專利名稱：無線快取記錄器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于航空機(jī)載電子設(shè)備，涉及一種無線快取記錄器。
背景技術(shù)：
機(jī)載電子設(shè)備快取記錄器(Quick Access Itecorder，簡稱QAR)能夠記錄較多的飛 行信息和具有較長的記錄時(shí)間，以及可以進(jìn)行快速的數(shù)據(jù)下載，因此一直得到各種類型飛 機(jī)的廣泛使用。但是，傳統(tǒng)的快取記錄器在每次飛行后需要取出數(shù)據(jù)卡，然后飛行安全管理 部門用讀卡器才能讀出數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)卡可能因數(shù)據(jù)分析需要被允許存放很長一段時(shí)間，部分 數(shù)據(jù)卡在達(dá)到規(guī)定的記錄容量時(shí)需要被重新格式化后才能繼續(xù)用于飛行，這種數(shù)據(jù)恢復(fù)和 回放的過程會(huì)耗費(fèi)大量的人力和物力，還可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)卡上的重要數(shù)據(jù)丟失，這些情況都 嚴(yán)重影響了用戶對(duì)QAR的正常使用。
發(fā)明內(nèi)容要解決的技術(shù)問題傳統(tǒng)機(jī)載電子設(shè)備快取記錄器數(shù)據(jù)恢復(fù)和回放的過程會(huì)耗費(fèi)大量的人力和物力， 還可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)卡上的重要數(shù)據(jù)丟失，這些情況都嚴(yán)重影響了用戶對(duì)QAR的正常使用。本 實(shí)用新型針對(duì)通用快取記錄器耗費(fèi)大量人力和物力的不足，提供一種高效、多功能、快速化 和低維護(hù)成本的機(jī)載設(shè)備。技術(shù)方案本無線快取記錄器包括總線及其前端數(shù)據(jù)處理器、中央處理器、USB接口、通用數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)、多通道RS-422收發(fā)器以及無線傳輸模塊?？偩€與外在信息源相連，總線的前 端數(shù)據(jù)處理器與中央處理器相連，中央處理器通過USB接口與通用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)相連，同 時(shí)中央處理器通過多通道RS-422收發(fā)器與無線傳輸模塊連接。從而記錄來自飛行數(shù)據(jù)采 集單元的飛行數(shù)據(jù)信息；也能夠通過采集飛機(jī)的輪載信號(hào)、貨艙門開啟狀態(tài)、座艙門開啟狀 態(tài)等多個(gè)開關(guān)信號(hào)判斷是否啟動(dòng)無線電發(fā)射，當(dāng)滿足數(shù)據(jù)下載條件時(shí)，無線快取記錄器開 啟天線進(jìn)入發(fā)射狀態(tài)，采用GSM/GPRS通訊方式與地面處理站進(jìn)行無縫連接，將數(shù)據(jù)傳輸給 飛行數(shù)據(jù)處理中心；還可以通過中央處理器的狀態(tài)輸出口在正常工作時(shí)給出工作狀態(tài)指 示，發(fā)生故障時(shí)給出故障告警。有益效果無線快取記錄器(WirelessQuick Access Recorder，簡稱WQAR)克服了傳統(tǒng)QAR 的不足，變得更加快速和可靠。它在工作過程中通過總線自動(dòng)獲取和記錄內(nèi)容豐富的飛行 數(shù)據(jù)以及飛行日志、維護(hù)記錄等用戶可能希望的其它任何數(shù)據(jù)。飛行過程的飛行數(shù)據(jù)被壓 縮和加密后通過無線基站和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)無縫傳輸?shù)降孛嬲?，然后由地面?shù)據(jù)處理中心進(jìn)行處 理和分析后，就可以快速完成飛行數(shù)據(jù)的回放、分析和報(bào)告，可以有效減少數(shù)據(jù)分發(fā)的環(huán)節(jié) 和時(shí)間。WQAR可以在飛機(jī)著陸以后遠(yuǎn)程傳送飛行數(shù)據(jù)到航空管理部門的地面數(shù)據(jù)處理中 心，這提供給數(shù)據(jù)分析中心遠(yuǎn)程快速獲取關(guān)鍵飛行數(shù)據(jù)的手段，使得飛行數(shù)據(jù)和信息管理部門形成一個(gè)直接的“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”關(guān)系，有助于主動(dòng)提高飛機(jī)的飛行質(zhì)量評(píng)估、減少維護(hù)時(shí)間 和成本。

圖1為本實(shí)用新型的工作原理框圖。圖2為本實(shí)用新型的硬件實(shí)現(xiàn)框圖。圖3為本實(shí)用新型的軟件實(shí)現(xiàn)框圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型可采用符合ARINC 573/717標(biāo)準(zhǔn)的雙相哈佛碼總線以及與之相連的 哈佛碼驅(qū)動(dòng)器、ARINC429總線以及與之相連的FPGA和10/100MbpS以太網(wǎng)總線以及與之相 連的隔離變壓器和以太網(wǎng)收發(fā)器，接收并記錄來自飛行數(shù)據(jù)采集單元的飛行數(shù)據(jù)信息；通 過能夠支持高速、全速和低速模式的USB接口，將接收的數(shù)據(jù)寫入U(xiǎn)盤。本實(shí)用新型的中央處理器選用PowerPC系列高性能嵌入式MPC8280處理器。