CN101604162A - 一种民机航电综合模块化核心处理系统 - Google Patents

一种民机航电综合模块化核心处理系统 Download PDF

Info

Publication number
CN101604162A
CN101604162A CNA2009100881060A CN200910088106A CN101604162A CN 101604162 A CN101604162 A CN 101604162A CN A2009100881060 A CNA2009100881060 A CN A2009100881060A CN 200910088106 A CN200910088106 A CN 200910088106A CN 101604162 A CN101604162 A CN 101604162A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
afdx
control
power supply
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2009100881060A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101604162B (zh
Inventor
查振羽
董勤鹏
余亮
田甜
崔德刚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beihang University
Original Assignee
Beihang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beihang University filed Critical Beihang University
Priority to CN2009100881060A priority Critical patent/CN101604162B/zh
Publication of CN101604162A publication Critical patent/CN101604162A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101604162B publication Critical patent/CN101604162B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

本发明公开了一种民机航电综合模块化核心处理系统,该系统主要包括通用电源模块、图形输出模块、通用计算模块、飞控处理单元、飞控电源备用模块以及AFDX交换模块;飞控处理单元结合于核心处理系统之中,采用与其他模块一样的电源提供,并采用AFDX网络与其他通用处理模块以及其他航电分设备相连,完成飞机飞行控制功能的集中控制。

