[發(fā)明專(zhuān)利]一種航空設(shè)備間數(shù)據(jù)發(fā)送電路和接收電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910828043.1
• 申請(qǐng)日: 2019-09-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110545275B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張鵬飛;張興隆;劉坤;劉振榮;楊光
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司西安飛行自動(dòng)控制研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H04L29/06
• 分類(lèi)號(hào): H04L29/06;H04B1/04;H04B1/16
• 代理公司: 中國(guó)航空專(zhuān)利中心 11008
• 代理人: 衛(wèi)媛媛

本發(fā)明提供一種航空設(shè)備間數(shù)據(jù)發(fā)送電路，所述電路包括電平轉(zhuǎn)換電路、隔離電路、阻抗匹配電路，其中：所述電平轉(zhuǎn)換電路的一端與FPGA連接，另一端與隔離電路連接，用于接收FPGA發(fā)送的總線邏輯信號(hào)，并將所述總線邏輯信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電平信號(hào)；隔離電路的一端與電平轉(zhuǎn)換電路連接，另一端與阻抗匹配電路連接，用于將所述標(biāo)準(zhǔn)電平信號(hào)與所述阻抗匹配電路輸出的線纜總線信號(hào)隔離；阻抗匹配電路的一端與隔離電路連接，另一端與外部航空設(shè)備連接，用于輸出線纜總線信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)所述航空設(shè)備間數(shù)據(jù)發(fā)送電路的阻抗匹配。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種航空設(shè)備間數(shù)據(jù)發(fā)送電路和接收電路。

背景技術(shù)

在飛行器工作過(guò)程中，航空設(shè)備之間進(jìn)行著頻繁的數(shù)據(jù)與指令交互，以飛控計(jì)算機(jī)和作動(dòng)器控制電子為例，在整個(gè)飛行器工作過(guò)程中，作動(dòng)器控制電子接收和處理駕駛桿、駕駛盤(pán)、腳蹬、大氣數(shù)據(jù)、航姿信息、襟翼位置以及航向阻尼等信號(hào)，并通過(guò)總線把這些數(shù)據(jù)發(fā)送給飛控計(jì)算機(jī)，飛控計(jì)算機(jī)接收到數(shù)據(jù)后，根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行控制律解算，并把解算出的舵面控制指令通過(guò)總線發(fā)送給作動(dòng)器控制電子，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)舵面的控制。假如航空設(shè)備之間的通信出現(xiàn)某種故障，就有可能威脅到飛行器的安全運(yùn)行，因此航空設(shè)備之間的高可靠高安全通信是確保飛行器安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。

目前的一些航空設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計(jì)方案，沒(méi)有考慮共模干擾的問(wèn)題，在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，航空設(shè)備周?chē)碾姶怒h(huán)境十分復(fù)雜，信號(hào)在航空設(shè)備之間傳輸時(shí)，電荷積累會(huì)導(dǎo)致航空設(shè)備之間存在較高的共模電壓，這可能會(huì)對(duì)總線收發(fā)器造成損壞，進(jìn)而影響系統(tǒng)安全。此外，一些數(shù)據(jù)傳輸方案在安全性和可靠性方面存在一定的缺陷，例如采用的校驗(yàn)方法過(guò)于簡(jiǎn)單，無(wú)法檢驗(yàn)傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的錯(cuò)誤，這在一定程度上會(huì)對(duì)系統(tǒng)的安全性產(chǎn)生影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種航空設(shè)備間數(shù)據(jù)發(fā)送電路和接收電路，該方法定義了一套總線協(xié)議，該協(xié)議在物理層中引入隔離設(shè)計(jì)，解決了特定應(yīng)用場(chǎng)景下數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓材８蓴_問(wèn)題，同時(shí)在鏈路層中規(guī)定了數(shù)據(jù)的傳輸方式和相應(yīng)的校驗(yàn)方法，保證數(shù)據(jù)高可靠、高安全的傳輸。

第一方面，本發(fā)明提供一種航空設(shè)備間數(shù)據(jù)發(fā)送電路，所述電路包括電平轉(zhuǎn)換電路、隔離電路、阻抗匹配電路，其中：

所述電平轉(zhuǎn)換電路的一端與FPGA連接，另一端與隔離電路連接，用于接收FPGA發(fā)送的總線邏輯信號(hào)，并將所述總線邏輯信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電平信號(hào)；

隔離電路的一端與電平轉(zhuǎn)換電路連接，另一端與阻抗匹配電路，用于將所述標(biāo)準(zhǔn)電平信號(hào)與所述阻抗匹配電路輸出的線纜總線信號(hào)隔離；

阻抗匹配電路的一端與隔離電路連接，另一端與外部航空設(shè)備連接，用于輸出總線信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)所述航空設(shè)備間數(shù)據(jù)發(fā)送電路的阻抗匹配。

優(yōu)先的，所述隔離電路包括變壓器、共模電感和中心抽頭電容，其中：

變壓器的輸入端與電平轉(zhuǎn)換電路連接，變壓器的輸出端與共模電感輸入端連接，用于實(shí)現(xiàn)所述標(biāo)準(zhǔn)電平信號(hào)與所述線纜總線信號(hào)的隔離；

共模電感的輸入端與變壓器連接，共模電感的輸出端與阻抗匹配電路連接，用于濾除變壓器輸出的所述線纜總線信號(hào)上的共模高頻噪聲；

中心抽頭電容與變壓器輸入端的中心抽頭連接，用于在變壓器的輸入端為所述共模高頻噪聲提供一個(gè)泄放通路，并為從變壓器的輸出端耦合過(guò)來(lái)的雷電信號(hào)提供一個(gè)泄放通路。

優(yōu)先的，所述阻抗匹配電路包括第一電阻、第二電阻和電容，其中：

第一電阻的一端和第二電阻的一端分別與共模電感的輸出端串聯(lián)；

電容的一端與第一電阻連接，另一端與第二電阻連接；

第一電阻的另一端和第二電阻的另一端分別與外部線纜連接，以實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。

優(yōu)先的，所述電平轉(zhuǎn)換電路包括總線收發(fā)器。