專利名稱：多模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及采用該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步存儲(chǔ)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及采用該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步存儲(chǔ)方法，屬于數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在對(duì)某些飛行器的測(cè)試系統(tǒng)中，需要對(duì)飛行器的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行模擬，因此試驗(yàn)過(guò)程中環(huán)境惡劣，試驗(yàn)條件無(wú)法滿足數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的功能。因此，系統(tǒng)需要將實(shí)驗(yàn)過(guò)程中數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，待實(shí)驗(yàn)完成后進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊作為核心，為了更好的對(duì)飛行器飛行狀態(tài)進(jìn)行分析，以滿足對(duì)飛行器飛行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)功能，需要實(shí)時(shí)存儲(chǔ)多種變量。這些變量中包含模擬量、數(shù)字量、通訊數(shù)據(jù)等，如何進(jìn)行有效的存儲(chǔ)，使分析過(guò)程中可以對(duì)同一類變量以及不同種類變量進(jìn)行比較分析是本發(fā)明專利涉及的主要內(nèi)容。現(xiàn)有的飛行器的測(cè)試系統(tǒng)無(wú)法滿足對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以及對(duì)數(shù)據(jù)的分析。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決現(xiàn)有的飛行器的測(cè)試系統(tǒng)無(wú)法滿足對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以及對(duì)數(shù)據(jù)的分析問(wèn)題，而提出了多模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)同步存儲(chǔ)方法。多模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它包括主控模塊、1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊、慢變量數(shù)據(jù)采集模塊和快變量數(shù)據(jù)采集模塊，所述主控模塊的時(shí)鐘信號(hào)輸出端同時(shí)與1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊的時(shí)鐘信號(hào)輸入端、慢變量數(shù)據(jù)采集模塊的時(shí)鐘信號(hào)輸入端和快變量數(shù)據(jù)采集模塊的時(shí)鐘信號(hào)輸入端相連；主控模塊、1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊、慢變量數(shù)據(jù)采集模塊和快變量數(shù)據(jù)采集模塊均通過(guò)數(shù)據(jù)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。本發(fā)明還包括采用多模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步存儲(chǔ)方法，該存儲(chǔ)方法為:主控模塊提供的時(shí)鐘作為多模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)時(shí)鐘，每個(gè)模塊采用系統(tǒng)時(shí)鐘作為基準(zhǔn)時(shí)鐘進(jìn)行時(shí)間計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)信息存入各個(gè)模塊的時(shí)間信息中，主控模塊在系統(tǒng)上電IOms后，控制1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊、慢變量數(shù)據(jù)采集模塊和快變量數(shù)據(jù)采集模塊復(fù)位，使1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊、慢變量數(shù)據(jù)采集模塊和快變量數(shù)據(jù)采集模塊的計(jì)數(shù)器保持同步，1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊通過(guò)采集通道進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并存儲(chǔ)；慢變量數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)采集通道進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并存儲(chǔ)；快變量數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)采樣通道進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并存儲(chǔ)；主控模塊將同一時(shí)刻1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊采集的數(shù)據(jù)、慢變量數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)和快變量數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，并對(duì)同一時(shí)刻所述三個(gè)模塊采集的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。本發(fā)明所述的多模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)主控模塊的時(shí)鐘信息實(shí)時(shí)對(duì)1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊、慢變量數(shù)據(jù)采集模塊和快變量數(shù)據(jù)采集模塊中的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊采集的數(shù)據(jù)、慢變量數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)和快變量數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)通過(guò)采集或采樣通道進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的分析問(wèn)題。本發(fā)明可用于飛行器的測(cè)試系統(tǒng)中。


