一種直升機綜合信息顯示系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及航空電子【技術領域】，特別是涉及一種直升機綜合信息顯示系統(tǒng)。本系統(tǒng)由2臺多功能顯示器和1個多功能控制器組成，其中，2臺完全相同的多功能顯示器通過數(shù)據(jù)總線、離散量、模擬量接口與數(shù)據(jù)/信號源交聯(lián)，2臺多功能顯示器之間通過數(shù)據(jù)總線連接，多功能控制器通過數(shù)據(jù)總線與多功能顯示器連接。該綜合信息顯示系統(tǒng)是針對單駕駛或雙駕駛直升機設計的，系統(tǒng)航線可更換單元數(shù)量少、成本低、接口數(shù)量豐富、可配置、具有更加適合中國駕駛員的人機界面。由于系統(tǒng)僅由3個航線可更換單元組成，產品數(shù)量少，因此系統(tǒng)造價低廉，維護成本低；系統(tǒng)預留豐富的數(shù)據(jù)總線、模擬量、離散量等接口，可通過軟件配置實現(xiàn)接口的靈活應用。
【專利說明】一種直升機綜合信息顯示系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及航空電子【技術領域】，特別是涉及一種直升機綜合信息顯示系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)在，直升機座艙已經全面進入玻璃座艙時代，而玻璃座艙的核心設備之一就是擁有豐富信息顯示功能和綜合控制功能的綜合信息顯示系統(tǒng)。目前，眾多國際大型航空電子設備制造商均有直升機綜合信息顯示系統(tǒng)產品，且產品構型各不相同:柯林斯公司的MFD-255系統(tǒng)由2臺主飛行顯示器、2臺導航顯示器和2個顯示控制器組成；霍尼韋爾公司的APEX系統(tǒng)由4臺多功能顯示器、2個顯示器控制器、I個(或2個，由用戶選擇)多功能控制器和模塊化航電單元組成。上述產品均可實現(xiàn)直升機綜合信息顯示功能，但均主要面向英語用戶，中國用戶識別和操作存在一定難度。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術問題:
[0004]本發(fā)明的目的是創(chuàng)造一種全新的直升機綜合信息顯示系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以滿足單駕駛或雙駕駛、4噸級及以下直升機對綜合信息顯示系統(tǒng)的需求，同時盡可能具有最少的航線可更換單元的數(shù)量，降低生產成本和維護成本，并具有中文顯示界面，使之滿足中國用戶的需求及使用習慣。
[0005]本發(fā)明的技術方案:
[0006]直升機綜合信息顯示系統(tǒng)，本系統(tǒng)由2臺多功能顯示器和I個多功能控制器組成，其中，
[0007]2臺完全相同的多功能顯示器通過數(shù)據(jù)總線、離散量、模擬量接口與數(shù)據(jù)/信號源交聯(lián)，2臺多功能顯示器之間通過數(shù)據(jù)總線連接，多功能控制器通過數(shù)據(jù)總線與多功能顯示器連接；
[0008]所述的多功能顯示器包括底板總線、鍵碼掃描電路、EMI濾波單元、電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、顯示處理模塊、液晶顯示單元及控制鍵，從數(shù)據(jù)/信號源采集的信號通過數(shù)據(jù)總線/模擬量/離散量接口進入底板總線，再從底板總線傳輸給數(shù)據(jù)采集模塊，經數(shù)據(jù)采集模塊采集后通過底板總線傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊進行數(shù)據(jù)處理和信息融合后將信息通過以太網發(fā)送給顯示處理模塊，顯示處理模塊將信息轉換成為視頻信號后通過LVDS接口發(fā)送到液晶顯示單元顯示；同時液晶顯示單元的控制鍵接收駕駛員發(fā)出的控制指令，指令由鍵碼掃描電路識別后經底板總線傳給數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊將有效的指令經底板總線傳給數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊將指令轉換成控制指令經底板總線發(fā)送給交聯(lián)設備。直接在顯示畫面上疊加的視頻信號經底板總線直接傳輸給顯示處理模塊，通過顯示處理模塊轉換成視頻信號經LVDS接口直接傳輸給液晶顯示單元顯示。
