一种基于状态机的机载设备并行检测系统及方法

技术领域

本发明属于飞机检测的技术领域，具体涉及一种基于状态机的机载设备并行检测系统及方法。

背景技术

目前，飞机飞行前检测是通过机务人员针对每一个项目每一个检测点人工发送自检指令或者人工判定的方式，来判断飞机状态是否达到可放飞标准。因此，需要机务人员有极强的业务水平，并且劳动强度大，需要的人员多。其次，现有的飞机机载设备的综合检测是按照既定的流程逐一进行执行控制。如图4所示，若需要对检测进行调整，传统方式只能由人工干预，一项一项的线性操作，所有设备的检查均需要人为操作、人工实时关注。综上所述，目前的飞机飞行前检测具有人工操作工作强度大，出错率高，操作门槛高的问题。对于刚接触本型号飞机的机务人员，需要花大量的时间熟悉检测流程、关键数据，而且对机组人员数量有一定要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于状态机的机载设备并行检测系统及方法，旨在解决上述的问题。

本发明主要通过以下技术方案实现：

一种基于状态机的机载设备并行检测系统，包括上位机、下位机，所述下位机用于采集飞机检测数据并发送给上位机，所述上位机用于实现一键检测；所述上位机包括主驱动模块、项目集模块、开关状态模块、单项详情模块，所述项目集模块用于确定检测项目的集合，且生成项目执行列表；所述开关状态模块用于管理开关状态；所述单项详情模块用于对项目执行过程及结果进行展示和记录；所述主驱动模块用于通过从项目集模块获取项目执行列表，基于状态迁移执行各个检测项目，且将执行的结果刷新到单项详情模块。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述主驱动模块包括人机交互单元、项目执行列表及结果单元、任务自驱动单元、结果统计单元、时间轴单元；

所述人机交互单元用于提供人机交互界面，以实现选择项目执行列表以及确认项目执行过程中的注意事项；

所述项目执行列表及结果单元用于通过人机交互界面，选择需要执行的项目执行列表，且项目执行列表提供任务自驱动的入口及状态迁移的顺序，并更新项目执行列表的状态栏的项目执行的结果；

所述任务自驱动单元用于基于状态机根据项目执行列表提供的执行项和执行顺序，以第一个项目的NOSTART状态为入口，启动项目的执行；

所述时间轴单元用于实时更新各项目的执行状态；所述结果统计单元用于统计各项目执行的结果。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述时间轴单元用于显示“当前项目”、“下一项目”、“通过数”、“不通过数”、“未完成数”的执行状态。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述项目集模块包括人机交互定义单元、项目属性单元、状态上报单元、项目说明单元；

所述人机交互定义单元用于通过按钮勾选需要执行的检查项目，并按勾选结果及项目的属性生成项目集，将项目集按照综合检测的顺序要求生成项目执行列表；

所述项目属性单元用于设定项目属性，所述项目属性包括项目启动顺序，项目是否需要机务配合，项目是否并行；所述项目说明单元用于对项目进行详细说明；所述状态上报单元用于设定项目初始状态。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述单项详情模块包括当前项目单元、历史项目单元、信息复制单元，所述当前项目单元用于展示当前项目的最新的执行过程及结果，所述历史项目单元用于展示执行项目的历史检测记录，所述信息复制单元用于导出执行记录信息。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述下位机通过机载通信总线获取飞机数据，且通过共享内存的方式将数据共享给上位机。所述机载通信总线，例如RS422和GJB-289A总线。

本发明主要通过以下技术方案实现：

一种基于状态机的机载设备并行检测方法，包括以下步骤：

步骤1：选择需要执行的检查项目，按选择的结果及项目的属性生成项目集，将项目集按照检测的顺序生成项目执行列表，其中每个项目都包含针对本项目的详细说明、是否需要人机交互配合、串并行关系、主/子项目关系以及项目初始状态；

步骤2：从项目集模块获取项目执行列表，项目执行列表提供任务自驱动的入口及状态迁移的顺序；项目执行的结果会在项目执行列表的状态栏进行刷新显示，且根据结果分别显示为“未开始”、“执行中”、“执行成功”、“执行失败”；

步骤3：状态机根据项目执行列表进行检测，将检测流程预定义为检测状态，通过状态迁移完成整个检测流程；通过注册定时回调或者事件回调的方式，实行阶段的迁移；将串行阻塞或者多线程的实现方式转变成状态迁移；

