CN104331952A - 一种无线快取记录器 - Google Patents

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邢鹏辉
屠晓涛
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Abstract

本发明属于航空电子技术领域，具体涉及一种无线快取记录器，包括电源模块、数据管理模块、无线通讯模块和天线组成，电源模块与数据管理模块和无线通讯模块连接，数据管理模块与无线通讯模块连接，无线通讯模块与天线连接。本发明无线快取记录器采用遍及世界各地的商用无线网络下载飞行数据后，不需要大量额外投资，不需要任何人为干预，就可以在飞机和航空公司数据分析中心之间建立起一个直接的、可靠的、快速的“点对点”数据交换通道，有效地减少了数据分发时间与中转环节，减少了地面维护人员需求和支持设备花费，在降低飞机运营成本、提高飞机维护效率、减少维护工作量等方面具有明显的优势。

Description

一种无线快取记录器
技术领域
本发明属于航空电子技术领域，具体涉及一种无线快取记录器。
背景技术
飞行参数快取记录器，用于记录飞行数据，能够快捷方便的获取飞行数据，缩短飞机维护时间，在飞机中得到广泛用途。在所使用的快取记录器中，通过拔出快速更换数据卡，可以方便获取数据，但是在实际使用中也出现数据卡随着使用时间的增加，数据卡接插件可靠性降低，同时获取数据时，人工干预较多，存在数据被人为更改的可能性。
发明内容
发明目的：提供一种无线快取记录器，获取数据便捷，增加使用寿命。
技术方案：一种无线快取记录器，包括电源模块1、数据管理模块2、无线通讯模块3和天线4组成，电源模块1与数据管理模块2和无线通讯模块3连接，数据管理模块2与无线通讯模块3连接，无线通讯模块3与天线4连接，数据管理模块包括微处理器201，FPGA电路202，电源监控电路203，DC/DC变换204，哈佛码接口电路205，ARINC-429接口电路206，DC/DC电路207，无线控制电路208，电源开关电路209，程序存储器210，SDRAM电路211，数据存储器212，以太网收发器213，隔离变压器214，微处理器电路201分别与3路以太网收发器213连接，以太网收发器213和隔离变压器214连接后与以太网总线连接，通过以太网总线数据管理模块2与采集器，地面检测设备和无线通讯模块3连接；微处理器电路201还分别与程序存储器210、SDRAM电路211连接，FPGA电路202分别连接有ARINC-429总线接口电路206和哈佛码接口电路205，完成无线快取记录器状态信息的输出和哈佛码数据的采集，电源监控电路203与电源模块1连接，输出数据管理模块上电状态信息，DC/DC变换器204和FPGA电缆202将电源模块1输入的电源转换为FPGA电路202所需的电源，FPGA电路202还与微处理器201连接，将采集的哈佛码数据和机型机号信息通过微处理器201组织后送往数据存储器212进行记录，FPGA电路202与无线控制电路208连接，当采集到外部6路着陆输入和1路强制发射信号后控制无线控制模块打开电源开关电路向无限通讯模块3提供电源；
无线通讯模块包括ARM微处理器301，DC-DC变换器302，隔离变压器303，以太网接口电路307，CF卡304，两个无线收发模块305，两个SIM卡306，ARM处理器301输出无线通讯工作状态，无线传输网络状态给数据管理模块2，ARM处理器301还连接有以太网接口电路307，以太网接口电路307和隔离变压器303连接后，连接以太网总线，通过以太网总线与数据管理模块通信，ARM微处理器与CF卡304连接，将从以太网总线获取的数据管理模块2发送的数据写入CF卡304，ARM处理器301还通过两路USB2.0接口与2块无线收发模块305连接，控制无线收发模块的工作，无线收发模块305分别与SIM卡306和天线4连接，完成数据的无线发送；DC-DC电路302分别与4G无线收发模块305和ARM处理器301连接，向ARM处理器301和4G无线收发模块305工作所需的电源。
有益效果：本发明无线快取记录器采用遍及世界各地的商用无线网络下载飞行数据后，不需要大量额外投资，不需要任何人为干预，就可以在飞机和航空公司数据分析中心之间建立起一个直接的、可靠的、快速的“点对点”数据交换通道，有效地减少了数据分发时间与中转环节，减少了地面维护人员需求和支持设备花费，在降低飞机运营成本、提高飞机维护效率、减少维护工作量等方面具有明显的优势。本具有外形尺寸小、重量轻、电磁兼容性好、抗振动量值强、抗强冲击能力高等特点，主要有益效果如下：
1)人工成本大幅度降低；
传统的快取记录器获取数据的方式是人工通过拔出可热插拔的数据卡，将数据卡拿到地面数据处理中心进行数据下载。而本发明中的无线快取记录器通过无线网络将数据快速的发送给地面数据处理中心，无需在利用人去更换数据卡，大大降低了人工成本。
2)在国内各个机场均可获取数据，获取数据更加方便快捷
