一种基于实物技术状态的试飞设计协同与支持方法

技术领域

本发明属于航空飞行试验技术领域，提供了一种基于实物技术状态的试飞设计协同与支持方法。

背景技术

技术状态管理是一种面向产品全生命周期的，将各阶段产品数据关联起来并对其进行管理和控制，从而保证产品数据一致性和有效性的管理技术。技术状态管理是飞机等复杂产品研制中保证项目成功的重要手段。

国内外航空产品研制企业，采用先进的技术状态管理理念，运用高效的数字化手段，形成了较为完备的技术状态管理体系，保障了航空产品型号研制工作的顺利开展。

随着我国飞机研制项目的开展，技术状态管理理念和方法也逐渐贯彻到国内飞机研制过程中。但是在实际执行中，国内航空领域企业在设计、制造阶段对技术状态数据进行了较为全面的管理，对下游流程，特别是飞行试验阶段的技术状态管理过程，其技术状态管理的方法和手段还较为欠缺。随着质量、安全、适航等管理要求的提高，飞行试验阶段技术状态管理水平亟需提升。

发明内容

本发明的目的：

提出一种基于实物技术状态的试飞设计协同与支持方法，以产品数字化定义为基础，以技术状态项为管理单元，集成和协调与试验机技术状态相关的活动和数据，并对其进行管理和控制，通过试飞设计技术状态和实物技术状态的关联追溯，实现试验机技术状态对试验技术方案设计的支撑和验证，从而保证试飞技术状态数据的一致性、完整性、有效性和可追溯性。

本发明的技术方案：

为了实现上述发明目的，提出一种基于实物技术状态的试飞设计协同与支持方法，将试验机在试飞全过程的技术状态、任务状态等数据统一管理，聚焦试验机技术状态记实和审核，通过正向试飞设计根据试验机技术状态辅助支撑和反向试验机技术状态对试飞设计的技术状态审核和评估，保证试飞数据一致、完整、有效和可追溯，有效降低试飞风险，提高试飞效率。

具体包括如下步骤：

步骤1：分别建立试飞设计技术状态和实物技术状态数据结构；

步骤2：对实物技术状态数据结构中的飞机本体技术状态和加改装技术状态数据进行标准化定义；

步骤3：在试飞设计过程中，在试飞设计技术状态数据结构中，将试飞任务的飞机本体技术状态和加改装技术状态需求，采用与所述步骤2中标准化定义一致的标准化表达；

步骤4：将步骤3中经过标准化表达转化的试飞任务与所述步骤2中的实物技术状态数据结构进行关联映射，判断任务试验机是否满足试飞任务需求，如满足任务需求，则形成试飞试验任务单，跳转至步骤5；如不满足，则发出提醒；

步骤5：在试飞试验任务执行前，通过关联映射再次确定任务试验机是否满足试飞任务需求，如满足任务需求，则进行试飞试验任务；如不满足，则暂停试飞试验任务。

在一个可能的实施例中，所述试飞设计技术状态数据结构包括：

a)试飞总体设计技术状态数据，包括试飞总方案、试飞大纲、质量安全保证大纲、标准化大纲、计量保证大纲、综合保障方案、技术状态管理大纲等总体设计文件和技术状态信息，以及试飞产品定义及分解的试飞总体技术状态定义活动；

b)试飞科目设计技术状态数据，包括试飞需求、试飞科目信息、试验块信息、试验机科目信息；

c)测试改装设计技术状态数据，包括测试改装设计文件、测试改装图样、试飞改装设计系统、试飞改装设计零组件、试飞改装设计设备、试飞改装设计软件、试飞改装设计线束、测试改装试验设计；

