[發明專利]基于ARINC661的座艙顯控信息管理系統及方法

有效

• 申請號: 201410432218.4
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104299068B
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 孫永榮;鄭澄;劉建業;王達;王暉;趙文獻;李笑瑜;曾慶化
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06F17/00
• 分類號: G06F17/00;G06F9/44;G06Q10/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 朱小兵

技術領域

本發明屬于綜合式航空電子系統的設計領域，特別涉及基于ARINC661的座艙顯控信息管理系統及方法。

背景技術

ARINC661規范是國際航空領域中應用較廣的ARINC系列規范之一，它為座艙顯示設備與外部傳感器之間的數據交換提供了一種標準化的接口，將顯示內容與顯示樣式進行了分離，從而減少了因人機接口設備頻繁更改和升級而導致的航電系統其他設備的狀態更改，進而實現了降低飛機研制和維護成本的目的。

ARINC661規范起源于民用飛機座艙顯示系統的設計，其體系架構適用于民用飛機航電系統。民用飛機功能的單一性決定了其航電系統具有“分布式”的特征，組成系統的各設備各司其職，在一般情況下它們之間不存在數據交互和統一的狀態管理。CDS(Cockpit Display System,座艙顯示系統)作為人機接口，僅為其他設備提供數據顯示服務，并不負責管理其他設備的狀態和數據。CDS負責自身的交互式顯示控制管理。在這種構架下，每一個外部設備都是一個UA(User Applications,用戶應用)，擁有自己的DF(Definition File,定義文件)，與CDS進行直接的數據交互，通過運行階段指令提出數據顯示需求，管理自己的畫面顯示元素。CDS將所有UA的顯示元素進行疊加，形成完整的人機顯示界面。這種方法也是ARINC661規范的典型應用。

“綜合化”的航電系統擁有一個核心處理機，負責整個系統的狀態管理、數據處理，以及各組成設備，包括座艙顯示設備之間的數據通信。各設備都在核心處理機的統一管理下進行數據交互，包括CDS的交互式顯示控制管理也由核心處理機負責。綜合化的航電系統架構是由任務需求和航電系統功能需求的復雜性決定的，只有進行統一的航電系統管理，才能使相對復雜的航電系統架構可靠地運行。

“綜合化”的航電系統與“分布式”的航電系統在拓撲結構、控制管理方式和設備功能劃分等方面，特別是座艙顯示系統的顯示界面設計、圖形發生和交互式顯控管理功能的歸屬方面均存在很大的差異，導致ARINC661規范的典型應用方法并不適用于綜合化航電系統的設計。因此需對規范的部分概念和應用方法進行適應性更改，設計一種運行于航電核心處理機中的座艙顯控信息管理系統。

發明內容

本發明提供基于ARINC661的座艙顯控信息管理系統及方法，對規范的部分概念和應用方法進行適應性更改，設計一種運行于航電核心處理機中的座艙顯控信息管理系統，實現對CDS與外部設備間顯控信息的數據采集、綜合分析、交互處理與存儲管理。該系統運行于綜合化航電系統的核心處理機中，統一收集和管理各外部設備的顯示/狀態信息，對數據進行融合分析與處理，通過與CDS的數據交互實現對顯示畫面的控制管理。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一方面，本發明提供基于ARINC661的座艙顯控信息管理系統，用于實現對座艙顯示系統與外部設備之間顯控信息的數據采集、綜合分析、交互處理與存儲管理，包括依次相連的定義文件管理模塊、通訊模塊、用戶應用管理模塊、數據綜合分析處理模塊，所述通訊模塊與座艙顯示系統相連，所述數據綜合分析處理模塊與外部設備相連，其中：

數據綜合分析處理模塊，用于采集所有外部設備的顯示/狀態信息，對采集的信息進行融合分析與綜合處理，形成顯控數據；向用戶應用模塊發送處理生成的顯控數據，接收用戶應用模塊發送的控制信息，并發送至外部設備以管理其狀態；

用戶應用管理模塊，用于接收數據綜合分析處理模塊發送的顯控數據，設計所有用戶應用內部及用戶應用間的邏輯處理，實現對顯控數據的管理與調度；通過與通訊模塊之間的ARINC661消息交互實現對座艙顯示系統的顯示控制管理；

定義文件管理模塊，用于存儲所有定義文件及對應的圖層優先級目錄文件，并通過與通訊模塊的數據交互實現對座艙顯示系統中定義文件的版本管理；

通訊模塊，用于交互座艙顯控信息管理系統與座艙顯示系統間的數據塊，實現座艙顯控信息管理系統對座艙顯示系統的顯示控制管理。

作為本發明的進一步優化方案，根據外部設備的功能相似度，對外部設備中的多個傳感器或機載系統進行類別劃分，所述用戶應用管理模塊包括多個虛擬用戶應用，每個虛擬用戶應用負責一個類別的傳感器或機載系統的數據顯示需求管理；每個虛擬用戶應用均通過通訊模塊與座艙顯示系統進行數據交互，每個虛擬用戶應用定義一個唯一的編碼值，以使座艙顯示系統中加載的定義文件與對應虛擬用戶應用相關聯；座艙顯控信息管理系統中產生和傳輸的所有ARINC661消息均標記有此編碼值。