传统的快取记录器获取数据的方式是人工通过拔出可热插拔的数据卡，将数据卡拿到地面数据处理中心进行数据下载。由于不是每个机场都有航空公司的数据处理中心，数据只有当飞机在具有航空公司数据处理中心的机场停靠时才能获取数据。而本方面在使用时，只要机场有无线网络，在全国各地均可将数据通过无线网络发给航空公司数据处理中心。
3)获取数据人工干预小，数据更加客观
传统的快取记录器获取数据的方式是人工通过拔出可热插拔的数据卡，将数据卡拿到地面数据处理中心进行数据下载。在数据获取的过程中，有多个环节需要人工介入，人工介入就存在数据被删除或改写的可能。本发明在数据的获取上采用无线网络进行传输，人工干预环节大为减少，数据更加客观。
4)采用备份设计，减少接触不良可能
传统的快取记录器记录介质为可插拔的数据卡，随着使用寿命的增加，数据卡和快取记录器之间的接插件的可靠性也会大幅度降低，存在接触不良的隐患，一旦数据卡接触不良，就会导致数据卡记录器数据丢失或减少。本发明在数据记录方面，一方面将数据记录在通用存储介质CF卡中，还在数据管理模块中集成一个固定的数据存储器，做到了数据备份。减少了因数据卡接触不良而导致数据丢失的可能。
5)快取记录器使用寿命大大延长
本发明采用无线网络进行数据传输，进行数据卡插拔的次数很少很少，从而可以减少因数据卡经查插拔导致的接插件快速到寿的时间。从而大大延长了快取记录器的使用寿命。
6)具有多种下载方式，用户可以灵活选择
本发明不但能够通过无线网络进行数据传输，还能够拔出数据卡进行数据下载，也可以通过以太网总线进行数据下载，用户可以根据实际使用情况灵活选择，方便了用户使用。
附图说明
图1是本发明的原理组成框图；
图2是数据管理模块原理框图；
图3是无线通讯模块原理框图。
其中，其中：1-电源模块，2-数据管理模块，3-无线通讯模块，4-天线。201-微处理器，202-FPGA电路，203-电源监控电路，204-DC/DC变换电路，205-哈佛码接口电路，206-ARINC-429接口电路，207-DC/DC电路，208-无线控制电路，209-电源开关电路，210-程序存储器，211-SDRAM电路，212-数据存储器，213-以太网收发器，214-隔离变压器，301-ARM微处理器，302-DC-DC变换器，303-隔离变压器，307-以太网接口电路，304-CF卡，无线收发模块305-，306-SIM卡。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述，请参阅图1至图3。
如图1所示，无线快取记录器由电源模块1、数据管理模块2、无线通讯模块3和天线4组成。
如图2所示，数据管理模块包括微处理器201，FPGA电路202，电源监控电路203，DC/DC变换204，哈佛码接口电路205，ARINC-429接口电路206，DC/DC电路207，无线控制电路208，电源开关电路209，程序存储器210，SDRAM电路211，数据存储器212，以太网收发器213，隔离变压器214组成。微处理器电路201分别与3路以太网收发器213连接，以太网收发器213和隔离变压器214连接后与连接以太网总线，通过以太网总线，数据管理模块2可以与采集器，地面检测设备和无线通讯模块3连接。微处理器电路201还分别与程序存储器210，SDRAM电路211连接，FPGA电路202分别连接有ARINC-429总线接口电路206和哈佛码接口电路205，分别完成无线快取记录器状态信息的输出和哈佛码数据的采集，电源监控电路203与电源模块1连接，输出数据管理模块上电状态信息，DC/DC变换器204和FPGA电缆202，完成将电源模块1输入的电源转换为FPGA电路202所需的电源。FPGA电路202还与微处理器201连接，完成将采集的哈佛码数据和机型机号信息通过微处理器201组织后送往数据存储器212进行记录。FPGA电路202与无线控制电路208连接，用于当采集到外部6路着陆输入和1路强制发射信号后，控制无线控制模块打开电源开关电路向无线通讯模块3提供电源。
如图3所示，无线通讯模块由ARM微处理器301，DC-DC变换器302，隔离变压器303，以太网接口电路307，CF卡304，2个无线收发模块305，2个SIM卡306组成。ARM处理器301输出无线通讯工作状态，无线传输网络状态给数据管理模块2，ARM处理器301还连接有以太网接口电路307，以太网接口电路307和隔离变压器303连接后，连接以太网总线，通过以太网总线与数据管理模块完成通信，完成数据交换。ARM微处理器与CF卡304连接，将从以太网总线获取的数据管理模块2发送的数据写入CF卡304。ARM处理器301还通过2路USB2.0接口与2块无线收发模块305连接，控制无线收发模块的工作，无线收发模块305分别与SIM卡306和天线4连接，完成数据的无线发送。DC-DC电路302分别与4G无线收发模块305和ARM处理器301连接，向ARM处理器301和4G无线收发模块305工作所需的电源。

