[發明專利]一種用于仿真器的實時數據采集系統

有效

• 申請號: 201410234439.0
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN105141489B
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 王立國;官巍;劉香彬;牟賢臣;何耀宇
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍93199部隊飛行仿真技術研究所
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;G09B9/08
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

本發明屬于飛行仿真技術領域，具體涉及一種用于仿真器的實時數據采集系統。該系統包括在上位計算機上采用一塊CAN總線通訊適配卡，在下位機上設計了遵循CAN2.0B總線通信協議的數據采集卡，每套系統根據座艙接口系統的接口數量和儀表系統所需使用的控制信號的數量決定下位機中數據采集卡的多少，整個組成一個完整的數據采集系統；所述下位機軟件模塊主要采用單片機技術完成座艙信號的分類采集處理，然后按照CAN2.0B的總線標準設計與座艙控制計算機的通訊軟件，將數據傳輸給上位機或從上位機接收數據。本發明形成一套具有通用性和標準化的開發平臺應用于更多模擬設備中，解決長期以來座艙信號采集系統布線復雜、維護困難等諸多問題。

技術領域

本發明屬于飛行仿真技術領域，具體涉及一種用于仿真器的實時數據采集系統。

背景技術

(1)仿真器數據采集系統現狀

目前飛行仿真器已成為空軍軍事訓練的重要裝備，它既可進行戰前仿真訓練和演練，提高作戰效能；也可進行基本駕駛術、戰術和特情處置訓練，還可進行戰法演練和研究，這對于提高飛行訓練效益，保證飛行安全，促進部隊的戰斗力的生成和發展將起著積極重要的作用。但是，目前仿真器的研制開發存在著各自為政、各成一體的問題，影響和制約著空軍模擬化訓練的發展。為加快我軍飛行仿真系統的發展進程，開發先進、可靠、規范的飛行仿真系統，通用化、標準化就成為迫切需要解決的問題。

仿真器數據采集系統在飛行仿真系統中占有十分重要的位置，無論何種飛行仿真系統都需要進行數據采集系統設計，因此該系統的標準化、通用化就成為特別需要解決的問題，同時標準化、通用化數據采集技術在飛行仿真系統也可得到廣泛應用。

飛機座艙特別是先進戰機座艙中控制結點多，邏輯關系復雜，它的仿真控制是一項比較繁重的工作。為這些結點設計和聯接的控制線路，其可靠程度和可維護程度直接影響著整個裝備的可靠性和可維護性。

飛行模擬器裝備到部隊后，設備維護和可靠性是關鍵問題。以往采用的仿真座艙信號采集系統配線復雜、焊點數量大，不便于整個裝備的維護。

(2)CAN總線技術應用分析

CAN(Controller Area Network)屬于現場總線的范疇，是眾多現場總線標準之一。它是一種有效支持分布式控制和實時控制的串行總線通信協議，主要描述設備之間的信息傳遞方式能有效地支持具有很高安全等級的分布式實時控制。

雖然CAN總線本身具有較高的實時性，但在CAN總線網絡中，同一時刻多個報文的同時發送會給系統造成嚴重的阻塞，降低系統的性能，使得系統的瞬間負載增加。CAN總線采用了非破壞性總線仲裁技術，可以保證沖突發生的時候，具有較高優先級的節點在競爭中勝出，獲得數據發送權，然后發送數據。因為網絡信息源較多，會造成優先級較低的節點在多次發送數據時與優先級高的節點沖突，并且在競爭中失敗而不能發送數據。這樣就會導致優先級較低站點數據傳輸延時的不確定性，時而較大，時而較小，這都將影響控制系統的性能或使系統不穩定。

發明內容

鑒于以上對于仿真器數據采集系統的現狀分析，本發明提供一種用于仿真器的實時數據采集系統，形成一套具有通用性和標準化的開發平臺應用于更多模擬設備中，解決長期以來座艙信號采集系統布線復雜、維護困難等諸多問題。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案為：

一種用于仿真器的實時數據采集系統，包括在上位計算機上采用一塊CAN總線通訊適配卡，在下位機上設計了遵循CAN2.0B總線通信協議的數據采集卡，每套系統根據座艙接口系統的接口數量和儀表系統所需使用的控制信號的數量決定下位機中數據采集卡的多少，整個組成一個完整的數據采集系統；所述下位機軟件模塊主要采用單片機技術完成座艙信號的分類采集處理，然后按照CAN2.0B的總線標準設計與座艙控制計算機的通訊軟件，將數據傳輸給上位機或從上位機接收數據。