[0009]多功能控制器包括EMI濾波單元、電源模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、導光板鍵盤，導光板鍵盤將駕駛員的控制指令轉換成鍵碼值發(fā)送給數(shù)據(jù)處理模塊，經處理后通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送給多功能顯示器；多功能顯示器的控制指令通過數(shù)據(jù)總線傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊將控制指令轉換成控制信號后發(fā)送給導光板鍵盤。
[0010]所述的數(shù)據(jù)/信號源包括大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)、航姿基準系統(tǒng)、無線電高度表、無線電羅盤、GPS、伏爾導航系統(tǒng)、測距機、氣象雷達、自動飛行控制系統(tǒng)、近地警告系統(tǒng)、光電吊艙、飛參記錄系統(tǒng)、視頻記錄儀、機電系統(tǒng)。
[0011]所述的2臺多功能顯示器分別工作在主、從模式下，對外默認由主從關系為主的顯示器向外發(fā)出控制指令，顯示器的主從模式通過多功能控制器進行選擇切換。
[0012]本發(fā)明的有益效果:
[0013]該綜合信息顯示系統(tǒng)是針對單駕駛或雙駕駛直升機設計的，系統(tǒng)航線可更換單元數(shù)量少、成本低、接口數(shù)量豐富、可配置、具有更加適合中國駕駛員的人機界面。由于系統(tǒng)僅由3個航線可更換單元組成，產品數(shù)量少，因此系統(tǒng)造價低廉，維護成本低；系統(tǒng)預留豐富的數(shù)據(jù)總線、模擬量、離散量等接口，可通過軟件配置實現(xiàn)接口的靈活應用，使系統(tǒng)可配置成與多種系統(tǒng)交聯(lián)、執(zhí)行不同任務需要的工作方式，可適用于不同用途直升機；同時系統(tǒng)的顯示界面均采用中文，便于中國駕駛員接受和掌握。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1:系統(tǒng)框圖
[0015]圖2:顯示器結構框圖
[0016]圖3:多功能控制器結構框圖
【具體實施方式】
[0017]直升機綜合信息顯示系統(tǒng)，本系統(tǒng)由2臺多功能顯示器和I個多功能控制器組成，其中，
[0018]2臺完全相同的多功能顯示器通過數(shù)據(jù)總線、離散量、模擬量接口與數(shù)據(jù)/信號源交聯(lián)，2臺多功能顯示器之間通過數(shù)據(jù)總線連接，多功能控制器通過數(shù)據(jù)總線與多功能顯示器連接；
[0019]所述的數(shù)據(jù)/信號源包括大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)、航姿基準系統(tǒng)、無線電高度表、無線電羅盤、GPS、伏爾導航系統(tǒng)、測距機、氣象雷達、自動飛行控制系統(tǒng)、近地警告系統(tǒng)、光電吊艙、飛參記錄系統(tǒng)、視頻記錄儀、機電系統(tǒng)。
[0020]多功能顯示器基于綜合化和一體化理念設計，將數(shù)據(jù)采集電路、顯控處理電路和液晶顯示屏集成為一體化設備，使其具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、信息融合、圖形生成和顯示等功能。
[0021]所述的多功能顯示器包括底板總線、鍵碼掃描電路、EMI濾波單元、電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、顯示處理模塊、液晶顯示單元及控制鍵，從數(shù)據(jù)/信號源采集的信號通過數(shù)據(jù)總線/模擬量/離散量接口進入底板總線，再從底板總線傳輸給數(shù)據(jù)采集模塊，經數(shù)據(jù)采集模塊采集后通過底板總線傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊進行數(shù)據(jù)處理和信息融合后將信息通過以太網發(fā)送給顯示處理模塊，顯示處理模塊將信息轉換成為視頻信號后通過LVDS接口發(fā)送到液晶顯示單元顯示；同時液晶顯示單元的控制鍵接收駕駛員發(fā)出的控制指令，指令由鍵碼掃描電路識別后經底板總線傳給數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊將有效的指令經底板總線傳給數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊將指令轉換成控制指令經底板總線發(fā)送給交聯(lián)設備。直接在顯示畫面上疊加的視頻信號經底板總線直接傳輸給顯示處理模塊，通過顯示處理模塊轉換成視頻信號經LVDS接口直接傳輸給液晶顯示單元顯示。
