数通过处理和解析,及时提供给不同对象。试飞工程师据此判断试飞科目的飞行结果是否有效,设计工程师据此判断系统状态并作为表明符合性报告中的重要依据,模拟机工程师据此对模拟机模型进行匹配和优化,从而保证还原度。
一次飞行试验的参数将近4万个,一次飞行的原始数据接近100GB,解析后的数据超过1TB,基于大数据技术的HADOOP架构分布式计算平台实现了海量数据的高速处理、高效储存、快速查询和动态扩容,一个面向多个机型的云计算平台正在孕育成型。
这里是国内首屈一指的服务于民用飞机试验机实时监控和技术指挥的核心工作场所,目前已具备同时遥测监控3架试飞飞机的能力。
试飞中心副总飞行师朱伟文用“功能完备”来评价这个指挥大厅。在大厅里,除指挥员外,覆盖性能、操稳、飞控、航电、动力、燃油、液压起落架、电源等主要专业的监控团队各司其职。合理的区域划分、端庄的内饰风格、人体工程学席位让长时间身处监控任务中的人们体验不赖,年轻的工程师们认为指挥大厅“界面友好”。从大屏的分区来看,包含了实时遥测数据、驾驶舱内视频监控、机载系统工作状态、告警及故障信息、航迹地图等,背后架构采用标准的数据层、业务逻辑层和表示层三层式。三维仿真视景以动画演示方式反映飞机的飞行状态、航迹和姿态等,十分直观。
如果说指挥大厅是飞机与人进行对话的一个窗口。那么,如何让系统庞杂的飞机发声?如何将这些声音转化成试验所需要的数据?怎么把海量数据转化成不同的表达形式?我们需要飞机翻译官。在控制室,记者找到了构建指挥大厅复杂后台系统的“飞机翻译官”——测试工程技术团队。
翻译飞机的“语言”
近几年“两会”期间,多次担任总理记者会翻译的外交部首席翻译官张璐,以准确、快速的翻译赢得了无数粉丝。她曾说,自己的工作就是把中国的声音全面、准确、生动地传递给世界。
说起来,民机测试工程技术团队的工作与翻译官的工作有些类似。单词,是语言的基本单元,对单词的理解和词汇量的储备考验着翻译官的基本功。对于民机试飞测试工程人员来说,数据就是词汇,每一项工作都紧密围绕着数据展开。在飞行试验中,由于每次试验机“动一动”都需要组织协调大量的配套资源,在规划阶段,试验人员就会通过任务优化来提高单次任务的效用。
飞机本身不会思考,要想让飞机说出一个个单词就意味着首先要摸清它全身的脉络,了解每个系统和系统间的接口及逻辑,将测试所用的传感器用复杂的线路加装到试验机身上,以便随时读取飞机的言语。
堆砌而成的单词因为有了语法才有意义。尽管数字可以排列出无数种变化,但如果没有对数据进行系统化处理,“机语”仍然是天书。一次试验产生的数据往往数以万计,试飞测试工程技术人员不仅需要自己看懂,还要以对方所能接受的界面向上游的设计研发部门和下游的试飞工程部门反馈、提交数据——指挥大厅的多功能实时显示就是他们的杰作。
我們常说表达方式决定着沟通效果,数据处理的要求与翻译中考究的语态和语境有着异曲同工之妙。这项工作追求一个“真”,无论编码、译码的规则如何变化,环节有多复杂,都不能有任何的损耗和添加。真实是数据处理的最高标准和最低要求。
与翻译工作不同,试飞测试对话的双方常常是一个在天上,一个在地面。遥测技术让人变成了“千里眼”和“顺风耳”,无论在指挥大厅还是遥测车内,足不出户,就能毫不费力地全盘掌握飞机的一呼一吸、一言一语。然而,飞机的翻译官们还不满意,他们潜心开发常驻备份缓存平台,实现了服务未来多地、多架次、多架机的协同。
把脉神经系统
“针对C919飞机的ARINC664(基于以太网的实时应用协议)新型总线,我们首次将测试端系统纳入飞机总线系统构型,通过定义系统,完成需求处理和参数定义等工作。”牵头开展测试系统集成工作的冯灿介绍说。
飞机的系统数量众多、逻辑严密、非常复杂,各个分系统、子系统间的信息交互繁杂多样,飞机总线就如中枢神经一样,构建起遍布机体的数据通道。在飞行试验中,这些数据可以表征系统工作状态,识别系统故障,是技术人员关注的重点。所以,将测试系统接入到总线端口,可以实现海量数据汇总,经采集、传递、解析,呈现在屏幕之上。
传感器是所有数据的源头。飞机“原装”传感器的作用是让系统得以顺畅工作,飞机得以顺利操纵,功能得以无误实现。在试验机上,为了将设计参数与实际性能形成对照,更加深入研究飞机的状态,工程师们增加了许多非“原装”的传感器。