圖1是具體實(shí)施方式
一所述的多模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及采用該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步存儲(chǔ)方法的原理框圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一、本實(shí)施方式所述的多模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它包括主控模塊2、1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊1、慢變量數(shù)據(jù)采集模塊3和快變量數(shù)據(jù)采集模塊4，所述主控模塊2的時(shí)鐘信號(hào)輸出端同時(shí)與1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊I的時(shí)鐘信號(hào)輸入端、慢變量數(shù)據(jù)采集模塊3的時(shí)鐘信號(hào)輸入端和快變量數(shù)據(jù)采集模塊4的時(shí)鐘信號(hào)輸入端相連；主控模塊2、1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊1、慢變量數(shù)據(jù)采集模塊3和快變量數(shù)據(jù)采集模塊4均通過(guò)數(shù)據(jù)總線5進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。本發(fā)明中，為了滿足數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊與其他設(shè)備的同步，需要外部授時(shí)作為1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊1、慢變量數(shù)據(jù)采集模塊3和快變量數(shù)據(jù)采集模塊4的存儲(chǔ)時(shí)間信息。因此，在采用外部授時(shí)時(shí)鐘時(shí)，只需要將1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊1、慢變量數(shù)據(jù)采集模塊3和快變量數(shù)據(jù)采集模塊4的時(shí)間信息更改為外部的授時(shí)信息，外部授時(shí)信息通過(guò)主控制卡傳遞到各個(gè)模塊。
具體實(shí)施方式
二、本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一所述的多模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的不同點(diǎn)在于，所述的1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊I包括主控制器和硬件存儲(chǔ)器，慢變量數(shù)據(jù)采集模塊3包括主控制器和硬件存儲(chǔ)器，快變量數(shù)據(jù)采集模塊4包括主控制器和硬件存儲(chǔ)器；所述1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊I的主控制器采用FPGA作為主控制器；所述1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊I的硬件存儲(chǔ)器采用CF卡實(shí)現(xiàn)，所述慢變量數(shù)據(jù)采集模塊3的主控制器采用FPGA作為主控制器；所述慢變量數(shù)據(jù)采集模塊3硬件存儲(chǔ)器采用CF卡實(shí)現(xiàn)，所述快變量數(shù)據(jù)采集模塊4的主控制器采用FPGA作為主控制器；所述快變量數(shù)據(jù)采集模塊4硬件存儲(chǔ)器采用CF卡實(shí)現(xiàn)。
具體實(shí)施方式
三、本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一所述的多模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的不同點(diǎn)在于，慢變量數(shù)據(jù)采集模塊3包含多個(gè)采集通道。
具體實(shí)施方式
四、本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一所述的多模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的不同點(diǎn)在于，快變量數(shù)據(jù)采集模塊4包含兩個(gè)采樣通道。
具體實(shí)施方式
五、本實(shí)施方式所述的是采用具體實(shí)施方式
一所述的多模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步存儲(chǔ)方法，該存儲(chǔ)方法為:主控模塊2提供的時(shí)鐘作為多模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)時(shí)鐘，每個(gè)模塊采用系統(tǒng)時(shí)鐘作為基準(zhǔn)時(shí)鐘進(jìn)行時(shí)間計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)信息存入各個(gè)模塊的時(shí)間信息中，主控模塊2在系統(tǒng)上電IOms后，控制1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊1、慢變量數(shù)據(jù)采集模塊3和快變量數(shù)據(jù)采集模塊4復(fù)位，使1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊1、慢變量數(shù)據(jù)采集模塊3和快變量數(shù)據(jù)采集模塊4的計(jì)數(shù)器保持同步，1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊I通過(guò)采集通道進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并存儲(chǔ)；慢變量數(shù)據(jù)采集模塊3通過(guò)采集通道進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并存儲(chǔ)；
