科學(xué)始于測(cè)試。

大國(guó)博弈，航空工業(yè)的發(fā)展及其技術(shù)成熟是一塊重要砝碼，而能夠支撐這塊砝碼質(zhì)量的，就包括試飛測(cè)試技術(shù)。一位國(guó)內(nèi)專(zhuān)家曾評(píng)價(jià)到，試飛測(cè)試技術(shù)是統(tǒng)領(lǐng)試飛技術(shù)的靈魂。

2012年3月28日，中航工業(yè)專(zhuān)家組宣布：“中航工業(yè)試飛中心研制的網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試系統(tǒng)攻克了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，集成設(shè)計(jì)的測(cè)試系統(tǒng)功能和性能指標(biāo)滿足型號(hào)試飛測(cè)試的總體要求，技術(shù)水平達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，國(guó)際先進(jìn)?！睅讉€(gè)月后，某型機(jī)驗(yàn)證了試飛中心獨(dú)立研制的網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試系統(tǒng)。

55年來(lái)，我國(guó)的飛行試驗(yàn)事業(yè)從無(wú)到有，從小到大，從弱到強(qiáng)，取得了光輝的成就。如今，試飛中心的實(shí)力大大增強(qiáng)。與上世紀(jì)90年代相比，試飛測(cè)試和地面監(jiān)控能力成數(shù)量級(jí)地增長(zhǎng)；數(shù)據(jù)處理周期從以月計(jì)到以時(shí)、分、甚至秒記。2013年12月18日，航空試飛測(cè)試技術(shù)成果展隆重開(kāi)幕，與會(huì)專(zhuān)家指出，試飛中心的測(cè)試技術(shù)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，既符合飛行試驗(yàn)的發(fā)展需求，也與當(dāng)前航空工業(yè)的發(fā)展相匹配。

試飛測(cè)試技術(shù)的發(fā)展軌跡

試飛測(cè)試技術(shù)主要由試飛測(cè)試參數(shù)傳感器與校準(zhǔn)、試飛機(jī)載測(cè)試、試飛遙測(cè)監(jiān)控、試飛數(shù)據(jù)處理、試飛外部參數(shù)測(cè)試等五個(gè)方面組成，是一個(gè)覆蓋傳感器、信號(hào)調(diào)理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)記錄、遙測(cè)傳輸、實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理、光電測(cè)量、影像分析、雷達(dá)電子等多個(gè)專(zhuān)業(yè)的綜合應(yīng)用技術(shù)，參數(shù)涉及高度、速度、壓力、溫度、力、振動(dòng)、過(guò)載、姿態(tài)、位移、角速度、流量、迎角、側(cè)滑角、電流（壓）、應(yīng)變、噪聲、空間位置等十幾種類(lèi)型。而飛行試驗(yàn)測(cè)試的目的就是獲取數(shù)據(jù)，用以驗(yàn)證被試對(duì)象的各種性能指標(biāo)和對(duì)試飛中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象、狀態(tài)進(jìn)行分析研究?？梢哉f(shuō)，完整的測(cè)試鏈?zhǔn)秋w行試驗(yàn)的一個(gè)最重要的關(guān)鍵試驗(yàn)環(huán)節(jié)。

一位美國(guó)試飛員說(shuō)過(guò)，沒(méi)有先進(jìn)的測(cè)試技術(shù)保障，就沒(méi)有現(xiàn)在的F-22、F-35，俄羅斯“BOR”系列為高超聲速飛行器和航天飛機(jī)所做出的貢獻(xiàn)也將永遠(yuǎn)塵封在檔案袋里。

從世界范圍來(lái)看，最早的飛行試驗(yàn)測(cè)試即試飛結(jié)果主要靠試飛員主觀評(píng)述；1910年，飛機(jī)座艙內(nèi)從一個(gè)轉(zhuǎn)速表增加到10個(gè)座艙儀表，試飛員通過(guò)讀表得到數(shù)據(jù)并記在他們膝蓋上的卡片上；20世紀(jì)30年代，飛行試驗(yàn)開(kāi)始用電影膠片記錄儀表讀數(shù)。第二次世界大戰(zhàn)后，傳感器開(kāi)始出現(xiàn)，光學(xué)示波器開(kāi)始使用。50年代開(kāi)始出現(xiàn)調(diào)頻磁帶記錄器；60年代PCM編碼為主要記錄標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)字磁帶機(jī)開(kāi)始應(yīng)用，遙測(cè)技術(shù)亦在此時(shí)得到應(yīng)用。伴隨測(cè)試設(shè)備和技術(shù)的提升，測(cè)試參數(shù)也從最初的幾個(gè)增加到幾十個(gè)、上百個(gè)到后來(lái)的上萬(wàn)個(gè)，甚至到現(xiàn)在的海量數(shù)據(jù)。