Description

一种民机航电综合模块化核心处理系统
技术领域
本发明属于航电技术领域,具体涉及一种民机航电综合模块化核心处理系统。
背景技术
随着航电技术的发展,航电模块集成度越来越高,民航飞机上的航电架构已经由原来包括多个外场可跟换单元通过总线(如ARINC429,1553B)互联的联合式的系统架构,发展成基于综合模块化航电(IMA integrated modular avionics)概念的先进综合的航空电子系统。已经在先进民航客机空客A380、波音787上已经得到了运用,具体体现为采用开放式的航空电子系统架构,硬件构型为统一的航电网络(如航空全双工交换式以太网ARINC664)加上由外场可跟换的通用模块组成的高度综合核心的处理系统的形式,由系统软件提供航空电子任务的信息交换和处理的功能综合。其中的高度综合核心处理系统,集中处理多个航电任务,节省了多个LRU带来的重量、能耗,降低了维护成本,并通过软件实现故障发生时系统重构和降级处理,提高了可靠性。
对于民机的核心处理系统,最早得到使用的是波音777的飞行信息管理综合系统(AIMS),主要分成主显示、中央维护、飞机状态监控、飞行数据记录、数字通信管理、飞行管理、推力管理、数据转换通道功能等功能。AIMS为双冗余配置,包含八个模块,分别为中央处理/通信模块,中央处理/飞行状态监控功能模块,四块输入/输出模块和两块中央处理/图形生成模块,通过ARINC629总线与相关设备相连。
A380的核心处理系统根据不同的功能区,采用多个IMA利用统一AFDX网络分布式连接,共同管理和执行整个飞机的航电任务。
波音787飞机的通用核心系统(CCS)中的通用核心资源机柜(CCR)包括八个通用处理模块、两个图形生成模块、四个机柜式AFDX交换机、4个光纤转换模块组成,外接光纤和电缆双种介质的AFDX网络传输。
对于上述各种最新民航客机,可以看到其核心处理系统功能越来越复杂,综合程度越来越高,基本已经实现了大部分航电任务的运算功能。但是,对于飞控系统而言,由于高可靠性的要求,一直没有把飞控计算机与核心处理系统融合。
发明内容
本发明的目的是提供一种民机航电综合模块化核心处理系统,该核心处理系统将飞控处理单元集成到核心处理系统中去,实现了航电设备计算资源的进一步集成,并通过统一的AFDX网络,实现各个分系统与飞控专用计算模块的数据交互。
本发明的一种民机航电综合模块化核心处理系统主要包括通用电源模块、图形输出模块、通用计算模块、飞控处理单元、飞控电源备用模块以及AFDX交换模块。所述的图形输出模块、通用计算模块、飞控处理单元分别通过AFDX网络与AFDX交换模块连接,通用电源模块为图形输出模块、通用计算模块、飞控处理单元和AFDX交换模块提供直流电源,所述的飞控电源备用模块作为飞控处理单元的备用电源,在通用电源模块1失效的情况下使用。
所述的AFDX交换模块为双备份冗余,在核心处理系统内部与图形输出模块、通用计算模块以及飞控处理单元相连。对外通过外接的多个数据集中器,与飞机的各种航电设备连接,形成连接核心处理系统和其它航电设备的通用数据网络。
所述的AFDX交换模块包括电源单元A、交换机端系统、静态路由配置、交换功能模块、监视功能模块和AFDX端口,其中AFDX端口用于实现AFDX交换模块与和心处理系统内部模块和外部航电设备之间的连接;交换功能模块实现双冗余帧过滤以及虚拟链路流量管制和故障隔离功能,同时,由静态路由配置读取路由信息给交换功能模块实现虚拟链路的交换功能;交换机端系统通过交换机配置端口和AFDX端口与AFDX网络连接,通过下载实现配置加载服务功能以及通过外接监视设备实现网络监视管理功能;电源单元A接收通用电源模块传输的电源信号,通过DC/DC转换给整个AFDX交换模块供电。所述的监视功能模块用于对交换机端系统、静态路由配置、交换功能模块进行监控。
图形输出模块也是双冗余备份,图形输出模块通过光缆与座舱显示单元进行连接。图形输出模块与AFDX交换模块通过AFDX网络连接。所述的图形输出模块包括电源单元B、图像输出单元、AFDX端系统A、存储单元A、图像处理单元、模块支持单元A和图形输出模块接口,图形输出模块接口包括AFDX网络接口、电源输入接口以及光缆接口,分别用于与AFDX交换模块、通用电源模块和座舱显示单元进行连接和通信。所述的电源单元B接收通用电源模块传输的电源信号,通过DC/DC转换给整个图形输出模块供电,AFDX端系统A处理AFDX交换模块通过AFDX网络传来的数据,转换成图形输出模块内部总线的信号,存储单元A包括程序存储单元以及运行支持内存,其图像处理单元包括多种DSP处理芯片,主要实现图形生成解算,并将该解算结果输出给图像输出单元,最后通过座舱显示单元实现图形生成的功能。模块支持单元A实现对图形输出模块中内部总线的时序控制、图形输出模块内部多个单元协调工作控制、时间管理、测试维护管理等功能。
