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綜合座艙顯示控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

作者: 時間:2010-10-08 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

O 引言
在現(xiàn)代航空電子系統(tǒng)中,承擔著航電系統(tǒng)的集中和集中管理任務(wù),使得飛行員能夠高效地獲得所需信息,有效地減輕飛行員的工作負荷。目前國內(nèi)通用飛機、直升飛機裝備的是機械儀表、或者裝備的飛行器尺寸小分辨率低,單畫面顯示的飛行參數(shù)內(nèi)容較少,重量相對較重,系統(tǒng)可靠性偏低。
本文介紹的某型顯示吸取了“玻璃”的概念,將大量復雜的傳感器數(shù)據(jù)經(jīng)采集、處理、融合后通過大屏幕高分辨率的液晶顯示器呈現(xiàn)給飛行員,取代傳統(tǒng)的機電式儀表。同時,座艙顯示內(nèi)部采用高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、任務(wù)同步和數(shù)據(jù)互比,可以靈活處置系統(tǒng)多種故障模式,使系統(tǒng)具備在一定故障等級下的一次故障工作能力,提高了系統(tǒng)的可靠性和安全性。

1 思想
1.1 綜合化

采用高度綜合的集成一體化,綜合座艙顯示控制系統(tǒng)將通用模塊、標準總線、高速網(wǎng)絡(luò)和實時嵌入式操作系統(tǒng)集成在一個高性能計算平臺內(nèi),提供強大的數(shù)據(jù)處理、信號處理、接口處理和圖形處理能力,具有傳感器輸入數(shù)據(jù)的綜合處理、數(shù)據(jù)融合、任務(wù)計算、視頻信息生成、導航計算、外掛管理、電子對抗、通信管理、系統(tǒng)控制和故障檢測、重構(gòu)等多種功能,充分體現(xiàn)信息綜合、顯示綜合、功能綜合、硬件綜合、軟件綜合、檢測綜合的特點。
1.2 通用化
不同飛機的座艙顯示系統(tǒng)具有多樣化的特點,這主要是由于飛機用途不同、適航條例和營運條例對要求不同造成的。為了提高綜合座艙顯示系統(tǒng)的通用性,使其適用于軍用和民航各類飛機,通用綜合座艙顯示控制系統(tǒng)應(yīng)該具有高性能的信息綜合處理和綜合顯示功能、部分最基本的傳感器設(shè)備功能和較強的傳感器設(shè)備接口擴展能力。
1.3 小型化
小型化通過合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、先進顯示技術(shù)和加固方式等手段減少設(shè)備尺寸和重量。通過系統(tǒng)優(yōu)化,減少多余的軟硬件資源浪費,同時采用大規(guī)模集成電路和有源矩陣液晶顯示等技術(shù)減輕硬件重量和體積。

2 系統(tǒng)設(shè)計
2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

綜合座艙顯示控制系統(tǒng)包括兩臺大尺寸、高分辨率綜合顯示器和一部多功能控制面板,采用高度綜合的集成一體化設(shè)計,將機載數(shù)據(jù)處理、航電任務(wù)管理和圖形圖像顯示綜合在飛行顯示器內(nèi)部,無單獨的顯示控制任務(wù)計算機,使整個顯示控制系統(tǒng)組成合理,結(jié)構(gòu)重量減輕,簡化了直升機座艙布局和儀表板布置。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/162806.htm


如圖1所示,飛機上各路傳感器數(shù)據(jù)先經(jīng)過綜合顯示器的數(shù)據(jù)采集處理單元處理組織成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀,再通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)幀傳送至綜合顯示器的顯示處理單元,顯示處理單元接收到數(shù)據(jù)幀后進行數(shù)據(jù)融合、圖像處理,最終完成圖像顯示。綜合座艙顯示控制系統(tǒng)采用了模塊化的設(shè)計方法,按照功能劃分為顯示處理單元、數(shù)據(jù)處理單元和多功能控制面板,功能單元內(nèi)部由通用現(xiàn)場可更換模塊組成,標準化程度較高,提高了系統(tǒng)的可維護性。功能單元之間通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接,這種松耦合方式不僅可以提供靈活的可擴展性和測試性,還可以提高系統(tǒng)容錯能力。
2.2 系統(tǒng)的容錯機制
綜合座艙顯示控制系統(tǒng)的容錯機制是多臺綜合飛行顯示器同構(gòu)型、獨立工作,每個綜合顯示器都綜合了飛行數(shù)據(jù)處理、航電任務(wù)管理和圖形圖像顯示功能,即軟硬件配置相同,運行任務(wù)不同,獨立工作,相互備份。綜合顯示器間通過顯示同步數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和交叉互比數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)來雙機間的任務(wù)周期同步以及飛行顯示器間的數(shù)據(jù)交叉?zhèn)鬏?。使每個綜合顯示器均得到另一綜合顯示器采集的載機信息,在此基礎(chǔ)上飛行參數(shù)數(shù)據(jù)比較監(jiān)控,當差異超出一定范圍要求時,系統(tǒng)給出報警提示。有利于及早發(fā)現(xiàn)故障,確定故障源,消除故障的蔓延,抑制故障影響,提高系統(tǒng)任務(wù)可靠性。


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