國內外先進航空測控技術發(fā)展現(xiàn)狀

飛機在研發(fā)過程中要進行大量的試驗和試飛，例如在預發(fā)展階段的風洞試驗，設計階段的結構強度試驗、系統(tǒng)仿真試驗，飛機總裝過程中的地面功能試驗等。這一系列試驗，其本質都是在不同程度、不同環(huán)境條件下模擬飛機飛行。

記者：統(tǒng)通用自動測試系統(tǒng)是國際自動測試(AT)領域備受推崇的全新測試理念，國外的第四代戰(zhàn)機已廣泛采用該項技術，請您介紹一下國外戰(zhàn)機自動測試系統(tǒng)的特點及研制動態(tài)。

方中祥：通用自動測試系統(tǒng) (GPATS)是以自動的方式，對航空機載設備的功能、部分性能或狀態(tài)參數進行測試，以確定設備健康狀況和進行故障定位為目的的設備。隨著航空技術的發(fā)展，現(xiàn)代戰(zhàn)機發(fā)展到第四代，主要代表有美國空軍的F一22、F一35。伴隨著計算機網絡信息技術的發(fā)展，第四代戰(zhàn)機的自動測試系統(tǒng)在功能上有了長足的進步，逐步向網絡化、智能化方向發(fā)展，這也就催生了通用自動測試系統(tǒng)的誕生。目前國外先進的通用自動測試系統(tǒng)除了具備接口標準化、通用性強、系統(tǒng)模塊化等特點外，還具備以下特點：

(1)大量采用虛擬儀器技術。GPATS系統(tǒng)沿襲了虛擬儀器技術 “軟件即儀器”的理念，軟件代替硬件成為測試系統(tǒng)的核心，這有助于進一步發(fā)掘系統(tǒng)的測試能力，延長設備服役期。

(2)組合儀器技術。組合儀器是近年來國外提出的新的測試概念，其特點是依靠軟件手段，結合數字信號處理技術，把幾個功能單一的儀器，按照一定的方式組合，構成新的儀器來使用。組合儀器技術的出現(xiàn)和發(fā)展，使大量還未達到使用壽命而功能單一的測試儀器獲得了新生，節(jié)省了系統(tǒng)升級的成本。

(3)適應新的維修體制。目前國外維修體制正逐步從三級維修向二級維修轉變，即把原有的中繼級任務合并到基地級中去，充分發(fā)揮基地級通用自動測試系統(tǒng)的效能。這種二級維修方案可以相應地降低設備投入、人力投入和對維修人員技術能力的要求，間接降低戰(zhàn)機的使用和保障費用，提高出動率。

目前，國外通用自動測試系統(tǒng)軟件的典型產品有：美國TYX公司的PA WS(Professional ATLAS／ABBET Work Station)軟件和歐洲EADS Test & Service的SMART(Standard Modular Avionics Repair and Test System)軟件。

在測試平臺方面，應用比較廣泛的是法國宇航公司自主研發(fā)的ATE C6通用自動測試平臺。該平臺是軍民通用自動測試平臺，采用SMART系統(tǒng)，在保持自主研發(fā)的同時與國際標準規(guī)范接軌。TPS語言采用ATLAS，面向信號，應用虛擬儀器技術，可快速實現(xiàn)系統(tǒng)的集成和TPS的移植。應用網絡技術，具備遠程故障診斷／維修能力，在空客A320、A380等民用飛機和軍用直升機、歐洲戰(zhàn)斗機、坦克、導彈的電子設備測試中得到廣泛應用。平臺采用ARINC一608A接口，具備后續(xù)擴展能力，可以將外場可更換單元(LRU)故障迅速隔離到內場可更換單元(SRU)。

記者：試驗和試飛是整個飛機研制過程中關系到研制成敗的關鍵環(huán)節(jié)，而試飛環(huán)節(jié)中的“神經系統(tǒng)”——測控系統(tǒng)又是關系到縮短試驗周期、減少試驗費用、提高飛機研制質量的核心問題。請您介紹一下我國航空領域測控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀。

方中祥：的確，飛機在研發(fā)過程中要進行大量的試驗和試飛，例如在預發(fā)展階段的風洞試驗，設計階段的結構強度試驗、系統(tǒng)仿真試驗，飛機總裝過程中的地面功能試驗等。這一系列試驗，其本質都是在不同程度、不同環(huán)境條件下模擬飛機飛行。在這些昂貴而耗時的試驗中，必須保證試驗安全，并及時取得寶貴的試驗數據，而測控系統(tǒng)則是實現(xiàn)這個目標的基本手段和工具。

