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摘 要:飞机维护训练器主要对学员进行综合维修方面的训练,维护训练器主要包含了一些操作以及一些故障修复以及工作原理等方面的复杂维修模型,对于当前训练器系统结构设计不统一等问题需要通过结构化系统的设计理念,根据训练器当中核心部分的具体需要拆解训练器。本文重点对飞机维护训练器模型结构设计进行探讨,以供参考。
关键词:飞机;维修训练器;模型结构;设计
1 结构化系统设计方法
系统结构化设计的过程中需要明确定义书各部分输入、输出以及系统的数据结构,并且具有完整的逻辑功能,这些定义主要在系统的工作原理和逻辑功能当中设置,在系统设计之前就需要完成相关的标准设计,并且进行系统化的分析,对系统功能的需求进行明确。
1.1 系统模块分解与描述
1.1.1 模块分解原则
1)模块内聚:模块的内聚是对模块的统一性、整体性、专业性、独立性进行评价的具体指标,系统设计的过程中需要各模块具有非常强的内聚程度,模块需要独立完成相关的操作任务,对各模块进行整合,可以将系统整体功能完成。
2)模块耦合:模块的耦合性是对系统结构是否合理进行判断的关键因素,一定要对模块的耦合程度进行控制,让其可以进行数据传输耦合或者相互调用,将深入模块内部的相互控制关系消除,在运行操作的过程中和其他模块不存在关联,这样可以让系统结构的扩展和维护更为方便。
1.1.2 模块分解与描述
在模块分解的过程中,主要以系统功能结构为导向,依照模块分节的具体要求从上到下对系统的核心模块进行划分,并且做到从顶向下,逐渐求精,逐步细化,对于模块当中的逻辑功能、输入输出功能以及状态等外部属性一定要进行具体的描述,在描述过程中主要包含了输出、输入逻辑等相关功能模块,需要具有多输入多输出的特点,对模块输入x进行定义、模块输出y进行定义、模块的逻辑功能设计为g。则模块的表达式可以设置为
Y=Gf(X) (1)
1.2 系统整体结构实现
依照模块的描述和分解等情况对各模块的功能进行分析,确保模块的高效性和可靠性,根据模块的数据传输关系进一步依照模块的输入输出方式进行连接,形成一套统一的整体结构,并且将系统设计工作完成。
2 训练器模型结构设计
2.1 系统总体功能分析
需要对模拟及仿真的功能需求进行确认,训练器的功能主要包含了维护排故以及逻辑操作等两个方面的功能,操作逻辑在训练器当中是非常基础,维护排故主要是操作逻辑过程中的一个组成部分,主要是对某些组件或者系统进行的具体任务。首先对现象进行分析主要包含了显示系统故障效应、声音效应、面板效应等,主要是驾驶舱当中出现的故障现象,其次是进行系统测试,对机内系统进行测试,对相关系统进行排故。进行控制诊断,依照维修手册上的相关任务和任务的具体描述对故障点进行确认,并且完成测量工作;进行测量换件,依照故障点进行诊断,并且测量相关的线路,更换相应的配件;进行测量确认等工作,在完成自测试和系统测试之后,如果故障依旧存在,需要继续进行维修等工作,如果测试正常可以恢复相应的工作环境。
2.2 系统模型分解与结构描述
2.2.1 中央控制端
中央控制端在模拟器当中是核心部分,主要包含了客户端软件、故障数据库以及信息监控模块,控制端对数据库造成的故障信息进行读取,通过计算之后整进行整合,进一步输出故障传输数据信号监测,模块式终端可以对正常操作和排故时用户的操作信息进行接收和处理,中央控制端和数据库对相关数据进行整合,可以形成一套输入输出的表达式,具体为。
Yf=Gf(Xd,Xc) (2)
Y0=G0f(Xu) (3)
2.2.2 模拟驾驶舱操作模型
模拟驾驶舱主要是对飞机当中各系统进行模拟,主要有显示系统、声音系统、操作面板等,系统面板主要可以接受一些故障輸入和逻辑功能输出系统,可以对声音显示的系统的情况进行输出,以一个子模块为核心,进行驾驶舱操作模型的设置,并且以系统结构为核心,将每个子系统抽象位LRU模型,形成一种多输入多输出的基础模型,在此过程中,其表达式为:
Ys=GlGwf(,Xc,Xfal) (4)