通用计算模块包括电源单元C、AFDX端系统B、存储单元B、数据处理单元、模块支持单元B和通用计算模块接口,其中通用计算模块接口包括AFDX网络接口、电源输入接口,AFDX网络接口与外接的AFDX交换模块连接,电源输入接口接收通用电源模块传输的电源信号,通过DC/DC转换给整个通用计算模块供电,AFDX端系统B处理AFDX网络数据,转换成通用计算模块内部总线信号,存储单元B用来存储通用计算模块内部的运行软件并提供软件运行时的内存,具有代码数据隔离存储管理、局部易失/非易失存储功能;数据处理单元包括多个处理器,可以进行整数、浮点处理,可实现多个处理资源通道并行工作;模块支持单元B实现通用计算模块内部各个单元间工作协调控制。
飞控处理单元采用了三冗余、多通道的飞控专用计算模块。
飞控处理单元与AFDX交换模块用AFDX网络连接,通过AFDX交换模块,与整个航电系统的AFDX网络连接,飞控处理单元中的飞控专用计算模块通过三余度ARINC629飞控总线连接外界多余度的电子作动器ACE,在电子作动器ACE中把驾驶员操纵杆发送的控制信号转换成数字信号并通过余度总线ARINC629传送给飞控专用计算模块。飞控专用计算模块使用控制信号和来自AFDX总线接收的各种数据来计算控制律。其计算出来的控制指令通过ARINC629飞控总线发送给电子作动器ACE,电子作动器ACE接受控制指令并转换成模拟信号传给伺服作动器10来控制操纵面的偏转。当核心处理系统完全失灵时,由电子作动器ACE与驾驶员操纵杆直连的方式,直接控制舵面上的伺服作动器,实现降级的飞行控制功能。
飞控专用计算模块内部采用主支路和备用支路形成的双支路架构,主要包括电源单元D、AFDX端系统C、ARINC629接口和处理器A和B、存储单元C和D、模块支持单元C和D、以及飞控专用计算模块接口和内部总线。其中的处理器A、存储单元C和模块支持单元C组成主支路,处理器B、存储单元D和模块支持单元D组成备用支路,所述主支路和备用支路分别采用不同的处理器、存储单元和模块支持单元,采用不同的处理架构,所述主支路和备用支路处理器A和B都包含一个64位的微处理器,以及相关的存储设备和控制逻辑单元,存储单元C和D主要包括随机存取存储器、可编程只读存储器以及固定(永久性)存储器。电源单元D连接通用电源模块以及飞控电源备用模块,负责向两个支路供电,自身具有自监控、自我保护的特性,默认情况下采用通用电源模块1供电。
任意一个飞控专用计算模块401都能控制飞机飞行,而冗余的飞控专用计算模块401是为了确保更高的可靠性,连接飞控处理单元4上的ARINC629总线和电子作动器ACE 8也分为3组。本组的电子作动器ACE 8失效后,其控制的控制面的控制权限由其他的电子作动器ACE 8代替。指令的有效性通过监控支路本身和监控支路从其他通道指令支路接受的数据来确保。当某一个飞控专用计算模块401失效后,其控制任务由其他的飞控专用计算模块401替代,替代顺序事先设定。
本发明的优点在于:
(1)在可靠性保障的情况下,将飞机上原本独立的飞行控制计算机系统综合到航电核心处理系统中去,提高了航电系统核心处理系统的任务处理能力和综合水平;
(2)飞控系统与航电核心处理系统综合减少了飞机整个航电系统的重量、体积、功耗;
(3)使用双电源模式提供电源给飞控计算模块,提高飞控电源的可靠性。
附图说明
图1为本发明的一种民机航电综合模块化核心处理系统结构框图;
图2为AFDX交换模块原理框图;
图3为图形输出模块原理框图;
图4为通用计算模块原理框图;
图5飞控专用计算块工作原理框图;
图6飞控专用计算模块原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的一种民机航电综合模块化核心处理系统进行详细说明。
本发明在硬件上考虑到了可靠性指标的需求下,将飞控专用计算模块集成到核心处理系统中去,实现了航电设备计算资源的进一步集成,并通过统一的AFDX网络,实现各个分系统与飞控专用计算模块的数据交互。
如图1所示,本发明的一种民机航电综合模块化核心处理系统主要包括通用电源模块1、图形输出模块2、通用计算模块3、飞控处理单元4、飞控电源备用模块5以及AFDX交换模块6。所述的图形输出模块2、通用计算模块3、飞控处理单元4分别通过AFDX网络与AFDX交换模块6连接,通用电源模块1为图形输出模块2、通用计算模块3、飞控处理单元4和AFDX交换模块6提供直流电源,所述的飞控电源备用模块5作为飞控处理单元4的备用电源,在通用电源模块1失效的情况下使用。