上世紀(jì)50年代末，我國(guó)的科研試飛事業(yè)剛剛起步，國(guó)內(nèi)對(duì)飛機(jī)試飛測(cè)試還比較陌生。當(dāng)時(shí)，由原蘇聯(lián)專(zhuān)家對(duì)試飛中心的第一代科研人員進(jìn)行了培訓(xùn)，講義被整理編制成冊(cè)?？恐槐拘?cè)子，試飛人逐漸掌握了試飛參數(shù)測(cè)試方法、測(cè)試儀器配置、測(cè)試方案設(shè)計(jì)、測(cè)試儀器機(jī)上改裝、測(cè)試數(shù)據(jù)判讀處理等。

20世紀(jì)60～70年代，我國(guó)的試飛測(cè)試主要依賴(lài)于航空自記器和光學(xué)示波器，初步實(shí)現(xiàn)了從手工計(jì)算到計(jì)算機(jī)處理，攝影測(cè)量從定性到定量。同期，美國(guó)的經(jīng)濟(jì)、科技飛速發(fā)展，阿波羅登月計(jì)劃成功，并實(shí)現(xiàn)了影像超遠(yuǎn)距離傳播。70年代中期，試飛中心成功研制出了國(guó)內(nèi)首臺(tái)調(diào)頻和數(shù)碼磁帶機(jī)；遙測(cè)技術(shù)開(kāi)始投入使用。

20世紀(jì)80年代是試飛測(cè)試技術(shù)開(kāi)始與國(guó)際接軌的時(shí)期。期間引進(jìn)的是第一個(gè)可編程的PCM數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，測(cè)量參數(shù)達(dá)200個(gè)，速率8K字/秒；測(cè)試參數(shù)達(dá)1000個(gè)，PCM速率達(dá)32K字/秒，實(shí)現(xiàn)了飛行試驗(yàn)的地面監(jiān)控。這些系統(tǒng)對(duì)“三機(jī)定型”（J8Ⅱ、J7Ⅲ、JJ7）和Y7系列適航試飛發(fā)揮了重要作用。同期，試飛中心成功研制出了三代數(shù)碼磁帶機(jī)。

20世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)的試飛測(cè)試水平得到空前提高，以ADAS/GDAS研制成功為標(biāo)志，試飛中心的測(cè)試技術(shù)全面進(jìn)入綜合測(cè)試階段，測(cè)試技術(shù)實(shí)現(xiàn)與國(guó)際接軌。ADAS/GDAS系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)首次攻克了包括三代機(jī)、飛控等一大批專(zhuān)用采集器研制技術(shù)，整套系統(tǒng)完全自主綜合、集成和調(diào)試，磁（帶）遙（測(cè)）視（頻）三合一的系統(tǒng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。該系統(tǒng)總采樣率達(dá)8Mb/秒；地面監(jiān)控參數(shù)達(dá)2000個(gè)，總速率達(dá)3MB/S；監(jiān)控顯示畫(huà)面約60幅；80%的試飛數(shù)據(jù)做到了實(shí)時(shí)和準(zhǔn)實(shí)時(shí)處理。1999年，該系統(tǒng)獲原中航工業(yè)總公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)；2003年，ADAS/GDAS系統(tǒng)首次出口國(guó)外。

以ADAS/GDAS研制成功樹(shù)立中國(guó)試飛測(cè)試技術(shù)發(fā)展里程碑開(kāi)始，我國(guó)的測(cè)試系統(tǒng)建設(shè)從“交鑰匙工程”的成套引進(jìn)方式轉(zhuǎn)為自行進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)、部分測(cè)試設(shè)備自行開(kāi)發(fā)、自行調(diào)試和系統(tǒng)集成、自行完成鑒定試飛的建設(shè)模式，試飛中心機(jī)載測(cè)試專(zhuān)業(yè)技術(shù)發(fā)展和建設(shè)開(kāi)始著重向深度發(fā)展。

