功能需求分析及虚拟仪器的设计方案根据飞参系统的功能及其维修检测项目、参考值的要求，研制的检测设备应具备有：在所有的部件正常连接时，可检测整个飞行记录系统的工作状态；同时还可以检测单个部件的工作状态；可直接将飞参记录器上的数据转录到计算机硬盘上。对于测试的信号由于检测设备具有系统检测和各组件单独检测的要求，检测设备需要模拟产生的激励信号和检测信号数量远远超过飞参所要记录的信号数量。通过对飞参系统所有信号的分析，飞参检测设备要输入和输出的信号主要如下：直流信号、周期性信号（方波）、放大器信号（不共地差分输出）、电阻（R）信号、交流信号（4. 7 V）、8个32位双极连续代码字、8位的ACK（自动检测系统）并行码（软件可调）、12位并行码（软件可调）、控制信号： （23～29） V、（12. 6±0. 63） V、（0～0. 3） V、断开。
　　检测设备的硬件有工控机及其外设、电源模块、电源控制模块、模拟信号虚拟模块、I/ O模块、同位器模块、PC总线模块、频率量信号虚拟模块、串行接口模块、信号适配器以及显示屏等组成，其原理框图如1所示。
　　在硬件的设计中考虑了测试原理、规模、经费等因素，采用基于PC的插卡型虚拟仪器组成方案。
　　同时数据采集与处理前具有信号调理器、A/ D或D/ A转换器等前端硬件，以便对被测信号进行预处理。在线实时动态测量对数据采集有严格的要求，通过选择相应的器件基本解决了精度、滤波、同步采样、宽频带等一系列问题，低噪声的问题则由屏蔽和接地来降低噪声和利用多层板技术来处理的；而高速数据采集的问题主要集中在数据的高速传输上，比较有效的方法是采用DMA方式、双口RAM、存储器分段、多速采样等技术。
　　32位双极串行数据的发送飞参系统中，大气数据参数和飞机姿态角是以数字信号形式传送的，符合俄罗斯ГОСТ18977 - 79标准，与ARINC429标准在电气特性上是完全一致的，均为32位双极串行回零码，以电脉冲形式发送，一个电脉冲就是一位。
　　12位并行码信号的检测对于Windows操作系统是采用多任务、多线程机制，飞参记录器组件输出12位并行码信号后，采用I/ O接口读取12位并行码信号并储存在工控机硬盘上。其并行码检测原理图如2所示。
　　飞参记录器输出的12位并行码幅值偏低，波形也不是完整的方波，还伴有一定的噪声，采用LM224作为电压比较器，并接成正反馈形式，提高比较翻转的快速性，改善波形质量。并行码经整形后错位现象依然存在，因此在编程时首先采用连续两次读取后，相与为1的方法来判断脉冲的存在，其次采用在两个地址同步脉冲之间反复读取数据脉冲再按位相或的方法，以保证每个数据脉冲不被漏读。
　　并行码的生成原理设计硬件逻辑电路生成12位并行码，要随意改变每个地址中的数据，将会非常复杂。考虑到并行码的可调性、时序以及工作状态切换的方便，采用工控机用定时器中断的方法向I/ O发数据，控制产生符合要求的12位并行码。
　　飞行参数记录系统检测设备的软件采用CVI ，该软件具有良好的交互性，可编辑仪器面板，定义仪器功能，硬件控制能力强、表达和运算能力强等特点。软件的可重用性也是很重要的，为实现软件的可重用性，采用模块化程序设计思想是一个重要途径。软件包括初始化编程、性能检测、结果处理、故障定位4个部分组成。
　　初始化编程初始化条件包含了硬件和软件系统的全部信息。它包含各种板卡的地址、通讯参数、I/ O参数的初始化等，这类参数能保证设备正常、可靠地运行。
　　性能检测测试软件的流程主要包括系统自检、选择检测部件、调用相应的检测程序。整个程序采用模块化设计，灵活方便，为以后的软件、硬件升级提供了条件。检测项目为用户提供选择窗口，由使用者选择。
　　进入检测过程的每个界面均可方便地进入和退出。
　　其流程如3所示。
　　检测结果处理飞参检测结果的处理是整个检测工作的重要部分，要求检测结果在屏幕上显示、保存、打印和历史查询等。对飞参来说，对历史数据的保存是有巨大意义的。检测结果表格可由用户设定成不同格式打印。为日后的修理及飞参资料的查询创造了条件。
　　故障定位由于飞参系统对故障检测的复杂性以及操作人员对其认识有限，性能检测完毕后，也很难确定故障部位。所以考虑到这一点，充分利用飞参自检的信息，要求在用户操作界面上准确地提示故障部件，将故障部位缩小到硬件板卡甚至主要元器件上。
　　在软件的设计上采用多线程技术增强了基于PC总线的插卡仪器输入输出应用的性能，可防止基于PC的检测应用软件，与插入式数据采集卡或使用标准接口的独立仪器通信时产生的堵塞现象。并且多线程技术还将用户界面显示与数据采集分配在不同的线程上，降低数据采集与用户界面显示间的干扰，使每个线程能独立地以最快速度运行，充分提高系统的检测速度。
　　结论
　　随着电子设备的发展和科学技术的进步，检测设备功能越来越强，结构越来越复杂，传统检测设备难以满足要求，为保证检测设备的通用和统一，采用通用的自动测试设备已势在必行。本文在掌握了飞机飞行记录器的工作原理，测试并分析了其所有的信号，研究出基于虚拟仪器技术的检测设备，具有自动化程度高、易操作和维修、检测迅速准确、工作稳定的特点，为提高检测和维修水平，提供了有力保障。