步骤4：根据各项目执行的过程及结果，将项目的状态上报给状态机，状态机匹配项目上报的状态是否满足“执行成功”或者“执行失败”，实时将结果刷新到时间轴单元；时间轴单元根据上报结果，分别显示“当前项目”、“下一项目”、“通过数”、“不通过数”、“未完成数”；

步骤5：从状态机获取当前执行的项目及状态，根据当前状态显示最新的执行过程及结果。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤3中，状态机根据项目执行列表提供的执行项和执行顺序，以第一个项目的NOSTART状态为入口，启动项目的执行；各个项目自身通过定时回调的方式迁移自己的状态，以及将状态上报给状态机；状态机在收到END状态后，表明当前执行的项目已经结束，将入口移动到下一个检查项目的NOSTART状态，开始执行下一个项目，直到项目集中所有项目都执行完毕，状态机收到的所有状态均为END，本次检查结束。

为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤3中，状态机的执行切换包括以下步骤：

步骤S1：针对主检查项，初始化项目检测列表，将项目的状态初始化为NOSTART；启动项目，将状态设置为INIT状态，并执行INIT状态事件；

步骤S2：项目为主检查项，检测是否且有子检查项，若是，则进入步骤S6；若否，则进入步骤S3；

步骤S3：通过定时回调的方式将状态迁移至本阶段的下一个所需的状态，执行下一个状态的时间，将阶段更新成下一个阶段；

步骤S4：判断状态是否为END状态，若是，则进入步骤S5，否则进入步骤S3；

步骤S5：启动下一个主检查项，判断是否为最后一个主检查项，若是，则结束，否则进入步骤S2；

步骤S6：针对子检查项，通过定时回调的方式将状态迁移至本阶段的下一个所需的状态，执行下一个状态的时间，将阶段更新成下一个阶段；

步骤S7：判断状态是否为END状态，若是，则进入步骤S8，否则进入步骤S6；

步骤S8：启动下一个子检查项，判断是否为最后一个子检查项，若是，则进入步骤S4，否则进入步骤S6。

本发明的有益效果如下：

（1）本发明解决了现有机载设备检测流程复杂的问题，通过状态机实现的一键检测，实现降低检测人员劳动强度。机务人员只需要选择需要进行的项目，点击“开始”即可自动进行，不需要人工干预，结果自动判定，有效减少机务人员的配置，减少劳动强度，具有较好的实用性。

（2）本发明采用状态机的形式管理各设备检测的状态及流程切换，实现一键开始检测。本发明综合评判接收数据，过程状态清楚展示，不需要实时关注结果。本发明可以实现多设备同时检测，降低起飞前的检测耗时。本发明可以实现多个项目并行进行，可以极大缩短飞行前检测的时间，保证出动的效率。

（3）本发明通过状态机实现飞机综合检测流程自动化进行，实现流程自动管理，状态自动迁移，自动给出机上系统检测结果，可以减少飞机综合检测流程所需的机务人员配置及检测时间。本发明以状态机的方式实现一键检测，有效解决了原综合检测流程的复杂耗时长的问题。本发明有效提高了检测效率，减少检测时长，减少人工工作量，保证了检测无遗漏，避免了人工错误判断而影响飞行安全的情况。

附图说明

图1为本发明并行检测系统的总体架构图；

图2为本发明并行检测系统的原理框图；

图3为本发明主驱动切换的流程图；

图4为传统飞机飞行前检测的流程图；

图5为本发明并行检测方法的状态机检测原理图。

具体实施方式

实施例1：

一种基于状态机的机载设备并行检测系统，如图1、图2所示，包括上位机、下位机，所述下位机用于采集飞机检测数据并发送给上位机，所述上位机用于实现一键检测；所述上位机包括主驱动模块、项目集模块、开关状态模块、单项详情模块，所述项目集模块用于确定检测项目的集合，且生成项目执行列表；所述开关状态模块用于管理开关状态；所述单项详情模块用于对项目执行过程及结果进行展示和记录；所述主驱动模块用于通过从项目集模块获取项目执行列表，基于状态迁移执行各个检测项目，且将执行的结果刷新到单项详情模块。