當(dāng)今世界試飛測(cè)試技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

從美國(guó)F系列飛機(jī)和歐洲空客飛機(jī)機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)發(fā)展變遷可以看出，機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)由傳統(tǒng)系統(tǒng)構(gòu)架正逐步向網(wǎng)絡(luò)化方向邁進(jìn)。

為了滿足21世紀(jì)的需要，美國(guó)國(guó)防部提出了通用機(jī)載儀表系統(tǒng)（CAIS）的發(fā)展計(jì)劃，目的是實(shí)現(xiàn)飛行試驗(yàn)測(cè)試設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、通用性和互換性。CAIS標(biāo)準(zhǔn)頒布后，CAIS總線應(yīng)運(yùn)而生，據(jù)此建立的系統(tǒng)已在F/A-18E/F、F-22和F-35等飛機(jī)上得到成功運(yùn)用。CAIS成功之處在于它統(tǒng)一了美國(guó)各飛行試驗(yàn)和鑒定機(jī)構(gòu)之間測(cè)試設(shè)備的使用語(yǔ)言之標(biāo)準(zhǔn)，真正實(shí)現(xiàn)了飛行試驗(yàn)各機(jī)載測(cè)試分系統(tǒng)之間以及與地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)與信息的高度集成與綜合，提高了飛行試驗(yàn)效率。

空客A380飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)的系統(tǒng)組成和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)則比較清晰，系統(tǒng)采用了基于網(wǎng)絡(luò)的4層體系結(jié)構(gòu)，第一層負(fù)責(zé)傳統(tǒng)的模擬量、開(kāi)關(guān)量等信號(hào)的獲取和調(diào)理；第二層完成來(lái)自傳感器層和航空電子總線、1553B總線、串行總線的數(shù)據(jù)采集；第三層為數(shù)據(jù)集合和分配層，通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)完成采集層各采集單元的數(shù)據(jù)集合，并按需要把數(shù)據(jù)分配給數(shù)據(jù)處理、記錄和遙測(cè)設(shè)備；而最后的數(shù)據(jù)記錄和分析層則包括雙余度數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

然而，更讓人關(guān)注的是美國(guó)試驗(yàn)中心和項(xiàng)目評(píng)估投資機(jī)構(gòu)于2004年10月啟動(dòng)的增強(qiáng)遙測(cè)綜合網(wǎng)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)計(jì)劃。該計(jì)劃的目的是為試驗(yàn)場(chǎng)和試驗(yàn)基地自主發(fā)展綜合增強(qiáng)型遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，解決試驗(yàn)中空地網(wǎng)絡(luò)化、遙測(cè)寬帶、多系統(tǒng)信息融合分析等問(wèn)題，由機(jī)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、遙測(cè)射頻傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、地面網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)三部分組成，即建立空天地一體化的遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

由此推斷，以太網(wǎng)必將取代各種專(zhuān)用總線，形成新的機(jī)載數(shù)據(jù)采集記錄網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。至此，我們可以清晰地看出國(guó)際上遙測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

新一代網(wǎng)絡(luò)化通用機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)再開(kāi)紀(jì)元

隨著新型飛機(jī)越來(lái)越先進(jìn)、系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，測(cè)試參數(shù)開(kāi)始快速增長(zhǎng)，飛行試驗(yàn)參數(shù)也越來(lái)越多，從20世紀(jì)50、60年代幾十個(gè)測(cè)量參數(shù)，到20世紀(jì)80年代上千個(gè)測(cè)試參數(shù)、90年代兩三千個(gè)參數(shù)，進(jìn)入21世紀(jì)預(yù)計(jì)大型客機(jī)機(jī)載采集參數(shù)將達(dá)到20000個(gè)以上。同時(shí)，伴隨著新一代飛機(jī)試飛對(duì)安全性、經(jīng)濟(jì)性和信息化更高的追求，各種測(cè)試設(shè)備從幾百臺(tái)件猛增到幾千臺(tái)件，一個(gè)架次測(cè)試的數(shù)據(jù)量也從幾十兆字節(jié)增加到上百萬(wàn)兆字節(jié)，傳統(tǒng)的測(cè)試設(shè)備和測(cè)試技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代飛行試驗(yàn)測(cè)試需求的快速增長(zhǎng)。