d)试验任务设计技术状态数据，包括试验机定义信息、试飞任务规划信息；

e)试飞保障设计技术状态数据，包括配试试验机、地面测试资源、指挥引导系统、场务资源、空域、航线、保障人员、消防、航医、动力保障资源设计与状态。

在一个可能的实施例中，所述实物技术状态数据结构具体包括：

a)试验机基本信息，管理试验机的基本信息、寿命信息和使用信息，能够统计任意时间段内试验机的飞行时间、起落次数，包括自开始，自修理；

b)发动机/APU信息，管理发动机、APU的基本信息、寿命信息、使用信息等，管理装机情况和历史记录；

c)LRU/LRM信息，管理LRU/LRM的基本信息、寿命信息、使用信息，管理装机情况和历史记录；

d)机载软件信息，管理试验机机载软件的基本信息、软件升级；包括：所属部件、软件名称、当前版本、安装日期、版本说明、关联工卡、软件升级的技术文件；

e)测试改装技术状态管理信息，管理测试改装自制件、标准件、系统、设备技术状态信息，包括试验平台、机载测试系统、专用试验系统、测量耙、应变片；

f)可定制技术状态信息，针对不同试验机/被试对象类型的定制技术状态信息。

在一个可能的实施例中，所述试飞设计技术状态和实物技术状态数据结构，在试飞阶段进行全生命周期实时更新。

在一个可能的实施例中，利用所述实物技术状态数据结构，结合最低设备清单功能信息和使用限制信息，对飞机进行实时比对，能快速识别并提醒不满足起飞限制条件的飞机。

在一个可能的实施例中，所述试飞设计技术状态数据采用BOM结构进行管理。

在一个可能的实施例中，所述实物技术状态数据采用BOM结构进行管理。

在一个可能的实施例中，所述实物技术状态数据结构中的测试改装技术状态管理信息包括对测试设备与机载设备的实时监测管理信息。

本发明的优点：

本发明的有益效果是：本发明基于技术状态的试飞设计协同与支持方法，实现正向试飞设计根据试验机技术状态辅助支撑和反向试验机技术状态对试飞设计的技术状态审核和评估，使试验机、试验设备、试验过程和试验数据始终处于严格受控状态，保证试飞数据一致、完整、有效和可追溯，有效降低试飞风险，提高试飞效率。

附图说明

图1为本发明优选实施例的试飞设计技术状态和实物技术状态管理数据结构示意图

图2为本发明优选实施例的试飞任务与实物技术状态数据结构进行关联映射示意图

图3为本发明优选实施例的设计技术状态与实物技术状态关联示意图

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

步骤1：建立试飞设计技术状态和实物技术状态数据结构，实现试飞技术状态数据全生命周期协同共享，试飞设计技术状态和实物技术状态数据结构如图1所示。

设计技术状态包括试验机设计技术状态和试飞设计技术状态管理，试飞设计技术状态又包括试飞总体设计、试飞科目设计、测试改装设计、试验任务设计、试飞保障设计等。试验机设计技术状态信息来源于主机厂所，试飞设计技术状态信息来源于各试飞设计系统及文档。设计技术状态管理主要从相应系统接收设计技术状态数据结果，并与实物技术状态进行关联。

试飞设计技术状态包括试飞总体设计、试飞科目设计、测试改装设计、试验任务设计、试飞保障设计等。

a)试飞总体设计技术状态数据，包括试飞总方案、试飞大纲、质量安全保证大纲、标准化大纲、计量保证大纲、综合保障方案、技术状态管理大纲等总体设计文件和技术状态信息，以及试飞产品定义及分解等试飞总体技术状态定义活动。

b)试飞科目设计技术状态数据，包括试飞需求、试飞科目信息、试验块信息、试验机科目信息等。

表1试飞科目设计数据

c)测试改装设计技术状态数据，包括测试改装设计文件、测试改装图样、试飞改装设计系统、试飞改装设计零组件、试飞改装设计设备、试飞改装设计软件、试飞改装设计线束、测试改装试验设计等。

表2测试改装设计数据

d)试验任务设计技术状态数据，包括试验机定义信息、试飞任务规划信息等。

表3试验任务设计数据

e)试飞保障设计技术状态数据，主要为保障试飞的配试资源设计及其技术状态状态。包括配试试验机、地面测试资源、指挥引导系统、场务资源(机场、气象、专用保障设备/设施、车辆、机库等)、空域、航线、保障人员、消防、航医、动力等保障资源设计与状态。