所述的AFDX交换模块6为双备份冗余,如图1所示,在核心处理系统内部与图形输出模块2、通用计算模块3以及飞控处理单元4相连。对外通过外接的多个数据集中器(DataConcentrator DC),与飞机的各种航电设备连接,形成连接核心处理系统和其它航电设备的通用数据网络。所述的各种航电设备包括雷达(如气象雷达和二次雷达)、天线及前端处理器、惯导系统、多种传感器(如监控传感器)、飞行数据记录单元、执行机构等。
AFDX交换模块设计框图如图2所示,所述的AFDX交换模块6包括电源单元A601、交换机端系统602、静态路由配置603、交换功能模块604、监视功能模块605和AFDX端口606,其中AFDX端口606用于实现AFDX交换模块与和心处理系统内部模块和外部航电设备之间的连接;交换功能模块604实现双冗余帧过滤以及VL(虚拟链路)流量管制和故障隔离功能,同时,由静态路由配置603读取路由信息给交换功能模块604实现VL的交换功能;交换机端系统602通过交换机配置端口和AFDX端口606与AFDX网络连接,通过下载实现配置加载服务功能(包括交换机固件更新,静态路由表更新等内容)以及通过外接监视设备实现网络监视管理功能;电源单元A601接收通用电源模块1传输的电源信号,通过DC/DC转换给整个AFDX交换模块6供电。所述的监视功能模块605用于对交换机端系统602、静态路由配置603、交换功能模块604进行监控。
图形输出模块2也是双冗余备份,如图1所示,图形输出模块2通过光缆与座舱显示单元7进行连接,座舱显示单元7通过T形控制台上多台液晶显示器和平视显示器投影仪等显示飞机姿态、导航、状态监控等信息。图形输出模块2与AFDX交换模块6通过AFDX网络连接。其中的图形输出模块2设计框图如图3所示,如图3所示,所述的图形输出模块2包括电源单元B201、图像输出单元202、AFDX端系统A203、存储单元A204、图像处理单元205、模块支持单元A206和图形输出模块接口207,图形输出模块接口207包括AFDX网络接口、电源输入接口以及光缆接口,分别用于与AFDX交换模块6、通用电源模块1和座舱显示单元7进行连接和通信。所述的电源单元B201接收通用电源模块1传输的电源信号,通过DC/DC转换给整个图形输出模块2供电,AFDX端系统A203处理AFDX交换模块6通过AFDX网络传来的数据,转换成图形输出模块2内部总线的信号,存储单元A204包括程序存储单元以及运行支持内存,其图像处理单元205为图形输出模块2的核心部分,包括多种DSP处理芯片,主要实现图形生成解算,并将该解算结果输出给图像输出单元202,最后通过座舱显示单元7实现图形生成的功能。模块支持单元A206实现对图形输出模块2中内部总线的时序控制。
通用计算模块3共有八组,如图1,通用计算模块3与AFDX交换模块6通过AFDX网络连接,由通用电源模块1提供电源。通用计算模块3原理框图如图4所示,通用计算模块3包括电源单元C301、AFDX端系统B302、存储单元B303、数据处理单元304、模块支持单元B305和通用计算模块接口306,其中通用计算模块接口306包括AFDX网络接口、电源输入接口,AFDX网络接口与外接的AFDX交换模块6连接,电源输入接口接收通用电源模块1传输的电源信号,通过DC/DC转换给整个通用计算模块3供电,AFDX端系统B302处理AFDX网络数据,转换成通用计算模块3内部总线信号,存储单元B303用来存储通用计算模块3内部的运行软件并提供软件运行时的内存,具有代码数据隔离存储管理、局部易失/非易失存储功能;数据处理单元304为通用计算模块3核心处理部分,包括多个处理器,可以进行整数、浮点处理,可实现多个处理资源通道并行工作;模块支持单元B305实现通用计算模块3内部各个单元间工作协调控制。
本发明提供的核心处理系统的飞控处理单元4包括三个飞控专用计算模块401,如图1所示。为了保障飞机飞行控制的可靠性,飞控处理单元4与通用计算模块3分开,通过AFDX交换模块6进行通讯。飞控处理单元4采用了三冗余、多通道的飞控专用计算模块401,同时,当两块通用电源模块1失效时,由飞控电源备用模块5提供飞控处理单元4的电源。
飞控处理单元4与AFDX交换模块6用AFDX网络连接,通过AFDX交换模块6,与整个航电系统的AFDX网络连接,如图5所示,飞控处理单元4中的飞控专用计算模块401通过三余度ARINC629飞控总线连接外界多余度的电子作动器ACE8,在电子作动器ACE8中把驾驶员操纵杆9发送的控制信号转换成数字信号并通过余度总线ARINC629传送给飞控专用计算模块401。飞控专用计算模块401使用控制信号和来自AFDX总线接收的各种数据来计算控制律。其计算出来的控制指令通过ARINC629飞控总线发送给电子作动器ACE8,电子作动器ACE8接受控制指令并转换成模拟信号传给伺服作动器10来控制操纵面的偏转。当核心处理系统完全失灵时,由电子作动器ACE8与驾驶员操纵杆9直连的方式,直接控制舵面上的伺服作动器10,实现降级的飞行控制功能。