比如,有不少传感器就是为了感知客舱不同区域的温度和噪声变化而加装的,而在交付的飞机中往往没有,或数量仅够维持基本功能,它们所采集的数据不仅反映试验机的真实状态,还能为之后设计改进、提高乘坐舒适性提供原始数据。
传感器好比机载测试人员手中的乐高积木。机载测试人员根据具体测试需要,灵活应用,把它们安装在最合适的地方,形成“神经系统”的末梢。它们携带的信息,通过数千根线缆组成的“神经通路”传递,源源不断传递到机舱内的测试设备中。机械改装为测试设备创造安装条件,电气改装将设备一一互连,形成系统。
“一些试飞科目所需加装的设备很有意思。”测试工程师易小谦举了个例子。在失速试飞等涉及民机操纵稳定性的科目中,飞机的重心需要根据科目要求进行改变,他们一般采用水配重的办法,在机舱后部运用专门的控制系统实现重心的按需调整。
被大家称为飞机“小尾巴”的拖锥也是一种特殊的传感器,它的作用是校准试验机上的空速管和静压,经常在RVSM(最小垂直间隔)试飞中大显身手。
天地之间的接力
天空地面一线牵。对于在遥测站密切注视着飞机一举一动的试验人员来说,PCM(脉冲编码调制)就是那根线。每当试验开始,多达6700个不同采样率的试飞参数和8Mbps的高清数字视频,通过数个遥测站的专线传递至指挥大厅,并通过实时监控系统的各个画面展现出来。 遥测的有效距离有多远?“一般在300至400公里之间。”在试飞中心从事遥测工作的刘涛告诉记者,“目前,我们采用较为先进的多站集中监控模式,和以前相比,遥测监控的区域大幅增加。”
所谓的多站集中监控模式就是根据飞机的飞行轨迹,设立一个主基地(一般位于飞机起降机场或附近)和若干个辅基地(一般为试飞空域或飞行途中经过的地点),进行试飞数据、遥测视频的同步监控,实现最佳数据源的判定、选择和实时切换,在为飞行安全保障提供决策依据的同时获取高质量的数据。
固定的遥测站很大程度上依赖于機场的设施。对于需要在各种极端环境下完成历练的试验机来说,往往是哪里能够满足试验条件就飞到哪里。这时候,就轮到“移动遥测站”——遥测车出场了。
在ARJ21飞机的高原、高温高湿和噪声试飞等科目中,都不乏遥测车的身影。麻雀虽小,五脏俱全。遥测车上,天线、接收机、频谱仪、数据实时处理系统、监控系统等设备一应俱全,其工作模式也与遥测站类似,训练有素的遥测人员登上遥测车,一车成站。
遥测是飞行器测试的关键技术,相比于航天领域对火箭、卫星、飞船等飞行器的信号遥测,飞机的灵活性和不确定性更强。为了让这种地空间的对话更流畅,民机遥测技术人员已经着眼于C波段、网络化遥测等新技术,以期在提高遥测传输带宽、实现视频测量、颤振数据实时分析等领域走得更远,建立更加有效、稳定的试飞监控模式。
在与时间赛跑中还原真相
数字,是一种最奇妙的语言,它不仅连接了人类的文明,还实现了人机之间的对话。
“温度、压力、振动等物理量,通过传感器转化成电压或电流,在布设的采集点内转换成“0”和“1”的数字量,并通过数据处理最终以5℃、200psi和3g(载荷单位)的形式输出。”数据处理专业的吴游旻解释道。
飞机上,包括试飞员、试飞工程师、测试工程师在内的飞行试验人员,依据快速处理产生的与试飞科目高度相关的关键参数,对飞行试验的整个过程进行把控。指挥大厅和监控辅厅内,地面监控人员借助可视化界面,观测经过地面实时数据处理系统解析的数据。
在严谨的飞行试验流程中,数据是决策的最强有力的依据。正是由于传感器的“阵容”足够强大、数据分析的技术足够可靠,危险的试飞任务才多了一份安全保障。
试验结束后,机载测试系统所采集到的全部试飞参数通过处理和解析,及时提供给不同对象。试飞工程师据此判断试飞科目的飞行结果是否有效,设计工程师据此判断系统状态并作为表明符合性报告中的重要依据,模拟机工程师据此对模拟机模型进行匹配和优化,从而保证还原度。
一次飞行试验的参数将近4万个,一次飞行的原始数据接近100GB,解析后的数据超过1TB,基于大数据技术的HADOOP架构分布式计算平台实现了海量数据的高速处理、高效储存、快速查询和动态扩容,一个面向多个机型的云计算平台正在孕育成型。