Yfucd=Gwf(Xfucd,Xc,Xfal) (5)
2.2.3 模拟外场维修场景操作模型
模拟外场维护场景主要是通过3d环境漫游实体为基础,主要包含了3d飞机的实体还有相关的仿真,也要用模型、航空耗材、实体等对飞机维修时的勤务和拆装等维修任务进行仿真,在仿真的过程中,主要以模型为基础来进行维护,场景操作模型的设置输入输出的表达式主要为:
2.2.4 系统工作原理操作模型
电路模型和原理图模型共同形成了系统工作操作模型,对系统工作原理的故障输入、逻辑描述、故障隔离等相关任务进行支持,模型接收系统功能的输入输出情况如下,表达式如下。
2.2.5 通信模块
通信模块主要包含了各个模块之间的通信以及故障数据模块的通信,通过分析可以发现各模块就都会有数据输入,故障数据主要通过中央控制端进行编辑和处理之后,向各模块当中传播,模型当中因为耦合度相对较低,所以需要通讯模块进行通信传递,并且将各功能输入块和功能输出块进行联系,其输入输出表达式如下所示。
3 结构设计验证与分析
中央控制端对故障数据库当中的信息进行读取,并且通过整合完成故障信息的传播。驾驶舱主要利用系统操作以及飞行后的报告数据等对故障点进行确认,并且完成相关的维修操作,原理图中可以显示出系统的非正常工作状态,电路图可以测试各线路的情况,并且完成相关的更换线操作,维修场景可以对LRU自测试,通过维修工具来对各组件进行更换,依照上述部分利用通信模块来对操作信息进行实时反馈,并且建立起合理的联系,让操作任务更为完整,在模拟的过程中效率更高,保证操作和维护过程的有序,连接各模块当中具有较高的内聚程度,可以单独进行某项任务完成。而模块的耦合度相对较低,在通信的系统的连接下可以形成统一的整体,对飞机的完整维护进行支持。
结束语
对于当前模拟及结构不完整以及设计过程中出现的各种问题,需要采取结构化的方式进行处理,根据飞机维修排故的具体过程对训练器的系统功能进行分析,并且,保证涵盖飞机操作和维修过程中的各项任务,具有一定的通用性,值得进行推广。
参考文献:
[1]张伟.库丽嫒.某新型飞机维修模拟训练系统[J].航空制造技术,2011,8:76-79.
[2]刘家学,张鑫磊.耿宏.飞机维修LRU仿真模型研究[J].计算机仿真,2015(09):61-65.
关键词:飞机;维修训练器;模型结构;设计
1 结构化系统设计方法
系统结构化设计的过程中需要明确定义书各部分输入、输出以及系统的数据结构,并且具有完整的逻辑功能,这些定义主要在系统的工作原理和逻辑功能当中设置,在系统设计之前就需要完成相关的标准设计,并且进行系统化的分析,对系统功能的需求进行明确。
1.1 系统模块分解与描述
1.1.1 模块分解原则
1)模块内聚:模块的内聚是对模块的统一性、整体性、专业性、独立性进行评价的具体指标,系统设计的过程中需要各模块具有非常强的内聚程度,模块需要独立完成相关的操作任务,对各模块进行整合,可以将系统整体功能完成。
2)模块耦合:模块的耦合性是对系统结构是否合理进行判断的关键因素,一定要对模块的耦合程度进行控制,让其可以进行数据传输耦合或者相互调用,将深入模块内部的相互控制关系消除,在运行操作的过程中和其他模块不存在关联,这样可以让系统结构的扩展和维护更为方便。
1.1.2 模块分解与描述
在模块分解的过程中,主要以系统功能结构为导向,依照模块分节的具体要求从上到下对系统的核心模块进行划分,并且做到从顶向下,逐渐求精,逐步细化,对于模块当中的逻辑功能、输入输出功能以及状态等外部属性一定要进行具体的描述,在描述过程中主要包含了输出、输入逻辑等相关功能模块,需要具有多输入多输出的特点,对模块输入x进行定义、模块输出y进行定义、模块的逻辑功能设计为g。则模块的表达式可以设置为
Y=Gf(X) (1)
1.2 系统整体结构实现
依照模块的描述和分解等情况对各模块的功能进行分析,确保模块的高效性和可靠性,根据模块的数据传输关系进一步依照模块的输入输出方式进行连接,形成一套统一的整体结构,并且将系统设计工作完成。
2 训练器模型结构设计
2.1 系统总体功能分析
