本發(fā)明屬于航空模擬技術(shù)，具體涉及一種基于CAN總線控制的航空模擬飛行應(yīng)急磁羅盤，特別適用于航空模擬飛行訓練器的航向應(yīng)急指示模擬設(shè)備。

背景技術(shù)：

模擬飛行仿真器大量應(yīng)用于飛機駕駛培訓，可大大提高飛機駕駛培訓的飛行安全以及培訓效果，并極大減少了真實飛行培訓的成本。為保證培訓效果，地面飛行模擬訓練器需要盡量和真實飛機在空中飛行的狀態(tài)一致，而由于真實飛機上的儀表基本上都是采用了氣壓、高度、地磁等物理量作為設(shè)備的動力源或信號源直接進行驅(qū)動，因此要保證與真實飛行的一致性，飛行模擬訓練器需要通過改進儀表的驅(qū)動方式和控制方式，從而響應(yīng)主仿真系統(tǒng)的控制命令。

應(yīng)急磁羅盤為飛機應(yīng)急航向指示設(shè)備，直接采用地磁作為航向指示的信號源和驅(qū)動源，目前用于模擬飛行的應(yīng)急磁羅盤一般采用步進電機作為動力源，且電機驅(qū)動及控制電路與磁羅盤本體為兩個相互分離的結(jié)構(gòu)，存在結(jié)構(gòu)尺寸偏大，響應(yīng)速度慢、不能作為獨立的功能單元進行獨立配置等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，響應(yīng)速度快，能夠作為單獨的功能單元進行配置，直接響應(yīng)主飛行仿真系統(tǒng)的控制信號的基于CAN總線控制的航空飛行模擬應(yīng)急磁羅盤。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：基于CAN總線控制的航空模擬飛行應(yīng)急磁羅盤，其包括下表殼1、顯示窗口玻璃2、導光指示刻度盤3、導光照明印制電路板4、連接桿6、微型伺服電機8、驅(qū)動控制印制電路板9、上表殼10、安裝機構(gòu)，其中，所述應(yīng)急磁羅盤的下表殼1與顯示窗口玻璃2粘接在一起；連接安裝機構(gòu)安裝在下表殼1上；微型伺服電機8和導光照明印制電路板4分別安裝在安裝機構(gòu)的上下兩面；連接桿6的一端固定在微型伺服電機8的旋轉(zhuǎn)軸上，另一端固定在導光指示刻度盤3上；驅(qū)動控制印制電路板9安裝在安裝機構(gòu)上，并與微型伺服電機8錯開；上表殼10與下表殼1連接。

上表殼10通過安裝支架11與下表殼1裝配為一體。

所述安裝機構(gòu)包括固定安裝板5和螺桿7，其中，微型伺服電機8和導光照明印制電路板4分別安裝在固定安裝板5的上下兩面，螺桿7安裝在固定安裝板5的上方。

驅(qū)動控制印制電路板9安裝在螺桿頂端平面上。

所述的微型伺服電機8為360°高精度數(shù)字舵機，內(nèi)置角度傳感器與伺服電機。

所述的驅(qū)動控制印制電路板9采用內(nèi)置CAN總線控制器的C8051單片機作為主控芯片，并配置了CAN總線驅(qū)動電路。

所述的導光指示刻度盤3為柱狀結(jié)構(gòu)，柱面透光，圓周面不透光，圓周面上有透光的刻度線及字符。

所述的導光照明印制電路板4為由電阻、白色發(fā)光二極管以及濾色罩組成的背光照明電路。

所述的基于CAN總線控制的航空模擬飛行應(yīng)急磁羅盤上電初始化后，從CAN總線上接收模擬飛行仿真計算機發(fā)來的航向數(shù)據(jù)，驅(qū)動控制印制電路板上的MCU解析CAN總線數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化為脈寬控制信號，并將信號傳輸?shù)轿⑿退欧姍C，微型伺服電機根據(jù)脈寬信號控制導光刻度盤旋轉(zhuǎn)到與主仿真計算機航向數(shù)據(jù)對應(yīng)的位置。

所述的基于CAN總線控制的航空模擬飛行應(yīng)急磁羅盤上電后，導光照明印制電路板上的發(fā)光二極管發(fā)光，經(jīng)過相應(yīng)的濾色罩，過濾特定波長的光線，產(chǎn)生不同航空照明顏色的光線，為導光指示刻度盤提供對應(yīng)照明顏色的照明光源。

與原有常用的航空模擬飛行應(yīng)急磁羅盤相比,本發(fā)明提供的基于CAN總線控制的航空模擬飛行應(yīng)急磁羅盤至少存在以下優(yōu)點：

1、結(jié)構(gòu)緊湊，外形與飛機上地磁感應(yīng)的應(yīng)急磁羅盤真件外形尺寸一致；

2、采用CAN總線進行控制和驅(qū)動，通信速率1M/S,數(shù)據(jù)傳輸速率高，可靠性高；

3、采用內(nèi)置式導光刻度盤，發(fā)光均勻，并采用白光LED照明，并通過濾色罩配光，能實現(xiàn)多種航空照明顏色，顯示效果好；

4、采用微型伺服電機作為角度轉(zhuǎn)動執(zhí)行器，響應(yīng)速度優(yōu)于傳統(tǒng)的步進電機執(zhí)行器；

5、能夠作為整體的功能單元，獨立配置,滿足不同型號模擬飛行器的應(yīng)用需求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的零件分解圖。