[0022]實施例多功能顯示器中顯示部件包括:液晶顯示單元、控制鍵及導光板、顯示處理模塊和顯卡模塊(顯卡模塊以PMC背板的形式安裝在顯示處理模塊上)；數(shù)據(jù)采集和處理功能部件包括:數(shù)據(jù)采集模塊1、數(shù)據(jù)采集模塊2和數(shù)據(jù)處理模塊；此外還包括機箱、托架、底板(含鍵碼掃描電路)和電源模塊(含EMI濾波單元)。
[0023]液晶顯示單元采用10英寸液晶顯示屏，寬6英寸，高8英寸,分辨率為768 X 1024,液晶顯示屏接收顯卡模塊的LVDS數(shù)字視頻信號進行顯示。
[0024]顯示處理模塊完成圖形圖像的生成和顯示視頻信號的輸出，處理器采用MPC8245處理器，主頻300MHz，內存512MB，支持IDE接口，程序FLASH容量16MB，數(shù)據(jù)FLASH容量32MB，2路lOOM/s以太網接口，并有PMC-PCI總線插座，16位數(shù)據(jù)操作。
[0025]顯卡模塊GPU采用ATI MOBILITY RADEON 9000，顯存64MB，具有硬件加速，支持0PENGL1.3圖形庫，I路LVDS視頻信號輸出，I路PAL-D視頻信號輸入，I路PAL-D信號輸出，標準PMC背板模塊，安裝在顯示處理模塊上。
[0026]數(shù)據(jù)采集模塊I包括與外部設備交聯(lián)的14路ARINC429總線輸入接口、3路ARINC429總線輸出接口、3路模擬量輸入接口和3路輸入離散量接口。模塊的控制器采用DSPSM320F2812PGFMEP處理器，處理器主頻150MHz，集成128K字容量程序FLASH，16K字容量SARAM ;數(shù)據(jù)采集模塊I作為底板數(shù)據(jù)總線的從設備通過16k字節(jié)的雙口存儲器與從數(shù)據(jù)處理模塊進行數(shù)據(jù)交換。
[0027]數(shù)據(jù)采集模塊2包括與外部設備交聯(lián)的2路ARINC453總線輸入接口、ARINC407輸入接口和ARINC583輸出接口。模塊的控制器采用DSP TMS2812處理器，處理器主頻150MHz，集成128K字容量程序FLASH，16K字容量SARAM。數(shù)據(jù)采集模塊2作為底板數(shù)據(jù)總線的從設備通過16k字節(jié)的雙口存儲器與從數(shù)據(jù)處理模塊進行數(shù)據(jù)交換。
[0028]數(shù)據(jù)處理模塊完成外部交聯(lián)設備輸入數(shù)據(jù)的處理和系統(tǒng)任務數(shù)據(jù)流的控制，處理器采用MPC8245處理器，主頻300MHz，內存512MB，程序FLASH容量16MB，數(shù)據(jù)FLASH容量32MB，2路以太網接口，8路RS422接口。數(shù)據(jù)處理模塊作為底板數(shù)據(jù)總線的主設備與從設備數(shù)據(jù)采集模塊進行數(shù)據(jù)交換。
[0029]鍵碼掃描電路實時捕獲駕駛員通過顯示器邊鍵發(fā)出的畫面切換指令和控制指令，然后通過底板總線發(fā)給數(shù)據(jù)處理模塊，對畫面的控制通過數(shù)據(jù)處理模塊反饋給顯示處理模塊，對交聯(lián)設備的控制指令可通過底板發(fā)送出去。
[0030]電源模塊提供+5V和±12V輸出，給多功能顯不器的所有模塊供電。
[0031]多功能控制器包括EMI濾波單元、電源模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、導光板鍵盤，導光板鍵盤將駕駛員的控制指令轉換成鍵碼值發(fā)送給數(shù)據(jù)處理模塊，經處理后通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送給多功能顯示器；多功能顯示器的控制指令通過數(shù)據(jù)總線傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊將控制指令轉換成控制信號后發(fā)送給導光板鍵盤。
[0032]實施例多功能控制器由數(shù)據(jù)加載卡數(shù)據(jù)接口、導光板鍵盤、其它操縱裝置、數(shù)據(jù)處理模塊和電源模塊(含EMI濾波單元)組成。
[0033]數(shù)據(jù)處理模塊完成導光板鍵碼和其他操縱裝置狀態(tài)的采集發(fā)送，并完成與數(shù)據(jù)加載卡的數(shù)據(jù)傳輸。
