(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111428307.8 (22)申请日 2021.11.26 (71)申请人 中国航空工业 集团公司西安飞行自 动控制研究所 地址 710076 陕西省西安市雁塔区锦业路 129号 (72)发明人 雷雨　屈重君　朱成阵　祖肇梓　 祁鸣东　王青　杨磊斌　于吉洋　 (74)专利代理 机构 中国航空专利中心 1 1008 代理人 卫媛媛 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 16/25(2019.01) G06F 119/10(2020.01) (54)发明名称 一种基于功能模块化的飞行管理仿真测试 方法及系统 (57)摘要 本申请提供一种基于功能模块化的飞行管 理仿真测试方法及系统， 所述方法包括： 按照飞 行管理系统的核心功能， 构建飞行管理系统的核 心功能模块； 根据支撑飞行管 理系统运行的动态 环境， 构建动态环境功能模块； 基于DDS规范， 构 建通信网络； 利用通信网络， 通过I O(输入/输出) 模块， 对飞行管理系统的核心功能模块和动态环 境功能模块， 进行配置管理； 基于飞机运行场景 和测试用例， 对飞行管理系统的核心功能模块， 进行测试验证， 获得测试数据； 通过IO(输入/输 出)模块， 对测试 数据进行分析和处 理。 权利要求书3页 说明书12页 附图1页 CN 114117794 A 2022.03.01 CN 114117794 A 1.一种基于功能模块 化的飞行 管理仿真测试 方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 按照飞行 管理系统的核心 功能， 构建飞行 管理系统的核心 功能模块； 根据支撑飞行 管理系统运行的动态 环境， 构建动态 环境功能模块； 基于数据分发服 务(DDS， Data Distribution Service)规范， 构建通信网络； 利用通信网络， 通过IO(输入/输出)模块， 对飞行管理系统的核心功能模块和动态环境 功能模块， 进行配置管理； 基于飞机运行场景和测试用例， 对飞行管理系统的核心功能模块， 进行测试验证， 获得 测试数据； 通过IO(输入/ 输出)模块， 对测试 数据进行分析和处 理。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述飞行管理系统的核心功能模块包括导 航数据库管 理模块、 飞行计划模块、 综合导航模块、 轨迹预测模块、 飞行导引模块、 人机交互 模块、 性能计算模块和推力管理模块。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述动态环境功能模块包括飞行仿真模 块、 飞行控制系统仿真模块、 发动机仿真模块、 传感器仿真模块、 电子飞行仪表系统(EFIS， Electronic  Flight Information  System)仿真模块、 控制面板仿真模块、 场景编辑模块、 飞行操纵系统仿真模块和视景仿真模块。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 输入输出IO模块包括IO管理模块、 IO通信 模块、 IO数据记录模块、 IO数据监控 模块和故障注入 模块， 其中： 利用动态接口管理和配置技 术构建IO管理模块； 根据总线板卡读写规范构建I  O通信模块； 利用SQLite保存记录经 过总线的各路信号数据而构建IO数据记录模块； 利用基于时间同步的动态数据监控技 术构建IO数据监控 模块； 通过修改存储器或寄存器内容来模拟硬件或软件故障的发生， 通过改变软件执行的指 令系统、 数据， 或在软件中预设故障程序的方法， 构建故障注入 模块。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述构建飞行管理系统的核心功能模块， 具体包括： 根据符合ARINC424标准的导航数据库， 利用SQlite数据库管理软件， 构建导航数据库 管理模块； 根据民机规范的飞行计划信息， 管理飞行计划模块的直线段、 转弯段和垂直飞行计划； 利用导航融合算法、 导航模式管理逻辑、 实际导航性能算法、 无线电导航调谐算法构建 综合导航模块； 利用航段 预测和航路点状态预测算法构建轨 迹预测模块； 利用基于偏航距/偏航角的水平导引算法， 和基于高度/速度目标的垂直导引算法， 构 建飞行导引模块； 利用多功能控制显示单 元(MCDU)实现人机交 互模块功能； 根据性能数据库和性能计算模型实现性能计算模块； 利用基于推力目标的推力指令算法构建推力管理模块。