[发明专利]一种多余度系统数据采集的时标对齐方法

说明书

本发明属于航空工程应用技术领域，涉及一种多余度系统数据采集的时标对齐方法。本发明步骤如下：a)将每张采集卡与每个余度VMC或RN目标机的调试接口依次连接，作为数据采集的链路；b)每张采集卡的CPLD中设置计数器，用计数值作为时间标签，对采集的目标机数据包进行时序标记；c)主控卡的FPGA中设置10MHz高性能时钟源，通过硬线引出，同步驱动b)中所有计数器；d)采集卡中的实时嵌入式软件每次接收到目标机采集数据时，读取b)产生的时标值，同采集数据一起转发给主控PC机；e)主控PC机的解析软件根据时标值，将多余度目标机数据包在同一时间轴上展开分析，达到还原真实目标机时序的目的。

技术领域

本发明属于航空工程应用技术领域，涉及一种多余度系统数据采集的时标对齐方法。

背景技术

WL-A飞机管理系统采用多余度架构，每个余度通道的飞机管理计算机(以下简称VMC)和远端节点(以下简称RN)进行数据采集后，需要在同一时间轴上展开分析，面临多通道时标对齐的问题。如果直接采用VMC/RN目标机的心跳值作为时标进行通道数据对齐，当VMC之间本身已经处于失步(非同步)状态时，会造成时间轴上对齐的数据并不是真正同时发生的，无法还原出系统真实时序；当前飞机管理系统的飞行测试接口(以下简称FTI)利用采集主控PC机的时间戳，对各通道采集的数据包进行标记，但受制于PC机windows为非实时操作系统，时序标记操作受其它进程影响较大，且软件产生的时间戳精度较低(微秒级)，实际使用过程中依然出现了误对齐或误失步的现象，严重影响数据分析的效果。

鉴于上述两种方式的局限和不足，寻求一种对多余度VMC/RN数据进行时序标记的方法，对WL-A飞机管理系统的数据采集与分析非常必要。

发明内容

本发明的目的是：鉴于使用多余度系统目标机时标的方式无法适用本身失步的情况，而当前采用主控PC机时标的方式效果不理想、精度低的不足，本发明利用嵌入式采集设备中的硬件资源产生时标，由实时嵌入式软件获取时标标记接收数据包，实现了一种实时性强、精度高、可行的采集数据时序标记与对齐方法。

本发明的技术方案是：一种多余度系统数据采集的时标对齐方法，其步骤如下：

a)将每张采集卡与每个余度VMC或RN目标机的调试接口依次连接，作为数据采集的链路；

b)每张采集卡的CPLD中设置计数器，用计数值作为时间标签，对采集的目标机数据包进行时序标记；

c)主控卡的FPGA中设置10MHz高性能时钟源，通过硬线引出，同步驱动b)中所有计数器；

d)采集卡中的实时嵌入式软件每次接收到目标机采集数据时，读取b)产生的时标值，同采集数据一起转发给主控PC机；

e)主控PC机的解析软件根据时标值，将多余度目标机数据包在同一时间轴上展开分析，达到还原真实目标机时序的目的。

本发明的有益效果是：由于本发明时标的产生和获取过程与目标机时序无关，当目标机余度通道之间失步或目标机本身就是异步工作时，也可以进行正常进行时标对齐；基于CPLD/FPGA硬件资源和实时嵌入式软件的标记方式，有效克服了当前系统基于windows系统主控PC方式的不足，保证了实时性和精度；技术方案易于实现，可行性强。

本发明已经在WL-A飞机的飞机管理系统综合监控与VMC机载软件调试中实施，解决了多余度系统数据采集与分析过程中时标对齐的难题，使多余度系统真实时序可以进行还原分析，提高了系统实验与软件调试的可靠性。

附图说明

图1为本发明多余度系统数据采集的时标对齐方法的软硬件原理图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明。