具体而言,飞控处理单元4包括三个模式,第一种是正常模式下,通过AFDX网络接收飞行管理、导航、大气数据信息等相关信息;当AFDX网络总线无法接收相关数据时,进入第二种模式辅助模式,控制律生成的输入只有电子作动器ACE8传过来的驾驶员操纵杆9控制信号,在电子作动器ACE8监测三个飞控专用计算模块401都完全失效的情况下到,启用第三种模式直连模式,飞控处理单元4与电子作动器ACE8连接断开,电子作动器ACE8直接与伺服作动器10进行相连,直到监测某个飞控专用计算模块401恢复正常的情况下再进行相连。
飞控专用计算模块如图6所示。飞控专用计算模块401内部与采用两个非相似处理通道的架构,实现了硬件的非相似冗余性,同时提供了三条ARINC629飞控总线接口,实现了与飞控设备电子作动器(ACE)的相连。
飞控专用计算模块401的主要工作是进行控制律的解算工作,飞控专用计算模块401通过AFDX端系统接收和发送AFDX网络上的多种数据,通过ARINC629接口接收和发送ARINC629总线上数据给ACE。飞控专用计算模块401内部采用主支路和备用支路形成的双支路架构,如图6,主要包括电源单元D401-1、AFDX端系统401-2、ARINC629接口401-3和处理器A401-4和B401-5、存储单元C401-6和D401-7、模块支持单元C401-8和D401-9、以及飞控专用计算模块接口401-10和内部总线。其中的处理器A401-4、存储单元C401-6和模块支持单元C401-8组成主支路,处理器B401-5、存储单元D401-7和模块支持单元D401-9组成备用支路,所述主支路和备用支路分别采用不同的处理器、存储单元和模块支持单元,采用不同的处理架构,所述主支路和备用支路处理器A401-4和B401-5都包含一个64位的微处理器,以及相关的存储设备和控制逻辑单元,存储单元C401-6和D401-7主要包括随机存取存储器、可编程只读存储器以及固定(永久性)存储器。电源单元D401-1连接通用电源模块1以及飞控电源备用模块5,负责向两个支路供电,自身具有自监控、自我保护的特性,默认情况下采用通用电源模块1供电。飞控专用计算模块接口401-10指飞控专用计算模块401与外界的所有接口,包括AFDX网络接口、ARINC629网络接口和电源接口。
飞控电源备用模块5只连接飞控处理单元4,采用与通用电源模块1不一样的汇电条供电,一般情况处于功率不输出状态,保持对飞控专用计算模块401进行监测,在监测到通用电源模块1完全失效的情况下,提供给飞控专用计算模块401电源,以保障其能源提供的可靠性。
运行在飞控专用计算模块401上的飞控软件,其实现采用多个版本非相似余度技术,每个版本采用不同的开发小组开发的不同的架构软件、用不同编译器编译实现。同一个飞控专用计算模块401的主支路和备用支路对应的运行软件版本不一样,同时每个主支路和备用支路分别备用另外一个不同版本的飞控软件。
主支路和备用支路接收ARINC629飞控总线以及AFDX网络总线的各种数据输入,通过不同版本的计算,主支路和备用支路都输出飞控控制指令,经过判断,如果在误差范围内,则仲裁为运行正常,则此飞控专用计算模块401运行正常,通过ARINC629飞控总线给电子作动器ACE8输出控制指令;否则切换至下一飞控专用计算模块401。备用支路的作用在于监测主支路输出的正确性。
任意一个飞控专用计算模块401都能控制飞机飞行,而冗余的飞控专用计算模块401是为了确保更高的可靠性,连接飞控处理单元4上的ARINC629总线和电子作动器ACE 8也分为3组。每个电子作动器ACE 8从三余度ARINC629总线接收飞控专用计算单元401给出数据,同时飞控专用计算单元401接收电子作动器ACE 8给出的驾驶员控制信号。每套飞控专用计算模块401的控制指令通过指定的总线发送给电子作动器ACE 8,电子作动器ACE 8按照接收到的控制指令去控制预先分配的控制面。当第一组的飞控专用计算模块401或者总线失效后,电子作动器ACE 8从其他总线选择控制输入。本组的电子作动器ACE 8失效后,其控制的控制面的控制权限由其他的电子作动器ACE 8代替。指令的有效性通过监控支路本身和监控支路从其他通道指令支路接受的数据来确保。当某一个飞控专用计算模块401失效后,其控制任务由其他的飞控专用计算模块401替代,替代顺序事先设定。

