、溫度和飛機姿態(tài)等物理量直接轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號，對這些電信號進行數(shù)字量化后通過統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)提供給后級處理。大氣航姿采集單元通過以下幾個部分執(zhí)行相關(guān)功能:
[0089]a.接口數(shù)據(jù)采集:主要包括兩部分，一是對外部的大氣壓力、大氣溫度傳感器的輸入信號進行轉(zhuǎn)換采集，二是對內(nèi)部的加速度計、陀螺儀等航姿傳感器信號進行轉(zhuǎn)換和采集；
[0090]b.大氣航姿數(shù)據(jù)處理:首先對采集的原始大氣航姿數(shù)據(jù)進行濾波、壞值剔除等操作，然后將這些數(shù)據(jù)按照規(guī)定的格式輸出到統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)。
[0091]操作控制板:操作控制面板為機組人員的人機接口部件，機組人員可通過操作控制面板實現(xiàn)對機載設(shè)備的操作控制。操作控制面板提供按鍵、數(shù)字、字符、光標、開關(guān)等操作部件，這些控件的操作被轉(zhuǎn)換成指令信號通過統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)提供給后級處理。操作控制板通過以下幾個部分執(zhí)行相關(guān)功能:
[0092]c.操作控件的輸入人機接口:操作控制面板上提供按鍵、旋鈕和搖桿等人機接口控件，能夠使機組人員通過其進行控制命令的輸入；
[0093]d.操作控件的狀態(tài)指示:通過指示燈等方式指示控制操作的狀態(tài)，提供給機組人員進行識別；
[0094]e.操控數(shù)據(jù)處理:進行控件輸入狀態(tài)的采集和處理，按照約定的格式通過統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)將這些控件的狀態(tài)進行上報。
[0095]統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò):統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)作為系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)交互通路，對系統(tǒng)的安全性、經(jīng)濟性、靈活性和可擴展性具有重要的影響，統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)采用FlexRay總線，采用總線式拓撲結(jié)構(gòu)。統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)的物理實現(xiàn)集成在各個部件單元硬件組成內(nèi)部，采用統(tǒng)一的標準通信協(xié)議，能夠支持總線的雙冗余配置。
【主權(quán)項】
1.基于統(tǒng)一處理平臺的通用飛機機載電子系統(tǒng)，其特征在于:所述電子系統(tǒng)包括相互連接的飛行顯示器、統(tǒng)一處理平臺、大氣航姿采集單元、操作控制板和統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)總線； 所述統(tǒng)一處理平臺包括電源模塊PSM、公共處理模塊CPM、通用接口模塊1M、射頻接口模塊RFM、音頻接口模塊AUD1、作動控制模塊ACM; 所述電源模塊PSM輸入機載+28VDC正常電源和+24VDC應(yīng)急電源，經(jīng)過轉(zhuǎn)換后變換為平臺內(nèi)部模塊、大氣航姿采集單元和操作控制板所需的+12VDC電源;PSM通過統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)總線給CPM周期性發(fā)送狀態(tài)信息并接收CPM發(fā)送的控制命令； 所述公共處理模塊CPM提供統(tǒng)一處理平臺的公共計算和處理資源，CPM集成嵌入式實時分區(qū)操作系統(tǒng)，提供統(tǒng)一的應(yīng)用程序接口標準，允許駐留多個不同安全等級的功能應(yīng)用程序; 所述通用接口模塊1M提供系統(tǒng)中通用的輸入輸出接口，實現(xiàn)對發(fā)動機參數(shù)、機身參數(shù)、電源參數(shù)和燃油參數(shù)通用參數(shù)的采集，以及部分離散量控制信號的輸出；1M將采集到的數(shù)據(jù)通過統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)總線提供給CPM進行處理，并通過統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)總線接收CPM發(fā)送的控制信號； 所述射頻接口處理模塊RFM提供系統(tǒng)中的射頻信號收發(fā)和處理功能；包括VHF電臺、VOR、ILS、ADF、DME、MKR、應(yīng)答機、北斗和GPS接口 ； RFM將解析后的數(shù)據(jù)通過統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)總線提供給CPM進行處理，并通過統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)總線接收CPM發(fā)送的控制信號和輸出數(shù)據(jù)； 所述音頻處理模塊AUD1包括I路主駕、I路副駕和4路乘客的麥克風話音輸入、耳機聲音輸出接口、I路駕駛艙喇叭的聲音輸出接口、6路導(dǎo)航音頻信號輸入接口、4路告警聲音輸入接口； 作動控制模塊ACM通過統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)總線接收CPM發(fā)送的控制信號和輸出數(shù)據(jù)，并將執(zhí)行結(jié)果通過統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)總線提供給CPM進行處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于統(tǒng)一處理平臺的通用飛機機載電子系統(tǒng)，其特征在于:所述統(tǒng)一處理平臺還包括擴展接口模塊E1，擴展接口模塊E1上集成標準的數(shù)字接口，ΕΙ0通過統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)單元和CPM進行數(shù)據(jù)的交互。