新中國的航空工業(yè)，一開始是從仿制開始的，較初對試驗、試飛并不重視，隨著自行研制的航空產品項目越來越多，對于測控系統(tǒng)的要求也越來越高。為此，國家投入了大量的人力和財力，從國外引進了大量的測控系統(tǒng)，如巡回檢測系統(tǒng)、遙測系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)的引進對促進航空產品研制起到了一定作用。但是從目前國內測控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀來看仍然存在著不少的問題，主要表現(xiàn)為：在引進測控系統(tǒng)時，缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃和集成，系統(tǒng)分散在設計、試驗、試飛的各個部門，存在著各自為政、重復建設的問題；由于引進的測控系統(tǒng)存在著功能的局限，造成數據交換困難，數據處理不規(guī)范，數據應用效果差，設備使用效率低的缺點，很難在航空產品發(fā)展的全生命周期中發(fā)揮主導作用。

而要改變這種現(xiàn)狀，我認為很重要的一點就是測控行業(yè)一定要樹立“自主創(chuàng)新”的觀念。以我國的航天事業(yè)為例，之所以能在較短的時間內躋身世界航天大國之列，很大程度上與航天人自立更生、自主創(chuàng)新的精神有關。由于行業(yè)的特殊性，我國航天領域在大力發(fā)展各種專用的測控系統(tǒng)的同時，十分注重統(tǒng)一的規(guī)劃，建立起了能支持整個行業(yè)發(fā)展的測控系統(tǒng)和測控中心，高效率、高可靠地完成了多種多樣的軍用、民用航天產品的研制任務。

我想，航天人的成功經驗值得我們航空人借鑒。測控中心在近年的工作中也發(fā)現(xiàn)，航空人已經意識到了自主創(chuàng)新對于整個行業(yè)發(fā)展的重要眭。據我所知，上海飛機制造廠在AR J21的研制過程中，結合項目自身的特點，與國內的院校、廠商聯(lián)手研制出了一系列擁有自主知識產權拘軟件和系統(tǒng)。如與上海交通大學珙合研制開發(fā)的三維動態(tài)顯示軟件；與上海大學等聯(lián)手自主研制了試飛數據管理系統(tǒng)，其中包括飛行試驗數據庫、試飛信息管理軟件系統(tǒng)等；與國內測控企業(yè)合作開發(fā)了GPS航跡監(jiān)測系統(tǒng)等。這些自主研制的成果已成功應用到AR J21項目中，并發(fā)障了重要作用。

記者：近年來，航空工業(yè)測控技術發(fā)展中心本著“面向航空全行業(yè)，為廠所服務，為預研型號服務”的宗旨，為促進我國航空測控技術的發(fā)展作了一系列的工作。請您介紹一下發(fā)展中心近年來的工作重點，以及所取得的成績。

方中祥：航空測控技術是航空科研的基礎，貫穿航空產品科研、開發(fā)、生產、使用和保障的全過程，是衡量一個國家航空工業(yè)發(fā)展水平的重要標志之一。隨著我國航空工業(yè)的迅速發(fā)展，尤其是新一代飛機和大型飛機項目的上馬，給測控行業(yè)帶來了重大機遇和挑戰(zhàn)。

航空工業(yè)測控技術發(fā)展中心成立至今，在國防科工委、中國一航科技發(fā)展部、中航二集團科技部、中國航空學會的領導和支持下，依托北京瑞賽科技有限公司，緊緊圍繞航空測控技術的發(fā)展動向，開展了一系列的工作。中心組織專家、學者開展了對國外航空試驗測試自動測試系統(tǒng)和技支術的發(fā)展趨勢研究。組織北京長城航空測控技術研究所有關專家、科研人員，翻譯出版了《自動測試系統(tǒng)譯文集》，其中收集了歐美等國在自動測試技術領域的較新發(fā)展信息，內容包括新一代自動測試設備軟硬件體系結構和核心技術等。譯文集中的信息對從事測試工作的管理、設計、使用和保障人員提供了信息共享的渠道，有助于我國國產測試設備的發(fā)展。

伴隨著航空工業(yè)的快速發(fā)展和一系列新的型號工程的立項，中心下一個階段的工作將更多地關注型號的發(fā)展，關注航空測控技術產業(yè)化發(fā)展的問題。中心將不局限于為行業(yè)昆供較新的技術信息，還將逐步探索我國航空工業(yè)測控技術發(fā)展的規(guī)律，預測我國航空工業(yè)的需求，并竭力促進相關技術的發(fā)展。中心愿意成為，亍業(yè)間信息溝通的橋梁，為航空工業(yè)拘發(fā)展貢獻我們的一份力量。

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