优选地，如图2所示，所述主驱动模块包括人机交互单元、项目执行列表及结果单元、任务自驱动单元、结果统计单元、时间轴单元。

所述人机交互单元用于提供人机交互界面，以实现选择项目执行列表以及确认项目执行过程中的注意事项；

所述项目执行列表及结果单元用于通过人机交互界面，选择需要执行的项目执行列表，且项目执行列表提供任务自驱动的入口及状态迁移的顺序，并更新项目执行列表的状态栏的项目执行的结果；

所述任务自驱动单元用于基于状态机根据项目执行列表提供的执行项和执行顺序，以第一个项目的NOSTART状态为入口，启动项目的执行；

所述时间轴单元用于实时更新各项目的执行状态；所述结果统计单元用于统计各项目执行的结果。

优选地，所述项目集模块包括人机交互定义单元、项目属性单元、状态上报单元、项目说明单元。

所述人机交互定义单元用于通过按钮勾选需要执行的检查项目，并按勾选结果及项目的属性生成项目集，将项目集按照综合检测的顺序要求生成项目执行列表；

所述项目属性单元用于设定项目属性，所述项目属性包括项目启动顺序，项目是否需要机务配合，项目是否并行；所述项目说明单元用于对项目进行详细说明；所述状态上报单元用于设定项目初始状态。

本发明解决了现有机载设备检测流程复杂的问题，通过状态机实现的一键检测，实现降低检测人员劳动强度。机务人员只需要选择需要进行的项目，点击“开始”即可自动进行，不需要人工干预，结果自动判定，有效减少机务人员的配置，减少劳动强度，具有较好的实用性。

实施例2：

一种基于状态机的机载设备并行检测系统，如图1所示，包括上位机和下位机，所述下位机通过RSR22或者1553B总线获取飞机数据，下位机内部设置有数据采集软件，且通过共享内存的方式将数据共享给上位机。上位机用于实现一键检测功能，本发明主要针对现有技术中存在的问题，在上位机上基于状态机实现一键检测。

优选地，如图2所示，所述上位机包括以下模块：

项目集模块：用于提供检测项目的集合。通过按钮勾选需要执行的检查项目，按勾选结果及项目的属性生成项目集。其中每个项目都包含针对本项目的详细说明、是否需要人机交互配合、串并行关系、主/子项目关系，以及项目初始状态（NOSTART）。

开关状态模块：根据飞机起飞前检测的流程，项目执行时会给某些开关上电，每一个项目都有针对本项目的开关状态管理，包括从项目执行过程中增加/删除开关、获取开关状态及更新。

单项详情模块：项目执行重要过程及结论的展示和记录。从状态机获取当前执行的项目及状态，根据当前状态显示最新的执行过程及结论。单个项目执行完毕以后可通过双击项目集列表中被选项目的名称获取该项目的历史检测记录。以及将所有执行记录的导出。

主驱动模块（状态机）：通过从项目集模块获取项目执行列表，开始执行各个检测项目，执行的结果通过图标、文字、进度条等形式刷新到项目执行列表及结果单元、时间轴单元、单项详情模块。

优选地，如图2所示，所述主驱动模块包括以下单元：

任务自驱动单元：状态机根据项目执行列表提供的执行项和执行顺序，以第一个项目的NOSTART状态为入口，启动项目的执行。各个项目自身通过定时回调的方式迁移自己的状态，以及将状态上报给状态机。状态机在收到END状态后，表明当前执行的项目已经结束，将入口移动到下一个检查项目的NOSTART状态，开始执行下一个项目，直到项目集中所有项目都执行完毕，状态机收到的所有状态均为END，本次检查结束。

项目列表及结果单元：通过人机交互界面，选择需要执行的项目生成项目集，项目集按照综合检测的顺序要求生成项目执行列表，项目表提供任务自驱动的入口及状态迁移的顺序。项目执行的结果会在项目执行列表的状态栏进行刷新，根据结果分别显示为“未开始”、“执行中”、“执行成功”、“执行失败”；

时间轴单元、结果统计单元：各项目根据执行的过程及结果，将项目的状态上报给状态机，状态机匹配项目上报的状态是否满足“执行成功”或者“执行失败”，实时将结果刷新到时间轴单元。时间轴单元根据上报结果，分别显示“当前项目”、“下一项目”、“通过数”、“不通过数”、“未完成数”。

人机交互单元：提供机务配合窗口，用于项目执行列表的选择以及项目执行过程中需要确认的注意事项等提示性界面。状态机收到项目执行到“INTEROPER”状态，即调用人机交互接口，执行人机交互操作。