Claims (6)

1、一种民机航电综合模块化核心处理系统,其特征在于:主要包括通用电源模块、图形输出模块、通用计算模块、飞控处理单元、飞控电源备用模块以及AFDX交换模块;所述的图形输出模块、通用计算模块、飞控处理单元分别通过AFDX网络与AFDX交换模块连接,通用电源模块为图形输出模块、通用计算模块、飞控处理单元和AFDX交换模块提供直流电源,所述的飞控电源备用模块作为飞控处理单元的备用电源,在通用电源模块失效的情况下使用;
飞控处理单元与AFDX交换模块用AFDX网络连接,通过AFDX交换模块,与整个航电系统的AFDX网络连接,飞控处理单元中的飞控专用计算模块通过三余度ARINC629飞控总线连接外界多余度的电子作动器ACE,在电子作动器ACE中把驾驶员操纵杆发送的控制信号转换成数字信号并通过余度总线ARINC629传送给飞控专用计算模块;飞控专用计算模块使用控制信号和来自AFDX总线接收的各种数据来计算控制律,其计算出来的控制指令通过ARINC629飞控总线发送给电子作动器ACE,电子作动器ACE接受控制指令并转换成模拟信号传给伺服作动器来控制操纵面的偏转;当核心处理系统完全失灵时,由电子作动器ACE与驾驶员操纵杆直连的方式,直接控制舵面上的伺服作动器,实现降级的飞行控制功能。
2、根据权利要求1所述的一种民机航电综合模块化核心处理系统,其特征在于:飞控专用计算模块内部采用主支路和备用支路形成的双支路架构,主要包括电源单元D、AFDX端系统C、ARINC629接口和处理器A和B、存储单元C和D、模块支持单元C和D、以及飞控专用计算模块接口和内部总线;其中的处理器A、存储单元C和模块支持单元C组成主支路,处理器B、存储单元D和模块支持单元D组成备用支路,所述主支路和备用支路分别采用不同的处理器、存储单元和模块支持单元,采用不同的处理架构,所述主支路和备用支路处理器A和B都包含一个64位的微处理器,以及相关的存储设备和控制逻辑单元,存储单元C和D主要包括随机存取存储器、可编程只读存储器以及固定存储器;电源单元D连接通用电源模块以及飞控电源备用模块,负责向两个支路供电,自身具有自监控、自我保护的特性,默认情况下采用通用电源模块供电。
3、根据权利要求1所述的一种民机航电综合模块化核心处理系统,其特征在于:所述的AFDX交换模块在核心处理系统内部与图形输出模块、通用计算模块以及飞控处理单元相连,对外通过外接的多个数据集中器与飞机的各种航电设备连接,形成连接核心处理系统和其它航电设备的通用数据网络;所述的AFDX交换模块包括电源单元A、交换机端系统、静态路由配置、交换功能模块、监视功能模块和AFDX端口,其中AFDX端口用于实现AFDX交换模块与和心处理系统内部模块和外部航电设备之间的连接;交换功能模块实现双冗余帧过滤以及虚拟链路流量管制和故障隔离功能,同时,由静态路由配置读取路由信息给交换功能模块实现虚拟链路的交换功能;交换机端系统通过交换机配置端口和AFDX端口与AFDX网络连接,通过下载实现配置加载服务功能以及通过外接监视设备实现网络监视管理功能;电源单元A接收通用电源模块传输的电源信号,通过DC/DC转换给整个AFDX交换模块供电。所述的监视功能模块用于对交换机端系统、静态路由配置、交换功能模块进行监控。
4、根据权利要求1所述的一种民机航电综合模块化核心处理系统,其特征在于:图形输出模块通过光缆与座舱显示单元进行连接,通过AFDX网络与AFDX交换模块连接;所述的图形输出模块包括电源单元B、图像输出单元、AFDX端系统A、存储单元A、图像处理单元、模块支持单元A和图形输出模块接口,图形输出模块接口包括AFDX网络接口、电源输入接口以及光缆接口,分别用于与AFDX交换模块、通用电源模块和座舱显示单元进行连接和通信;所述的电源单元B接收通用电源模块传输的电源信号,通过DC/DC转换给整个图形输出模块供电,AFDX端系统A处理AFDX交换模块通过AFDX网络传来的数据,转换成图形输出模块内部总线的信号,存储单元A包括程序存储单元以及运行支持内存,其图像处理单元包括多种DSP处理芯片,主要实现图形生成解算,并将该解算结果输出给图像输出单元,最后通过座舱显示单元实现图形生成的功能;模块支持单元A实现对图形输出模块中内部总线的时序控制;
5、根据权利要求1所述的一种民机航电综合模块化核心处理系统,其特征在于:通用计算模块包括电源单元C、AFDX端系统B、存储单元B、数据处理单元、模块支持单元B和通用计算模块接口,其中通用计算模块接口包括AFDX网络接口、电源输入接口,AFDX网络接口与外接的AFDX交换模块连接,电源输入接口接收通用电源模块传输的电源信号,通过DC/DC转换给整个通用计算模块供电,AFDX端系统B处理AFDX网络数据,转换成通用计算模块内部总线信号,存储单元B用来存储通用计算模块内部的运行软件并提供软件运行时的内存,具有代码数据隔离存储管理、局部易失/非易失存储功能;数据处理单元包括多个处理器,进行整数、浮点处理,实现多个处理资源通道并行工作;模块支持单元B实现通用计算模块内部各个单元间工作协调控制。
6、根据权利要求1-5中任一权利要求所述的一种民机航电综合模块化核心处理系统,其特征在于:所述的通用电源模块和图形输出模块为双备份冗余;飞控处理单元和电子作动器ACE为三备份冗余。
CN2009100881060A 2009-07-02 2009-07-02 一种民机航电综合模块化核心处理系统 Expired - Fee Related CN101604162B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009100881060A CN101604162B (zh) 2009-07-02 2009-07-02 一种民机航电综合模块化核心处理系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009100881060A CN101604162B (zh) 2009-07-02 2009-07-02 一种民机航电综合模块化核心处理系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101604162A true CN101604162A (zh) 2009-12-16
CN101604162B CN101604162B (zh) 2011-01-05