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述构建动态 环境功能模块， 具体包括： 根据目标机型开源数据搭建飞行仿真模块；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114117794 A 2利用目标机型飞行控制率和自动飞行逻辑搭建飞行控制系统仿真模块； 利用目标机型发动机 输入输出参数 搭建发动机 仿真模块； 根据飞行仿真数据和叠加噪声信号实现传感器仿真模块； 根据EFIS具 备的人机交 互元素构建EFIS仿真模块； 根据目标机型自动飞行逻辑构建控制面板 仿真模块； 根据场景参数配置和飞管系统测试需求完成场景编辑模块； 利用操纵模拟设备和数据采集软件实现飞行操纵系统仿真模块； 利用高程和卫片数据进行渲染， 结合机场和机型建模构建视景仿真模块。 7.一种基于功能模块化的飞行管理仿真测试系统， 其特征在于， 飞行管理仿真测试系 统包括导航数据库管 理模块、 飞行计划模块、 综合导航模块、 轨迹预测模块、 飞行导引模块、 人机交互模块、 性能计算模块、 推力管理模块、 飞行仿 真模块、 飞行控制系统仿 真模块、 发动 机仿真模块、 传感器仿 真模块、 EFIS仿 真模块、 控制面板仿 真模块、 场景编辑模块、 飞行操纵 系统仿真模块、 视景仿真模块、 IO模块， 其中： 导航数据库 管理模块与飞行计划模块连接， 导航数据库 管理模块的输出与综合导航模 块、 EFIS仿真模块连接； 飞行计划模块与导航数据库管理模块、 轨迹预测模块、 人机交互模 块连接， 飞行计划模块的输出与EFIS 仿真模块连接； 轨迹预测模块与飞行计划模块、 推力管 理模块、 性能计算模块连接， 轨迹预测模块的输出与 飞行导引模块、 EFIS仿真模块连接； 综 合导航模块与人机交互模块连接， 综合导航模块的输入与导航数据库管理模块、 传感器仿 真模块连接， 综合导航模块的输出与飞行导引模块、 EFIS仿 真模块连接； 人机交互模块与飞 行计划模块、 综合导航模块、 推力管理模块、 性能计算模块连接， 人机交互模块的输出与 EFIS仿真模块连接； 飞行导引模块的输入与轨迹预测模块、 综合导航模块连接， 飞行导引模 块的输出与推力 管理模块、 性能计算模块、 飞行控制系统仿真模块、 EFIS仿真模块连接； 推 力管理模块与轨迹预测模块、 人机交互模块连接， 推力管理模块的输入与飞行导引模块连 接， 推力管 理模块的输出与发动机仿 真模块、 EFIS 仿真模块连接； 性能计算模块与轨迹预测 模块、 人机交互模块连接， 性能计算模块的输入与飞行导引模块连接， 性能计算模块的输出 与发动机仿 真模块、 EFIS 仿真模块连接； 传感器仿 真模块的输入与飞行仿真模块连接， 传感 器仿真模块的输出与 综合导航模块、 EFIS仿真模块连接； EFIS仿真模块的输入与传感器仿 真模块、 控制面板仿真模块、 飞行仿真模块、 所有飞行管理系统核心功能模块连接； 控制面 板仿真模块的输入与飞行仿真模块连接， 控制面板仿真模块的输出与EFIS仿真模块、 飞行 控制系统仿真模块连接； 飞行控制系统仿真模块与飞行仿真模块连接， 飞行控制系统仿真 模块的输入与飞行导引模块、 控制面板仿 真模块、 飞行操纵系统仿 真模块连接； 飞行操纵系 统仿真模块的输出与飞行控制系统仿真模块、 发动机仿真模块连接； 发动机仿真模块的输 入与推力管理模块、 性能计算模块、 飞行操纵系统仿 真模块连接， 发动机仿 真模块的输出与 飞行仿真模块连接； 飞行仿 真模块的与飞行控制系统仿 真模块、 场景编辑模块连接， 飞行仿 真模块的输入与 发动机仿真模块连接， 飞行仿真模块的输出与传感器仿真模块、 EFIS仿真 模块、 控制面板仿真模块、 视景仿真模块连接； 场景编辑模块与飞行仿真模块连接； 视景仿 真模块的输入与飞行仿真模块连接 。 8.根据权利要求7所述的系统， 其特征在于， 飞行管理仿真测试系统内的各个模块根据 DDS规范构建实验室网络而相互连接 。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114117794 A 3