本发明采用状态机的形式管理各设备检测的状态及流程切换，实现一键开始检测。本发明综合评判接收数据，过程状态清楚展示，不需要实时关注结果。本发明可以实现多设备同时检测，降低起飞前的检测耗时。本发明可以实现多个项目并行进行，可以极大缩短飞行前检测的时间，保证出动的效率。

实施例3：

一种基于状态机的机载设备并行检测方法，从项目集模块获取项目执行列表，执行各个检测项目，执行的结果通过图标、文字、进度条等形式刷新到项目执行列表及结果单元、时间轴单元、单项详情模块。包括以下步骤：

通过按钮勾选需要执行的检查项目，按勾选结果及项目的属性生成项目集。其中每个项目都包含针对本项目的详细说明、是否需要人机交互配合、串并行关系、主/子项目关系，以及项目初始状态（NOSTART）。

通过人机交互界面，选择需要执行的项目生成项目集，项目集按照综合检测的顺序要求生成项目执行列表，项目表提供任务自驱动的入口及状态迁移的顺序。

状态机根据项目执行列表提供的执行项和执行顺序，以第一个项目的NOSTART状态为入口，启动项目的执行。各个项目自身通过定时回调的方式迁移自己的状态，以及将状态上报给状态机。状态机在收到END状态后，表明当前执行的项目已经结束，将入口移动到下一个检查项目的NOSTART状态，开始执行下一个项目，直到项目集中所有项目都执行完毕，状态机收到的所有状态均为END，本次检查结束。

项目执行的结果会在项目执行列表的状态栏进行刷新，根据结果分别显示为“未开始”、“执行中”、“执行成功”、“执行失败”。

各项目根据执行的过程及结果，将项目的状态上报给状态机，状态机匹配项目上报的状态是否满足“执行成功”或者“执行失败”，实时将结果刷新到时间轴单元。时间轴单元根据上报结果，分别显示“当前项目”、“下一项目”、“通过数”、“不通过数”、“未完成数”。

优选地，检测流程的启动以及各检测项阶段的跳转具体步骤如下：

1).预设检测项目属性，包括项目启动顺序，项目是否需要机务配合，项目是否并行。

2).将检测流程预定义为检测状态，通过状态迁移完成整个检测流程的实现。

3).通过注册定时回调或者事件回调的方式，实行阶段的迁移。

4).如图5所示，将串行阻塞或者多线程的实现方式转变成灵活的状态迁移，一个线程可以完成多个项目的同时进行。

5).主驱动切换流程如图3所示。

本发明通过状态机实现飞机综合检测流程自动化进行，实现流程自动管理，状态自动迁移，自动给出机上系统检测结果，可以减少飞机综合检测流程所需的机务人员配置及检测时间。本发明以状态机的方式实现一键检测，有效解决了原综合检测流程的复杂耗时长的问题。本发明有效提高了检测效率，减少检测时长，减少人工工作量，保证了检测无遗漏，避免了人工错误判断而影响飞行安全的情况。

实施例4：

一种基于状态机的机载设备并行检测方法，具体包括以下步骤：

① 用户通过在界面选择要进行的检查项目，形成项目执行列表；

② 每个项目的均包括项目的是主检查项还是子检查项，以及主检查中是否包含子检查项等信息；

③ 每个项目的状态不完全一样，但都包含NOSTART阶段、INIT阶段、END阶段，项目开始入口为NOSTART阶段，开始以后更新为INIT阶段，中途通过各个阶段的更新，最终都会进入END阶段，进入END阶段以后表明本项目执行完毕，可以结束本项目，并且开始执行下一个项目；

④ 如图3所示，如果项目中包含子项，则主项启动的同时会依次启动主项包含的子项，子项的状态迁移逻辑与主项一致，等到所有的子项执行完毕以后，主项才进入END阶段，开始下一个主项检查，直到结束。

对比图4与图5，可以看到，本发明通过状态机实现飞机综合检测流程自动化进行，实现了流程自动管理，状态自动迁移，有效减少飞机综合检测流程所需的机务人员配置及检测的时间。本发明以状态机的方式实现一键检测，有效解决了原综合检测流程的复杂耗时长的问题。本发明有效提高了检测效率，减少检测时长，减少人工工作量，保证了检测无遗漏，避免了人工错误判断而影响飞行安全的情况。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。