Family

ID=41469924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009100881060A Expired - Fee Related CN101604162B (zh) 2009-07-02 2009-07-02 一种民机航电综合模块化核心处理系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101604162B (zh)

Cited By (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101834751A (zh) * 2010-03-19 2010-09-15 北京经纬恒润科技有限公司 航空全双工交换以太网监测处理系统及方法
CN101894192A (zh) * 2010-07-19 2010-11-24 北京航空航天大学 Afdx网络设计与验证的仿真和演示系统及其仿真和演示方法
CN101907890A (zh) * 2010-08-19 2010-12-08 中国航空工业第六一八研究所 一种飞行控制系统控制律自动测试方法
CN102098216A (zh) * 2010-12-21 2011-06-15 中国航空无线电电子研究所 一种基于共享存储的afdx协议交换引擎
CN102325057A (zh) * 2011-06-27 2012-01-18 中国商用飞机有限责任公司 一种网络测试装置
CN102508814A (zh) * 2011-09-19 2012-06-20 北京航空航天大学 一种通用航空电子系统的可扩展内核系统
CN102541810A (zh) * 2011-12-29 2012-07-04 中国航空工业集团公司第六三一研究所 基于afdx网络小型化低功耗综合核心处理机
CN103139316A (zh) * 2011-11-23 2013-06-05 中国航空工业集团公司第六三一研究所 用于航空专用全双工交换以太网终端系统的sampling端口的实现方法
CN103139062A (zh) * 2011-11-23 2013-06-05 中国航空工业集团公司第六三一研究所 用于航空专用全双工交换以太网终端系统的sap端口的实现方法
CN103139101A (zh) * 2011-11-23 2013-06-05 中国航空工业集团公司第六三一研究所 用于航空专用全双工交换以太网终端系统的队列端口的实现方法
CN103139061A (zh) * 2011-11-23 2013-06-05 中国航空工业集团公司第六三一研究所 用于航空专用全双工交换以太网终端系统的方法
CN103863557A (zh) * 2012-12-12 2014-06-18 空中客车营运有限公司 具有合并链路的飞行器控制系统
CN104219227A (zh) * 2014-08-15 2014-12-17 中国人民解放军空军装备研究院雷达与电子对抗研究所 监视信息的接收和分发设备
CN104348685A (zh) * 2014-11-29 2015-02-11 中国航空工业集团公司第六三一研究所 一种机载afdx网络数据监控方法
CN104734928A (zh) * 2013-12-20 2015-06-24 中国航空工业集团公司第六三一研究所 一种交叉互连的ima核心计算/处理平台
CN105373136A (zh) * 2014-10-22 2016-03-02 航天恒星科技有限公司 基于vpx架构的综合电子系统
CN105487443A (zh) * 2015-12-09 2016-04-13 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 一种深度综合处理系统
CN106372024A (zh) * 2016-08-31 2017-02-01 陕西千山航空电子有限责任公司 一种飞行任务训练计算机
CN106681957A (zh) * 2016-12-26 2017-05-17 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种分布式模块化航电核心处理平台架构
CN107390548A (zh) * 2017-08-31 2017-11-24 中国民航大学 一种航电半实物仿真数据通路控制系统
CN108545202A (zh) * 2018-04-13 2018-09-18 成都赫尔墨斯科技股份有限公司 一种综合航电系统
CN108594635A (zh) * 2018-04-13 2018-09-28 成都赫尔墨斯科技股份有限公司 一种用于航电系统中数据综合显示控制的装置和方法
CN108809863A (zh) * 2017-05-05 2018-11-13 中国航空无线电电子研究所 一种基于afdx的机载数据存储资源分布式共享网络系统
CN109799839A (zh) * 2018-12-24 2019-05-24 北京青云航空仪表有限公司 一种自动飞行控制装置
CN110525671A (zh) * 2019-07-17 2019-12-03 陕西千山航空电子有限责任公司 一种基于afdx网络的飞机综合告警系统
CN110632863A (zh) * 2018-06-25 2019-12-31 北京京东尚科信息技术有限公司 一种无人机数据传输的方法和装置
CN112051859A (zh) * 2020-08-11 2020-12-08 湖北吉利太力飞车有限公司 一种基于afdx网络的空中交通飞行器的航电系统
CN112046776A (zh) * 2020-09-07 2020-12-08 中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所 一种无人机地面综合告警方法
CN112363385A (zh) * 2020-09-30 2021-02-12 成都飞机工业(集团)有限责任公司 一种多余度发动机数字电子控制系统
CN113721593A (zh) * 2021-09-06 2021-11-30 天津津航计算技术研究所 一种优化备份功能的综合航电系统