2011年3月，試飛中心開(kāi)始著手新一代網(wǎng)絡(luò)化通用機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)研制，目前，該項(xiàng)目已通過(guò)試飛驗(yàn)證，突破了八大關(guān)鍵技術(shù)，形成了一批專(zhuān)利群，并逐步建立了我國(guó)綜合遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。2014年10月，該項(xiàng)目榮獲“中航工業(yè)優(yōu)秀預(yù)研項(xiàng)目獎(jiǎng)”。

新一代網(wǎng)絡(luò)化通用機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)中的設(shè)備除了具有高數(shù)率、大容量、可進(jìn)行智能化管理等優(yōu)勢(shì)，還具有標(biāo)準(zhǔn)化、積木式、通用性等特點(diǎn)，可全面提供飛行試驗(yàn)遙測(cè)機(jī)載測(cè)試設(shè)備解決方案，未來(lái)將逐步滿足從軍機(jī)到民機(jī)測(cè)試、單系統(tǒng)到全狀態(tài)試飛測(cè)試全范圍的應(yīng)用需求，為我國(guó)的航空飛行器研制模式開(kāi)辟了新的歷史紀(jì)元。

試飛測(cè)試技術(shù)是一個(gè)由眾多學(xué)科研究組成的系統(tǒng)工程。如今，走進(jìn)試飛中心，測(cè)試成果琳瑯滿目。多種試飛測(cè)試參數(shù)傳感器及天線等已形成系列，并成功應(yīng)用于航空航天試飛領(lǐng)域，助推了國(guó)防現(xiàn)代化進(jìn)程；地面實(shí)時(shí)安全監(jiān)控系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)首開(kāi)先河，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控的各類(lèi)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，以及對(duì)飛機(jī)故障趨勢(shì)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)告警，有效提高了科研試飛安全系數(shù)；機(jī)載BD/GPS授時(shí)定位器IRIG-B（AC）碼時(shí)間同步精度優(yōu)于4微妙，技術(shù)獨(dú)樹(shù)一幟，加快了某系統(tǒng)在飛行試驗(yàn)中的應(yīng)用步伐。

在對(duì)試飛測(cè)試技術(shù)的孜孜探索中，試飛中心以先進(jìn)的機(jī)載光電測(cè)試、地面跟蹤測(cè)試、船載平臺(tái)光電測(cè)試及伴飛光電跟蹤測(cè)試技術(shù)和手段交織形成了一張龐大的、無(wú)形的“天網(wǎng)”，書(shū)寫(xiě)了騰飛世界、問(wèn)鼎藍(lán)天的輝煌，創(chuàng)造了對(duì)標(biāo)國(guó)際、創(chuàng)新發(fā)展的奇跡。不久的將來(lái)，試飛中心必將在飛行試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域和國(guó)際同行一較高下。

第二層完成來(lái)自傳感器層和航空電子總線、1553B總線、串行總線的數(shù)據(jù)采集；第三層為數(shù)據(jù)集合和分配層，通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)完成采集層各采集單元的數(shù)據(jù)集合，并按需要把數(shù)據(jù)分配給數(shù)據(jù)處理、記錄和遙測(cè)設(shè)備；而最后的數(shù)據(jù)記錄和分析層則包括雙余度數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

然而，更讓人關(guān)注的是美國(guó)試驗(yàn)中心和項(xiàng)目評(píng)估投資機(jī)構(gòu)于2004年10月啟動(dòng)的增強(qiáng)遙測(cè)綜合網(wǎng)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)計(jì)劃。該計(jì)劃的目的是為試驗(yàn)場(chǎng)和試驗(yàn)基地自主發(fā)展綜合增強(qiáng)型遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，解決試驗(yàn)中空地網(wǎng)絡(luò)化、遙測(cè)寬帶、多系統(tǒng)信息融合分析等問(wèn)題，由機(jī)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、遙測(cè)射頻傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、地面網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)三部分組成，即建立空天地一體化的遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