圖中：下表殼1、顯示窗口玻璃2、導光指示刻度盤3、導光照明印制電路板4、固定安裝板5、連接桿6、螺桿7、微型伺服電機8、驅(qū)動控制印制電路板9、下表殼10、安裝支架11。

圖3是本發(fā)明導光照明印制電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖紙：白色發(fā)光二極管12、濾色罩13、貼片電阻14。

圖4是本發(fā)明中實施例的工作流程圖。

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。

如圖1、圖2所示，是基于CAN總線控制的航空飛行模擬應(yīng)急磁羅盤結(jié)構(gòu)示意圖。所述基于CAN總線控制的航空模擬飛行應(yīng)急磁羅盤由上表殼、下表殼、微型伺服電機、驅(qū)動控制印制電路板、固定安裝板、顯示窗口玻璃、導光指示刻度盤、導光照明印制電路板、連接桿、螺桿、安裝支架等幾部分組成。其中，應(yīng)急磁羅盤的下表殼1與顯示窗口玻璃2通過膠水粘接在一起。所述固定安裝板5和螺桿7構(gòu)成安裝機構(gòu)，其中，固定安裝板5安裝在下表殼1上；微型伺服電機8安裝在固定安裝板5上；螺桿7安裝在固定安裝板5的頂面；驅(qū)動控制印制電路板9安裝在螺桿7的平面上，且與微型伺服電機8相互錯開，避免空間干涉。所述連接桿6的一端固定在微型伺服電機8的旋轉(zhuǎn)軸上，另一端固定在導光指示刻度盤3上，用于傳導微型伺服電機的轉(zhuǎn)矩。上表殼10與安裝支架11固定在下表殼1上。其中，所述上表殼、下表殼、固定安裝板、連接桿、螺桿以及安裝支架為應(yīng)急磁羅盤的結(jié)構(gòu)件，主要起到安裝固定作用。

如圖3所示，是基于CAN總線控制的航空飛行模擬應(yīng)急磁羅盤的導光照明印制電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。所述導光照明印制電路板4安裝在固定安裝板5的底面,為導光指示刻度盤3提供背光照明。所述的導光照明印制電路板4由電阻、白色發(fā)光二極管以及濾色罩組成，其中白色發(fā)光二極管12及貼片電阻14分別焊接或粘貼在導光照明印制電路板4的基板上，濾色罩13粘貼在白色發(fā)光二極管12的上方。照明顏色可根據(jù)濾色罩的種類配置為夜視綠A、藍白光、紅光等多種航空照明顏色。

所述微型伺服電機為360°高精度數(shù)字舵機，內(nèi)置角度傳感器與伺服電機，通過接收驅(qū)動控制印制板上的脈寬信號，調(diào)整轉(zhuǎn)動角度。

所述驅(qū)動控制印制電路板采用內(nèi)置CAN總線控制器的C8051單片機作為主控芯片，并配置了CAN總線驅(qū)動電路，用于收發(fā)CAN總線信號，并向微型伺服電機發(fā)送控制命令。

所述導光指示刻度盤采用透明有機材料作為主體材料，為柱狀結(jié)構(gòu)，柱面透光，圓周面不透光，圓周面上有透光的刻度線及字符，用于指示航向。

所述顯示窗口玻璃為弧形結(jié)構(gòu)，上面標記有指示線條，用于標記和觀察導光板刻度盤上的航向信息。

圖4為本發(fā)明中實施例的工作流程圖。

基于CAN總線控制的航空飛行模擬應(yīng)急磁羅盤上電后，設(shè)備開始初始化，并從CAN總線上接收模擬飛行仿真計算機發(fā)來的航向數(shù)據(jù)，驅(qū)動控制印制電路板上的MCU解析CAN總線數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化為脈寬控制信號，并將信號傳輸?shù)轿⑿退欧姍C，微型伺服電機根據(jù)脈寬信號控制導光刻度盤旋轉(zhuǎn)到與主仿真計算機航向數(shù)據(jù)對應(yīng)的位置。應(yīng)急磁羅盤上電后，導光照明印制電路板上的發(fā)光二極管發(fā)光，經(jīng)過選擇相應(yīng)的濾色罩，過濾特定波長的光線，可產(chǎn)生不同航空照明顏色的光線，為導光指示刻度盤提供對應(yīng)照明顏色的照明光源。

本發(fā)明基于CAN總線控制的航空飛行模擬應(yīng)急磁羅盤結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊，響應(yīng)速度快，滿足多種機載照明要求等優(yōu)點，并能夠作為單獨的功能單元進行配置，直接響應(yīng)主飛行仿真系統(tǒng)的控制信號。

以上僅表達了本發(fā)明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。