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于統(tǒng)一處理平臺的通用飛機機載電子系統(tǒng)，其特征在于:公共處理模塊CPM采用大容量隨機存儲器和固態(tài)電子盤，支持導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫、地形數(shù)據(jù)庫和其它數(shù)據(jù)庫的實時運行;公共處理模塊CPM采用雙余度配置。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于統(tǒng)一處理平臺的通用飛機機載電子系統(tǒng)，其特征在于:擴展接口模塊E1上集成標準的數(shù)字接口是ARINC429、RS422、ARINC453、ARINC708。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于統(tǒng)一處理平臺的通用飛機機載電子系統(tǒng)，其特征在于:通用接口模塊1M接口的類型包括離散量接口、模擬電壓采集接口、模擬電流采集接口、電阻量采集接口和熱電偶輸入采集接口。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于統(tǒng)一處理平臺的通用飛機機載電子系統(tǒng)，其特征在于:所述飛行顯示器包括圖形處理器;所述圖形處理器包括: 接口數(shù)據(jù)處理:飛行顯示器通過外部接口獲取需要顯示的各種數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)通過統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)總線和外部視頻輸入獲取，包括大氣、航姿、控制、通信、導(dǎo)航、監(jiān)視信息； 數(shù)據(jù)信息處理:將獲取的這些數(shù)據(jù)按照綜合化的方式進行處理，根據(jù)不同顯示信息的規(guī)范、約定、格式和方式要求，將其處理為可以按照圖形表示的數(shù)據(jù)； 顯示轉(zhuǎn)換處理:將需要顯示的圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成可以通過顯示屏直接顯示的圖像，數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化成可以直接識別的符號、字符的圖形化信息； 圖像顯示:通過液晶屏進行所需圖像的直接顯示。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于統(tǒng)一處理平臺的通用飛機機載電子系統(tǒng)，其特征在于:所述大氣航姿采集單元集成多個傳感器，將大氣壓力、溫度和飛機姿態(tài)物理量直接轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號，對電信號進行數(shù)字量化后通過統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)總線提供給后級處理； 接口數(shù)據(jù)采集:包括兩部分，一是對外部的大氣壓力、大氣溫度傳感器的輸入信號進行轉(zhuǎn)換采集，二是對內(nèi)部的加速度計、陀螺儀航姿傳感器信號進行轉(zhuǎn)換和采集； 大氣航姿數(shù)據(jù)處理:對采集的原始大氣航姿數(shù)據(jù)進行濾波、壞值剔除等操作，將這些數(shù)據(jù)按照規(guī)定的格式輸出到統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)； 操作控制板:操作控制面板提供按鍵、數(shù)字、字符、光標、開關(guān)的操作部件，控件的操作被轉(zhuǎn)換成指令信號通過統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)總線提供給后級處理。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于統(tǒng)一處理平臺的通用飛機機載電子系統(tǒng)，其特征在于:所述統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)總線采用總線式拓撲結(jié)構(gòu)的Fl exRay總線。
【專利摘要】本發(fā)明提出了基于統(tǒng)一處理平臺的通用飛機機載電子系統(tǒng)，包括相互連接的飛行顯示器、統(tǒng)一處理平臺、大氣航姿采集單元、操作控制板和統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)總線；統(tǒng)一處理平臺包括電源模塊PSM、公共處理模塊CPM、通用接口模塊IOM、射頻接口模塊RFM、音頻接口模塊AUDIO、作動控制模塊ACM；電源模塊PSM輸入機載+28VDC正常電源和+24VDC應(yīng)急電源，經(jīng)過轉(zhuǎn)換后變換為平臺內(nèi)部模塊、大氣航姿采集單元和操作控制板所需的+12VDC電源；本發(fā)明提出了一種基于統(tǒng)一處理平臺的通用飛機機載電子系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)安全性的進一步提高，能夠靈活適應(yīng)不同類型飛機的需求，能夠?qū)崿F(xiàn)通用飛機航空電子、飛行控制、飛行管理和空管等不同領(lǐng)域的功能集成。
【IPC分類】B64D43/00, H04L12/40
【公開號】CN105539867
【申請?zhí)枴緾N201510918723
【發(fā)明人】劉文學, 孔德岐, 繆煒濤, 呂亞方, 米耘鋒, 馮偉
【申請人】中國航空工業(yè)集團公司西安航空計算技術(shù)研究所
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月10日