快變量數(shù)據(jù)采集模塊4通過(guò)采樣通道進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并存儲(chǔ)；主控模塊2將同一時(shí)刻1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊I采集的數(shù)據(jù)、慢變量數(shù)據(jù)采集模塊3采集的數(shù)據(jù)和快變量數(shù)據(jù)采集模塊4采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，并對(duì)同一時(shí)刻所述三個(gè)模塊采集的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。本實(shí)施方式所述的方法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊1、慢變量數(shù)據(jù)采集模塊3和快變量數(shù)據(jù)采集模塊4三種數(shù)據(jù)采集模塊在同一時(shí)刻采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別和存儲(chǔ)，便于對(duì)數(shù)據(jù)的分析。
具體實(shí)施方式
六、本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
五所述的數(shù)據(jù)同步存儲(chǔ)方法的進(jìn)一步限定，本實(shí)施方式所述的數(shù)據(jù)同步存儲(chǔ)方法中，所述系統(tǒng)時(shí)鐘的頻率為60MHz。
具體實(shí)施方式
七、本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式
五所述的數(shù)據(jù)同步存儲(chǔ)方法的進(jìn)一步限定，本實(shí)施方式中，慢變量數(shù)據(jù)采集模塊3帶有多個(gè)采集通道，所有通道的采集率固定并且一致，所述慢變量數(shù)據(jù)采集模塊3通過(guò)采集通道進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并存儲(chǔ)的方法為:每次同時(shí)采集多個(gè)采集通道的數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)，將每次采集數(shù)據(jù)的開始時(shí)刻作為該次采集數(shù)據(jù)的時(shí)間信息，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)中，每幀的格式為:幀標(biāo)志、時(shí)間信息和所有通道的數(shù)據(jù)。例如，η次采集數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)的η幀數(shù)據(jù)格式為:
權(quán)利要求
1.多模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，它包括主控模塊(2)、1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊(I)、慢變量數(shù)據(jù)采集模塊(3 )和快變量數(shù)據(jù)采集模塊(4)，所述主控模塊(2 )的時(shí)鐘信號(hào)輸出端同時(shí)與1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊(I)的時(shí)鐘信號(hào)輸入端、慢變量數(shù)據(jù)采集模塊(3)的時(shí)鐘信號(hào)輸入端和快變量數(shù)據(jù)采集模塊(4)的時(shí)鐘信號(hào)輸入端相連；主控模塊(2)、1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊(I)、慢變量數(shù)據(jù)采集模塊(3)和快變量數(shù)據(jù)采集模塊(4)均通過(guò)數(shù)據(jù)總線(5)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊(I)包括主控制器和硬件存儲(chǔ)器，慢變量數(shù)據(jù)采集模塊(3)包括主控制器和硬件存儲(chǔ)器，快變量數(shù)據(jù)采集模塊(4)包括主控制器和硬件存儲(chǔ)器；所述1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊(I)的主控制器采用FPGA作為主控制器；所述1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊(I)的硬件存儲(chǔ)器采用CF卡實(shí)現(xiàn)，所述慢變量數(shù)據(jù)采集模塊(3)的主控制器采用FPGA作為主控制器；所述慢變量數(shù)據(jù)采集模塊(3)硬件存儲(chǔ)器采用CF卡實(shí)現(xiàn)，所述快變量數(shù)據(jù)采集模塊(4)的主控制器采用FPGA作為主控制器；所述快變量數(shù)據(jù)采集模塊(4)硬件存儲(chǔ)器采用CF卡實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，慢變量數(shù)據(jù)采集模塊(3)包含多個(gè)采集通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，快變量數(shù)據(jù)采集模塊(4)包含兩個(gè)采樣通道。
5.采用權(quán)利要求1所述的多 模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步存儲(chǔ)方法，其特征在于，該存儲(chǔ)方法為: 主控模塊(2)提供的時(shí)鐘作為多模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)時(shí)鐘，每個(gè)模塊采用系統(tǒng)時(shí)鐘作為基準(zhǔn)時(shí)鐘進(jìn)行時(shí)間計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)信息存入各個(gè)模塊的時(shí)間信息中， 主控模塊(2)在系統(tǒng)上電IOms后，控制1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊(I)、慢變量數(shù)據(jù)采集模塊(3)和快變量數(shù)據(jù)采集模塊(4)復(fù)位，使1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊(I)、慢變量數(shù)據(jù)采集模塊(3)和快變量數(shù)據(jù)采集模塊(4)的計(jì)數(shù)器保持同步， 