[發明專利]一種航電設備運行環境動態模擬裝置及方法

有效

• 申請號: 201310022956.7
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN103116287A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 王凱;周德新;樊智勇
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 莫琪

1.一種航電設備運行環境動態模擬裝置，包括硬件系統和軟件系統，其特征在于，硬件系統包括一個左激勵系統（2）和一個右激勵系統（5），系統之間通過互聯網連接；

左激勵系統（2）和右激勵系統（5）的電路結構相同，每個激勵系統由工控機、插在工控機擴展插槽中的3塊16通道ARINC429卡、2塊32通道離散輸出卡、1塊32通道離散輸入卡及1塊AFDX卡構成；

軟件系統用于環境動態模擬，包括運行在左、右激勵系統的工控機中的主控模塊、同步數據緩沖模塊、FMS系統仿真模塊、OMS系統仿真模塊、ADIRS系統仿真模塊、顯示與控制系統仿真模塊、監視系統仿真模塊和接口轉換模塊程序，實現數據分析及處理功能，通過對應側工控機主板PCI總線控制ARINC429卡、離散輸出卡和AFDX卡，以模擬產生航電設備運行時所需要的各種信號；

左、右激勵系統的工控機分別通過左信號調理箱（3）和右信號調理箱（6）輸出端連接到接口映射裝置（7）輸入端，最終通過接口映射裝置（7）輸出端分別連接到左航電系統（8）和右航電系統（9）的導航組件或其仿真模塊、通信組件或其仿真模塊、調諧組件或其仿真模塊、監視組件或其仿真模塊；

左、右航電系統輸出的ARINC429總線數據、離散輸入數據和AFDX總線數據經由接口映射裝置，并通過信號調理裝置傳輸給ARINC429卡、離散輸入和AFDX卡，然后通過工控機進行接收，以進行數據的分析及處理，然后在對應的顯示器上顯示分析處理結果，最終得出結論；左工控機和右工控機通過以太網實現數據的同步以及交互控制顯示信息的同步；

所述左信號調理箱（3）和右信號調理箱（6）的電路結構相同，每個信號調理箱通過3個DB78的接口連接相應激勵系統的3塊ARINC429卡通道，通過2個DB78接口連接相應激勵系統的2塊離散輸出卡通道，以及通過1個DB37接口連接相應激勵系統的離散輸入卡通道；

信號調理箱分別通過兩個ZIF-156接口將ARINC429總線數據、離散輸出數據和離散輸入數據連接到接口映射裝置（7）；信號調理箱內部直接將DB78和DB37接口與ZIF-156接口之間使用電纜進行連接，每個信號調理箱一共提供3塊×16通道×4路＝192路ARINC429數據通道，2塊×32通道×1路＝64路離散輸出通道，1塊×32通道×1路＝32路離散輸入通道，這些通道經由信號調理箱都連接到兩個ZIF-156的接口上；

所述接口映射裝置（7）分別與左、右信號調理箱的ZIF-156接口相連，以及與左、右激勵系統的AFDX卡通道相連，用于將航電設備運行動態環境模擬裝置中的ARINC429數據、離散輸入輸出數據和AFDX數據在激勵系統與航電系統之間進行傳輸；

接口映射裝置（7）可以依據不同飛機機型的航電系統組成情況，將激勵系統中的ARINC429數據、離散輸入輸出數據和AFDX數據分別連接到需要對應數據信息傳輸的左、右航電系統相應組件或仿真模塊，這些航電系統組件包括導航組件或仿真模塊、通信組件或仿真模塊、調諧組件或仿真模塊、監視組件或仿真模塊；這樣，通過改變接口映射裝置（7）的連接方式，就可以實現對不同航電設備運行環境的動態模擬。

2.利用權利要求1所述航電設備運行環境動態模擬裝置的運行環境進行動態模擬方法，其特征在于，包括如下步驟：?

步驟1）通過左、右FMS系統仿真模塊模擬生成飛機在飛行過程中飛行管理系統產生的各類ARINC429數據、離散數據和AFDX數據，以及處理飛行過程中飛行管理系統接收到的各類ARINC429數據、離散數據和AFDX數據；

步驟2）通過左、右OMS系統仿真模塊模擬飛機在飛行過程中和地面維護過程中的機載維護系統功能，進行維護數據的交互處理；

步驟3）通過左、中、右ADIRS系統仿真模塊模擬產生飛機在飛行過程中大氣數據及慣性導航系統產生的飛機飛行參數信息；

步驟4）通過左、右顯示與控制系統仿真模塊模擬產生飛機在飛行過程中飛行控制系統的控制命令，以及處理顯示系統相應的數據并顯示；

步驟5）通過左、右監視系統仿真模塊模擬產生飛機在飛行過程中出現的各類不安全狀態參數及警告信息；

步驟6）通過左、右接口轉換模塊在運行環境動態模擬時，將AFDX數據信息與ARINC429數據信息之間進行相互轉換；

步驟7）通過左、右主控模塊協調FMS系統仿真模塊、OMS系統仿真模塊、ADIRS系統仿真模塊、顯示與控制系統仿真模塊、監視系統仿真模塊和接口轉換模塊的工作，以及管理它們之間的數據交換過程；

步驟8）通過同步數據緩沖模塊存儲左、右激勵系統中FMS系統仿真模塊、OMS系統仿真模塊、ADIRS系統仿真模塊、顯示與控制系統仿真模塊、監視系統仿真模塊和接口轉換模塊的數據信息，以及完成左、右激勵系統中上述信息的同步功能。