以太 網(wǎng)接口由PowerPC 8280自帶的兩路10/100MbpS以太網(wǎng)控制接口、協(xié)議芯片及隔離變壓器 共同組成以太網(wǎng)通訊接口單元，其中一路用于和采集單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，一路用于系統(tǒng)維 護(hù)；電源電路將+28VDC直流電源轉(zhuǎn)成各個(gè)器件所需工作電壓，并提供掉電指示、過流保護(hù)、 過壓保護(hù)、和掉電保護(hù)；FPGA通過驅(qū)動(dòng)芯片將接收到的哈佛碼信號(hào)進(jìn)行解析后，將數(shù)據(jù)按 整幀結(jié)構(gòu)傳輸給中央處理器，能夠?qū)鸫a傳輸速率(64、1觀、256、512、1024、2048字/秒) 的自動(dòng)識(shí)別和自適應(yīng)；通過利用PowerPC 8280自帶的USB控制器和外置收發(fā)器構(gòu)成高速、 全速和低速模式的USB host接口對(duì)U盤進(jìn)行讀寫操作；在無線通訊狀態(tài)中，PowerPC 8280 通過四路串行接口將數(shù)據(jù)傳輸給GSM/GPRS模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的無線發(fā)射，GSM/GPRS模塊采用 四通道同時(shí)進(jìn)行傳輸。無線快取記錄器的無線傳輸方式選擇考慮安全可靠性、技術(shù)成熟 度、實(shí)施經(jīng)濟(jì)性和用戶機(jī)場設(shè)施條件，大規(guī)模的3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要耗費(fèi)巨資，3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的 版本仍不斷演進(jìn)，而運(yùn)營商由于擔(dān)心與以后新標(biāo)準(zhǔn)在漫游和兼容性等方面出現(xiàn)問題，各大 運(yùn)營商仍在綜合評(píng)估以現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的合理規(guī)模，導(dǎo)致3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和市場 上可供用戶選擇的3G終端設(shè)備都十分有限，目前也僅有中國和歐美國家建有3G網(wǎng)絡(luò)。因 此，3G通訊系統(tǒng)在短期內(nèi)不宜用于無線快取記錄器。由于3G核心網(wǎng)仍基于GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)， 因此本實(shí)用新型的無線傳輸方式采用GSM/GPRS方式，且通過軟件升級(jí)可以兼容3G。PowerPC 8280處理器基于VXWorks6. 7實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。 Vxfforks 6. 7實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)的板級(jí)支持包(BSP)完成對(duì)以太網(wǎng)控制器、USB HOST控 制器和RS232/RS422/RS485等接口的軟件驅(qū)動(dòng)；應(yīng)用層軟件完成對(duì)各通訊接口接收的數(shù) 據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的加密、壓縮和分段組織工作，通過無線模塊將數(shù)據(jù)以標(biāo)準(zhǔn)無線通訊協(xié)議通過 GSM/GPRS基站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸給飛行數(shù)據(jù)處理中心；地面軟件操作系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的接受、處 理和回放。
權(quán)利要求1.一種無線快取記錄器，包括數(shù)據(jù)總線及其前端數(shù)據(jù)處理器、中央處理器以及數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)介質(zhì)，數(shù)據(jù)總線與外在信息源相連，前端數(shù)據(jù)處理器位于數(shù)據(jù)總線和中央處理器之間，其 特征在于所述無線快取記錄器還包括采用GSM/GPRS或3G通訊技術(shù)的無線傳輸模塊，該無 線傳輸模塊通過多通道RS-422收發(fā)器與中央處理器連接，中央處理器通過USB接口與數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)介質(zhì)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的無線快取記錄器，其特征在于所述的數(shù)據(jù)總線及其前端數(shù) 據(jù)處理器包括符合ARINC573/717標(biāo)準(zhǔn)的雙相哈佛碼總線以及與之相連的哈佛碼驅(qū)動(dòng)器、 ARINC4^總線以及與之相連的FPGA和10/100MbpS以太網(wǎng)總線以及與之相連的隔離變壓器 和以太網(wǎng)收發(fā)器。
3.如權(quán)利要求1所述的無線快取記錄器，其特征在于所述的中央處理器為嵌入式 PowerPC 8280中央處理器。
4.如權(quán)利要求1所述的無線快取記錄器，其特征在于所述的存儲(chǔ)介質(zhì)為U盤。
5.如權(quán)利要求1所述的無線快取記錄器，其特征在于所述的無線傳輸模塊為四路 GSM/GPRS 模塊。
專利摘要本實(shí)用新型屬于航空機(jī)載電子設(shè)備。該無線快取記錄器通過總線及其前端數(shù)據(jù)處理器與信息源連接以接收來自飛行數(shù)據(jù)采集單元的飛行數(shù)據(jù)信息，與總線另一端連接的CPU通過USB接口將接收的飛行數(shù)據(jù)信息記錄在通用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)中，當(dāng)采集的飛機(jī)開關(guān)信號(hào)滿足發(fā)送條件時(shí)，無線快取記錄器可通過與CPU連接的四路GSM/GPRS模塊同時(shí)與飛行數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行無縫連接，將數(shù)據(jù)高效可靠地發(fā)送給飛行數(shù)據(jù)處理中心。
文檔編號(hào)G06K17/00GK201867844SQ20102061991
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者冷建波, 文建國, 王勇, 邢鵬輝 申請(qǐng)人:陜西千山航空電子有限責(zé)任公司