[0034]數(shù)據(jù)處理模塊處理器采用MPC8245處理器，主頻300MHz，內存128MB，支持SD電子盤接口，2路以太網接口、2路RS422收發(fā)接口，程序FLASH容量16MB。
[0035]電源模塊提供+5V電源輸出電流3A，給多功能控制器所有模塊供電。
[0036]所述的2臺多功能顯示器分別工作在主、從模式下，對外默認由主從關系為主的顯示器向外發(fā)出控制指令，顯示器的主從模式通過多功能控制器進行選擇切換。
[0037]2臺顯示器間實時通過以太網交換數(shù)據(jù)并比較，判斷系統(tǒng)工作狀態(tài)并提示駕駛員故障信息。當其中一臺顯示器的數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)生故障，另一臺顯示器可將數(shù)據(jù)通過以太網發(fā)給故障顯示器的數(shù)據(jù)處理模塊，使故障顯示器可以正常進行畫面顯示和畫面切換，從而提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性。
【權利要求】
1.一種直升機綜合信息顯示系統(tǒng)，本系統(tǒng)由2臺多功能顯示器和I個多功能控制器組成，其中， 2臺完全相同的多功能顯示器通過數(shù)據(jù)總線、離散量、模擬量接口與數(shù)據(jù)/信號源交聯(lián)，2臺多功能顯示器之間通過數(shù)據(jù)總線連接，多功能控制器通過數(shù)據(jù)總線與多功能顯示器連接； 所述的多功能顯示器包括底板總線、鍵碼掃描電路、EMI濾波單元、電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、顯示處理模塊、液晶顯示單元及控制鍵，從數(shù)據(jù)/信號源采集的信號通過數(shù)據(jù)總線/模擬量/離散量接口進入底板總線，再從底板總線傳輸給數(shù)據(jù)采集模塊，經數(shù)據(jù)采集模塊采集后通過底板總線傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊進行數(shù)據(jù)處理和信息融合后將信息通過以太網發(fā)送給顯示處理模塊，顯示處理模塊將信息轉換成為視頻信號后通過LVDS接口發(fā)送到液晶顯示單元顯示；同時液晶顯示單元的控制鍵接收駕駛員發(fā)出的控制指令，指令由鍵碼掃描電路識別后經底板總線傳給數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊將有效的指令經底板總線傳給數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊將指令轉換成控制指令經底板總線發(fā)送給交聯(lián)設備；直接在顯示畫面上疊加的視頻信號經底板總線直接傳輸給顯示處理模塊，通過顯示處理模塊轉換成視頻信號經LVDS接口直接傳輸給液晶顯示單元顯示； 多功能控制器包括EMI濾波單元、電源模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、導光板鍵盤，導光板鍵盤將駕駛員的控制指令轉換成鍵碼值發(fā)送給數(shù)據(jù)處理模塊，經處理后通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送給多功能顯示器；多功能顯示器的控制指令通過數(shù)據(jù)總線傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊將控制指令轉換成控制信號后發(fā)送給導光板鍵盤； 所述的數(shù)據(jù)/信號源包括大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)、航姿基準系統(tǒng)、無線電高度表、無線電羅盤、GPS、伏爾導航系統(tǒng)、測距機、氣象雷達、自動飛行控制系統(tǒng)、近地警告系統(tǒng)、光電吊艙、飛參記錄系統(tǒng)、視頻記錄儀、機電系統(tǒng)。
2.如權利要求1所述的一種直升機綜合信息顯示系統(tǒng)，其特征是，所述的2臺多功能顯示器分別工作在主、從模式下，對外默認由主從關系為主的顯示器向外發(fā)出控制指令，顯示器的主從模式通過多功能控制器進行選擇切換。
【文檔編號】G09G5/00GK103818560SQ201210464035
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年11月16日 優(yōu)先權日:2012年11月16日
【發(fā)明者】楊明, 楊永華 申請人:哈爾濱飛機工業(yè)集團有限責任公司