试飞实物技术状态主要包括试验机基本信息、发动机/APU信息、LRU/LRM信息、机载软件信息、测试改装技术状态信息、可定制技术状态信息等。

a)试验机基本信息，管理试验机的基本信息、寿命信息和使用信息，能够统计任意时间段内试验机的飞行时间、起落次数，包括自开始，自修理等。

表4试验机基本信息

b)发动机/APU信息，管理发动机、APU的基本信息、寿命信息、使用信息等，管理装机情况和历史记录。

表5发动机/APU信息

c)LRU/LRM信息，管理LRU/LRM的基本信息、寿命信息、使用信息等，管理装机情况和历史记录。

表6LRU/LRM信息

d)机载软件信息，管理试验机机载软件的基本信息、软件升级。主要信息包括：所属部件(名称、型号、部件号)、软件名称、当前版本、安装日期、版本说明、关联工卡、软件升级的技术文件。

表7机载软件

e)测试改装技术状态管理信息，管理测试改装自制件、标准件、系统、设备技术状态信息，包括试验平台、机载测试系统、专用试验系统、测量耙、应变片等。

表8测试改装信息

f)可定制技术状态信息，针对不同试验机/被试对象类型的定制技术状态信息。如歼击机/轰炸机外挂技术状态、运输机载荷技术状态等。

实物技术状态以试验机技术状态管理为核心，实现技术状态管理过程定义。包括基础信息管理、发动机/APU管理、单机档案管理、起飞限制管理、资料管理等。可从整体和精细化两个维度进行管理。首先从整体的角度可以掌握整个飞机的全生命周期信息，包括飞机交接信息、维修保障信息、飞机运行信息等；从精细化角度而言可以跟踪管理到每个部件、设备的拆装、更换信息等。同时结合最低设备清单功能信息对飞机实物技术状态进行实时比对，能快速识别并提醒不满足起飞限制条件的飞机。

步骤2：通过试飞科目、试验点的技术状态需求和限制条件的标准化表达，定义试飞任务技术状态需求，以任务技术状态为牵引，关联实际飞机本体技术状态和加改装技术状态。如图2所示，试验点模型中包括试验方法和评估方法，试验方法中包含技术状态要求，评估方法中包含测试参数要求。技术状态要求包括对试验机的要求和对测试改装的要求。试验机要求包括系统、设备、软件要求和试验机重量重心、外挂技术状态等的要求，测试改装要求主要是对加改装专用试验系统和机载测试系统要求。通过预先定义试验机要求和测试改装要求的描述库，实现技术状态要求的标准化，对应到相应的试验机本体设备/软件和加改装设备/软件。

例如进行某操稳科目飞行时，对试验机主飞控软件版本有要求，同时需空中调节试验机重心，需要座舱综合显示及ILS台等进行导航，则在试验机要求中选择机载软件——主飞控软件——具体版本，机载设备——ILS台，专用试验系统——重心自动调节系统，机载测试系统——座舱综合显示器。

对试验机来说，测试参数包括加改装测试设备得到的测试参数和从机上总线和机上传感器采集到的测试参数，相应的，对测试参数的要求可转化为对测试设备和机载设备的要求。

通过采用模块化的设计，试飞设计技术状态与实物技术状态可以建立清晰可控的关联关系，如表9所示，对试验机本体技术状态项进行能力分解，形成能力分解表，试验机技术状态与能力分解表对应，通过能力分解表的更改控制，建立和维持试验机技术状态能力基线。如图3所示，通过在试验点、测试参数、测试设备、机载系统之间建立追溯关系，将试飞设计技术状态与实物技术状态进行关联，从而建立一条单一、全面且清晰的管理主线。

表9能力分解表

步骤3：基于技术状态的试飞方案设计支持和评估，在进行架机试验点设计时，可通过关联关系确定任务试验机是否具备相应技术状态条件。同时，在试飞全生命周期过程中，当试验机实物状态发生变化，不满足试飞方案技术状态要求时，可快速辅助进行方案调整和更新。

通过设计技术状态和实物技术状态的关联关系，支撑架次有效率、任务完成率等任务量化指标的统计分析。实现试飞任务技术状态评估，在任务单生成阶段和试验机放飞前，评估技术状态匹配状态，同时结合试飞安全技术状态项，对飞机实物技术状态进行实时比对，能快速识别并提醒不满足起飞限制条件的飞机，保证试飞安全性和任务有效性。