由此推斷，以太網(wǎng)必將取代各種專(zhuān)用總線，形成新的機(jī)載數(shù)據(jù)采集記錄網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。至此，我們可以清晰地看出國(guó)際上遙測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

新一代網(wǎng)絡(luò)化通用機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)再開(kāi)紀(jì)元

隨著新型飛機(jī)越來(lái)越先進(jìn)、系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，測(cè)試參數(shù)開(kāi)始快速增長(zhǎng)，飛行試驗(yàn)參數(shù)也越來(lái)越多，從20世紀(jì)50、60年代幾十個(gè)測(cè)量參數(shù)，到20世紀(jì)80年代上千個(gè)測(cè)試參數(shù)、90年代兩三千個(gè)參數(shù)，進(jìn)入21世紀(jì)預(yù)計(jì)大型客機(jī)機(jī)載采集參數(shù)將達(dá)到20000個(gè)以上。同時(shí)，伴隨著新一代飛機(jī)試飛對(duì)安全性、經(jīng)濟(jì)性和信息化更高的追求，各種測(cè)試設(shè)備從幾百臺(tái)件猛增到幾千臺(tái)件，一個(gè)架次測(cè)試的數(shù)據(jù)量也從幾十兆字節(jié)增加到上百萬(wàn)兆字節(jié)，傳統(tǒng)的測(cè)試設(shè)備和測(cè)試技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代飛行試驗(yàn)測(cè)試需求的快速增長(zhǎng)。

2011年3月，試飛中心開(kāi)始著手新一代網(wǎng)絡(luò)化通用機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)研制，目前，該項(xiàng)目已通過(guò)試飛驗(yàn)證，突破了八大關(guān)鍵技術(shù)，形成了一批專(zhuān)利群，并逐步建立了我國(guó)綜合遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。2014年10月，該項(xiàng)目榮獲“中航工業(yè)優(yōu)秀預(yù)研項(xiàng)目獎(jiǎng)”。

新一代網(wǎng)絡(luò)化通用機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)中的設(shè)備除了具有高數(shù)率、大容量、可進(jìn)行智能化管理等優(yōu)勢(shì)，還具有標(biāo)準(zhǔn)化、積木式、通用性等特點(diǎn)，可全面提供飛行試驗(yàn)遙測(cè)機(jī)載測(cè)試設(shè)備解決方案，未來(lái)將逐步滿足從軍機(jī)到民機(jī)測(cè)試、單系統(tǒng)到全狀態(tài)試飛測(cè)試全范圍的應(yīng)用需求，為我國(guó)的航空飛行器研制模式開(kāi)辟了新的歷史紀(jì)元。

試飛測(cè)試技術(shù)是一個(gè)由眾多學(xué)科研究組成的系統(tǒng)工程。如今，走進(jìn)試飛中心，測(cè)試成果琳瑯滿目。多種試飛測(cè)試參數(shù)傳感器及天線等已形成系列，并成功應(yīng)用于航空航天試飛領(lǐng)域，助推了國(guó)防現(xiàn)代化進(jìn)程；地面實(shí)時(shí)安全監(jiān)控系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)首開(kāi)先河，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控的各類(lèi)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，以及對(duì)飛機(jī)故障趨勢(shì)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)告警，有效提高了科研試飛安全系數(shù)；機(jī)載BD/GPS授時(shí)定位器IRIG-B（AC）碼時(shí)間同步精度優(yōu)于4微妙，技術(shù)獨(dú)樹(shù)一幟，加快了某系統(tǒng)在飛行試驗(yàn)中的應(yīng)用步伐。

在對(duì)試飛測(cè)試技術(shù)的孜孜探索中，試飛中心以先進(jìn)的機(jī)載光電測(cè)試、地面跟蹤測(cè)試、船載平臺(tái)光電測(cè)試及伴飛光電跟蹤測(cè)試技術(shù)和手段交織形成了一張龐大的、無(wú)形的“天網(wǎng)”，書(shū)寫(xiě)了騰飛世界、問(wèn)鼎藍(lán)天的輝煌，創(chuàng)造了對(duì)標(biāo)國(guó)際、創(chuàng)新發(fā)展的奇跡。不久的將來(lái)，試飛中心必將在飛行試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域和國(guó)際同行一較高下。