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5805828A (en) * 1996-05-14 1998-09-08 The Boeing Company Method and apparatus for an avionics system utilizing both ARINC 429 and ARINC 629 compliant systems
CN200976108Y (zh) * 2006-11-24 2007-11-14 中国科学院沈阳自动化研究所 一种小型无人直升机自主飞行控制系统

Cited By (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101834751A (zh) * 2010-03-19 2010-09-15 北京经纬恒润科技有限公司 航空全双工交换以太网监测处理系统及方法
CN101894192A (zh) * 2010-07-19 2010-11-24 北京航空航天大学 Afdx网络设计与验证的仿真和演示系统及其仿真和演示方法
CN101894192B (zh) * 2010-07-19 2012-07-25 北京航空航天大学 Afdx网络设计与验证的仿真和演示系统及其仿真和演示方法
CN101907890A (zh) * 2010-08-19 2010-12-08 中国航空工业第六一八研究所 一种飞行控制系统控制律自动测试方法
CN101907890B (zh) * 2010-08-19 2011-11-09 中国航空工业第六一八研究所 一种飞行控制系统控制律自动测试方法
CN102098216A (zh) * 2010-12-21 2011-06-15 中国航空无线电电子研究所 一种基于共享存储的afdx协议交换引擎
CN102098216B (zh) * 2010-12-21 2012-07-18 中国航空无线电电子研究所 一种基于共享存储的航空全双工交换式以太网afdx协议交换引擎
CN102325057A (zh) * 2011-06-27 2012-01-18 中国商用飞机有限责任公司 一种网络测试装置
CN102508814B (zh) * 2011-09-19 2014-07-02 北京航空航天大学 一种通用航空电子系统的可扩展内核系统
CN102508814A (zh) * 2011-09-19 2012-06-20 北京航空航天大学 一种通用航空电子系统的可扩展内核系统
CN103139101A (zh) * 2011-11-23 2013-06-05 中国航空工业集团公司第六三一研究所 用于航空专用全双工交换以太网终端系统的队列端口的实现方法
CN103139101B (zh) * 2011-11-23 2015-07-22 中国航空工业集团公司第六三一研究所 用于航空专用全双工交换以太网终端系统的队列端口的实现方法
CN103139061B (zh) * 2011-11-23 2016-04-20 中国航空工业集团公司第六三一研究所 用于航空专用全双工交换以太网终端系统的方法
CN103139061A (zh) * 2011-11-23 2013-06-05 中国航空工业集团公司第六三一研究所 用于航空专用全双工交换以太网终端系统的方法
CN103139062A (zh) * 2011-11-23 2013-06-05 中国航空工业集团公司第六三一研究所 用于航空专用全双工交换以太网终端系统的sap端口的实现方法
CN103139316A (zh) * 2011-11-23 2013-06-05 中国航空工业集团公司第六三一研究所 用于航空专用全双工交换以太网终端系统的sampling端口的实现方法
CN103139316B (zh) * 2011-11-23 2016-02-24 中国航空工业集团公司第六三一研究所 用于航空专用全双工交换以太网终端系统的sampling端口的实现方法
CN103139062B (zh) * 2011-11-23 2015-12-02 中国航空工业集团公司第六三一研究所 用于航空专用全双工交换以太网终端系统的sap端口的实现方法
CN102541810A (zh) * 2011-12-29 2012-07-04 中国航空工业集团公司第六三一研究所 基于afdx网络小型化低功耗综合核心处理机
CN103863557A (zh) * 2012-12-12 2014-06-18 空中客车营运有限公司 具有合并链路的飞行器控制系统
CN103863557B (zh) * 2012-12-12 2017-05-03 空中客车营运有限公司 具有合并链路的飞行器控制系统
CN104734928A (zh) * 2013-12-20 2015-06-24 中国航空工业集团公司第六三一研究所 一种交叉互连的ima核心计算/处理平台
CN104734928B (zh) * 2013-12-20 2018-10-26 中国航空工业集团公司第六三一研究所 一种交叉互连的ima核心计算/处理平台
CN104219227A (zh) * 2014-08-15 2014-12-17 中国人民解放军空军装备研究院雷达与电子对抗研究所 监视信息的接收和分发设备
CN105373136A (zh) * 2014-10-22 2016-03-02 航天恒星科技有限公司 基于vpx架构的综合电子系统
CN104348685A (zh) * 2014-11-29 2015-02-11 中国航空工业集团公司第六三一研究所 一种机载afdx网络数据监控方法
CN105487443A (zh) * 2015-12-09 2016-04-13 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 一种深度综合处理系统
CN106372024A (zh) * 2016-08-31 2017-02-01 陕西千山航空电子有限责任公司 一种飞行任务训练计算机
CN106372024B (zh) * 2016-08-31 2020-01-14 陕西千山航空电子有限责任公司 一种飞行任务训练计算机
CN106681957A (zh) * 2016-12-26 2017-05-17 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种分布式模块化航电核心处理平台架构
CN108809863A (zh) * 2017-05-05 2018-11-13 中国航空无线电电子研究所 一种基于afdx的机载数据存储资源分布式共享网络系统
CN107390548A (zh) * 2017-08-31 2017-11-24 中国民航大学 一种航电半实物仿真数据通路控制系统
CN107390548B (zh) * 2017-08-31 2018-06-19 中国民航大学 一种航电半实物仿真数据通路控制系统
CN108545202B (zh) * 2018-04-13 2021-01-26 成都赫尔墨斯科技股份有限公司 一种综合航电系统
CN108594635A (zh) * 2018-04-13 2018-09-28 成都赫尔墨斯科技股份有限公司 一种用于航电系统中数据综合显示控制的装置和方法
CN108545202A (zh) * 2018-04-13 2018-09-18 成都赫尔墨斯科技股份有限公司 一种综合航电系统
CN110632863A (zh) * 2018-06-25 2019-12-31 北京京东尚科信息技术有限公司 一种无人机数据传输的方法和装置
CN110632863B (zh) * 2018-06-25 2021-03-30 北京京东尚科信息技术有限公司 一种无人机数据传输的方法和装置
CN109799839A (zh) * 2018-12-24 2019-05-24 北京青云航空仪表有限公司 一种自动飞行控制装置
CN110525671A (zh) * 2019-07-17 2019-12-03 陕西千山航空电子有限责任公司 一种基于afdx网络的飞机综合告警系统
CN112051859A (zh) * 2020-08-11 2020-12-08 湖北吉利太力飞车有限公司 一种基于afdx网络的空中交通飞行器的航电系统
CN112046776A (zh) * 2020-09-07 2020-12-08 中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所 一种无人机地面综合告警方法
CN112363385A (zh) * 2020-09-30 2021-02-12 成都飞机工业(集团)有限责任公司 一种多余度发动机数字电子控制系统
CN113721593A (zh) * 2021-09-06 2021-11-30 天津津航计算技术研究所 一种优化备份功能的综合航电系统
CN113721593B (zh) * 2021-09-06 2023-11-03 天津津航计算技术研究所 一种优化备份功能的综合航电系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN101604162B (zh) 2011-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101604162B (zh) 一种民机航电综合模块化核心处理系统
Yeh Design considerations in Boeing 777 fly-by-wire computers
CN101482753B (zh) 一种多余度飞控计算机实时仿真系统
US8151024B2 (en) Reconfigurable virtual backplane systems and methods
CN101652634B (zh) 包括飞行器终端和便携资源的飞行器通信系统
CN104182304A (zh) 通用多模冗余皮/纳卫星星载计算机系统
CN104199440B (zh) 一种四机三总线冗余异构gnc系统
CN110710164B (zh) 飞行控制系统
US11994853B2 (en) Control device for redundant execution of an operating function and motor vehicle
KR101950946B1 (ko) 이중화가 적용된 항공기용 대화면 시현 시스템
Butz Open integrated modular avionic (ima): State of the art and future development road map at airbus deutschland
CN115168114A (zh) 一种基于cots器件的星载一体化综合电子系统
CN113168134B (zh) 飞行器集成的多系统电子架构
Johnson et al. Fault tolerant computer system for the A129 helicopter
RU2707701C1 (ru) Блок вычислительный
RU2529248C1 (ru) Пассажирский самолет с системой управления общесамолетным оборудованием и самолетными системами
CN110466741A (zh) 用于控制、调节和/或监控航空飞行器的系统
CN213957933U (zh) 一种适用于平流层飞艇的艇务管理计算机
Kouba et al. The X-38 spacecraft fault-tolerant avionics system
Weiß et al. Fail-operational e/e architecture for highly-automated driving functions
RU2665227C2 (ru) Архитектура системы отказоустойчивой коммутации информации
Avakyan et al. A Computer with Operational Redundancy and Integrated Onboard Networking as Base for Avionics of Zero Maintenance Equipment
Mcgough et al. Advanced flight control system study
Liu et al. Avionic System Architecture Design of the Manned Deep Space Exploration Spacecraft
Todd Integrating controls and avionics on commercial aircraft

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110105

Termination date: 20120702