Claims (1)

1.一种无线快取记录器，其特征在于，包括电源模块[1]、数据管理模块[2]、无线通讯模块[3]和天线[4]，电源模块[1]与数据管理模块[2]和无线通讯模块[3]连接，数据管理模块[2]与无线通讯模块[3]连接，无线通讯模块[3]与天线[4]连接，数据管理模块包括微处理器[201]，FPGA电路[202]，电源监控电路[203]，DC/DC变换[204]，哈佛码接口电路[205]，ARINC-429接口电路[206]，DC/DC电路[207]，无线控制电路[208]，电源开关电路[209]，程序存储器[210]，SDRAM电路[211]，数据存储器[212]，以太网收发器[213]，隔离变压器[214]，微处理器电路[201]分别与3路以太网收发器[213]连接，以太网收发器[213]和隔离变压器[214]连接后与以太网总线连接，通过以太网总线数据管理模块[2]与采集器，地面检测设备和无线通讯模块[3]连接；微处理器电路[201]还分别与程序存储器[210]、SDRAM电路[211]连接，FPGA电路[202]分别连接有ARINC-429总线接口电路[206]和哈佛码接口电路[205]，完成无线快取记录器状态信息的输出和哈佛码数据的采集，电源监控电路[203]与电源模块[1]连接，输出数据管理模块上电状态信息，DC/DC变换器[204]和FPGA电缆[202]将电源模块[1]输入的电源转换为FPGA电路[202]所需的电源，FPGA电路[202]还与微处理器[201]连接，将采集的哈佛码数据和机型机号信息通过微处理器[201]组织后送往数据存储器[212]进行记录，FPGA电路[202]与无线控制电路[208]连接，当采集到外部[6]路着陆输入和1路强制发射信号后控制无线控制模块打开电源开关电路向无限通讯模块[3]提供电源；
无线通讯模块包括ARM微处理器[301]，DC-DC变换器[302]，隔离变压器[303]，以太网接口电路[307]，CF卡[304]，两个无线收发模块[305]，两个SIM卡[306]，ARM处理器[301]输出无线通讯工作状态，无线传输网络状态给数据管理模块[2]，ARM处理器[301]还连接有以太网接口电路[307]，以太网接口电路[307]和隔离变压器[303]连接后，连接以太网总线，通过以太网总线与数据管理模块通信，ARM微处理器与CF卡[304]连接，将从以太网总线获取的数据管理模块[2]发送的数据写入CF卡[304]，ARM处理器[301]还通过两路USB2.0接口与[2]块无线收发模块[305]连接，控制无线收发模块的工作，无线收发模块[305]分别与SIM卡[306]和天线[4]连接，完成数据的无线发送；DC-DC电路[302]分别与4G无线收发模块[305]和ARM处理器[301]连接，向ARM处理器[301]和4G无线收发模块[305]工作所需的电源。
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