需要对模拟及仿真的功能需求进行确认,训练器的功能主要包含了维护排故以及逻辑操作等两个方面的功能,操作逻辑在训练器当中是非常基础,维护排故主要是操作逻辑过程中的一个组成部分,主要是对某些组件或者系统进行的具体任务。首先对现象进行分析主要包含了显示系统故障效应、声音效应、面板效应等,主要是驾驶舱当中出现的故障现象,其次是进行系统测试,对机内系统进行测试,对相关系统进行排故。进行控制诊断,依照维修手册上的相关任务和任务的具体描述对故障点进行确认,并且完成测量工作;进行测量换件,依照故障点进行诊断,并且测量相关的线路,更换相应的配件;进行测量确认等工作,在完成自测试和系统测试之后,如果故障依旧存在,需要继续进行维修等工作,如果测试正常可以恢复相应的工作环境。
2.2 系统模型分解与结构描述
2.2.1 中央控制端
中央控制端在模拟器当中是核心部分,主要包含了客户端软件、故障数据库以及信息监控模块,控制端对数据库造成的故障信息进行读取,通过计算之后整进行整合,进一步输出故障传输数据信号监测,模块式终端可以对正常操作和排故时用户的操作信息进行接收和处理,中央控制端和数据库对相关数据进行整合,可以形成一套输入输出的表达式,具体为。
Yf=Gf(Xd,Xc) (2)
Y0=G0f(Xu) (3)
2.2.2 模拟驾驶舱操作模型
模拟驾驶舱主要是对飞机当中各系统进行模拟,主要有显示系统、声音系统、操作面板等,系统面板主要可以接受一些故障輸入和逻辑功能输出系统,可以对声音显示的系统的情况进行输出,以一个子模块为核心,进行驾驶舱操作模型的设置,并且以系统结构为核心,将每个子系统抽象位LRU模型,形成一种多输入多输出的基础模型,在此过程中,其表达式为:
Ys=GlGwf(,Xc,Xfal) (4)
Yfucd=Gwf(Xfucd,Xc,Xfal) (5)
2.2.3 模拟外场维修场景操作模型
模拟外场维护场景主要是通过3d环境漫游实体为基础,主要包含了3d飞机的实体还有相关的仿真,也要用模型、航空耗材、实体等对飞机维修时的勤务和拆装等维修任务进行仿真,在仿真的过程中,主要以模型为基础来进行维护,场景操作模型的设置输入输出的表达式主要为:
2.2.4 系统工作原理操作模型
电路模型和原理图模型共同形成了系统工作操作模型,对系统工作原理的故障输入、逻辑描述、故障隔离等相关任务进行支持,模型接收系统功能的输入输出情况如下,表达式如下。
2.2.5 通信模块
通信模块主要包含了各个模块之间的通信以及故障数据模块的通信,通过分析可以发现各模块就都会有数据输入,故障数据主要通过中央控制端进行编辑和处理之后,向各模块当中传播,模型当中因为耦合度相对较低,所以需要通讯模块进行通信传递,并且将各功能输入块和功能输出块进行联系,其输入输出表达式如下所示。
3 结构设计验证与分析
中央控制端对故障数据库当中的信息进行读取,并且通过整合完成故障信息的传播。驾驶舱主要利用系统操作以及飞行后的报告数据等对故障点进行确认,并且完成相关的维修操作,原理图中可以显示出系统的非正常工作状态,电路图可以测试各线路的情况,并且完成相关的更换线操作,维修场景可以对LRU自测试,通过维修工具来对各组件进行更换,依照上述部分利用通信模块来对操作信息进行实时反馈,并且建立起合理的联系,让操作任务更为完整,在模拟的过程中效率更高,保证操作和维护过程的有序,连接各模块当中具有较高的内聚程度,可以单独进行某项任务完成。而模块的耦合度相对较低,在通信的系统的连接下可以形成统一的整体,对飞机的完整维护进行支持。
结束语
对于当前模拟及结构不完整以及设计过程中出现的各种问题,需要采取结构化的方式进行处理,根据飞机维修排故的具体过程对训练器的系统功能进行分析,并且,保证涵盖飞机操作和维修过程中的各项任务,具有一定的通用性,值得进行推广。
参考文献:
[1]张伟.库丽嫒.某新型飞机维修模拟训练系统[J].航空制造技术,2011,8:76-79.
[2]刘家学,张鑫磊.耿宏.飞机维修LRU仿真模型研究[J].计算机仿真,2015(09):61-65.