1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊(I)通過(guò)采集通道進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并存儲(chǔ)； 慢變量數(shù)據(jù)采集模塊(3)通過(guò)采集通道進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并存儲(chǔ)； 快變量數(shù)據(jù)采集模塊(4)通過(guò)采樣通道進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并存儲(chǔ)； 主控模塊(2)將同一時(shí)刻1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊I采集的數(shù)據(jù)、慢變量數(shù)據(jù)采集模塊(3)采集的數(shù)據(jù)和快變量數(shù)據(jù)采集模塊(4)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，并對(duì)同一時(shí)刻所述三個(gè)模塊采集的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步存儲(chǔ)方法，其特征在于，所述系統(tǒng)時(shí)鐘的頻率為60MHz。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步存儲(chǔ)方法，其特征在于，慢變量數(shù)據(jù)采集模塊(3 )帶有多個(gè)采集通道，所有通道的采集率固定并且一致，所述慢變量數(shù)據(jù)采集模塊(3)通過(guò)采集通道進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并存儲(chǔ)的方法為:每次同時(shí)采集多個(gè)采集通道的數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)，將每次采集數(shù)據(jù)的開始時(shí)刻作為該次采集數(shù)據(jù)的時(shí)間信息，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)中，每幀的格式為:幀標(biāo)志、時(shí)間信息和所有通道的數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步存儲(chǔ)方法，其特征在于，快變量數(shù)據(jù)采集模塊(4 )帶兩個(gè)采樣通道，所述兩個(gè)采樣通道的采樣率相同，所述快變量數(shù)據(jù)采集模塊(4)通過(guò)采樣通道進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并存儲(chǔ)的方法為:快變量數(shù)據(jù)采集模塊(4)在主控模塊(2)的控制下進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，每個(gè)通道每次采集串行采集的多個(gè)采樣點(diǎn)，將每次采集數(shù)據(jù)的開始時(shí)刻作為該次采集數(shù)據(jù)的時(shí)間信息，存儲(chǔ)過(guò)程中，每個(gè)通道采集的數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)，每幀格式為:幀標(biāo)志、時(shí)間信息和根據(jù)時(shí)間信息與采樣率進(jìn)行遞推的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步存儲(chǔ)方法，其特征在于，所述1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊(I)通過(guò)采集通道進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并存儲(chǔ)的方法為:1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊(I)具有指令周期，一個(gè)指令周期內(nèi)連續(xù)發(fā)送多個(gè)通訊數(shù)據(jù)，將1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)時(shí)間作為每個(gè)指令周期內(nèi)接收到數(shù)據(jù)的時(shí)間信息，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)，每幀格式為:幀標(biāo)志、時(shí)間信息和每個(gè)周期內(nèi)的 通訊數(shù)據(jù)。
全文摘要
多模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及采用該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步存儲(chǔ)方法，屬于數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。它為了解決現(xiàn)有的飛行器的測(cè)試系統(tǒng)無(wú)法滿足對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以及對(duì)數(shù)據(jù)的分析問(wèn)題。主控模塊的時(shí)鐘信號(hào)輸出端同時(shí)與1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊的時(shí)鐘信號(hào)輸入端、慢變量數(shù)據(jù)采集模塊的時(shí)鐘信號(hào)輸入端和快變量數(shù)據(jù)采集模塊的時(shí)鐘信號(hào)輸入端相連；主控模塊、1553B數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊、慢變量數(shù)據(jù)采集模塊和快變量數(shù)據(jù)采集模塊均通過(guò)數(shù)據(jù)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。它可用于飛行器的測(cè)試系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)G01D9/00GK103148887SQ20131003600
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者鄧立寶, 趙浩然, 徐紅偉, 劉通, 王玉澤 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)