CN104360930B - 一种平显计算机完整性监控装置及监控方法 - Google Patents

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本发明涉及一种平显计算机完整性监控装置及监控方法，该装置包括：依次相连的处理器模块CPU、图形生成模块GPM和视频叠加监控模块VOMM构成主通道，系统监控模块MONM构成冗余通道，系统监控模块MONM与处理器模块CPU连接进行数据交互。该方法为：比较主、冗余通道平显关键符号信息，判断平显关键符号信息是否正确；图形生成模块GPM在图形生成过程中生成特定测试画面，视频叠加监控模块VOMM通过监测测试画面判断符号生成画面是否正确，以上均正确，则整个平显计算机处理过程正确。本发明实现平显计算机在平显关键符号生成和图形生成环节的有效监控，提高了平显计算机承担高安全等级功能的能力。

Description

一种平显计算机完整性监控装置及监控方法
技术领域
本发明涉及一种平显完整性监控装置及监控方法，属于飞机设备安全性领域。
背景技术
平显计算机与航电系统进行信息交互，将各种飞行参数解算成特定的飞行画面，并叠加外部传感器视频后，供平显准直显示，是平显系统重要的组成部分，能够显著提高飞行安全性和飞行品质，并降低飞行员观察负担。
平显计算机需承担高安全等级功能，主要指驱动画面内容不能误导飞行员，这一功能失效率会达到10-9量极，这就要求画面内容即使出错后，也必须能够探测出来，保证在平显关键符号生成和图形生成等环节实现有效监控，确保画面内容正确性。基于冗余资源解算的平显关键符号生成功能监控和基于消隐期内测试画面测试点监测的图形生成功能监控，构成了平显计算机的安全性架构，实现了完整的监控回路，显著提高了平显计算机承担高安全等级功能的能力。
发明内容
本发明提供了一种平显计算机完整性监控装置及监控方法，旨在实现平显计算机在平显关键符号生成和图形生成环节的有效监控，以提高平显计算机承担高安全等级功能的能力。
为解决上述问题，本发明平显计算机完整性监控装置包括依次连接的处理器模块CPU、图形生成模块GPM和视频叠加监控模块VOMM，所述处理器模块CPU用于解算输入的数据信息，所述图形生成模块GPM用于将处理器模块CPU解算的数据信息生成画面，所述视频叠加监控模块VOMM用于完成外部视频叠加后，将画面输出至平视显示器显示，所述依次连接的处理器模块CPU、图形生成模块GPM和视频叠加监控模块VOMM构成主通道，还包括一个冗余通道，所述冗余通道包括一个系统监控模块MONM；所述系统监控模块MONM与处理器模块CPU连接进行数据交互，所述视频叠加监控模块VOMM还用于监控图形生成模块GPM的图形生成过程。
本发明一种平显计算机完整性监控方法至少包括如下步骤：
1)所述处理器模块CPU解算主通道入口的数据信息，生成主通道平显关键符号信息；所述系统监控模块MONM解算冗余通道入口的数据信息，生成冗余通道平显关键符号信息；通过比较主、冗余通道平显关键符号信息监控处理器模块CPU解算过程，判断主通道平显关键符号信息是否正确；
2)处理器模块CPU将主通道平显关键符号信息输出至图形生成模块GPM进行图形生成；图形生成过程中，图形生成模块GPM生成特定测试画面，图形生成模块GPM将含有测试画面的生成视频输出至视频叠加监控模块VOMM，视频叠加监控模块VOMM对测试画面进行监测，判断符号画面内容是否正确；
3)当步骤1)所述主通道平显关键符号信息和步骤2)符号画面内容均正确，则判断整个平显计算机处理过程正确，视频叠加监控模块VOMM完成外部视频叠加后，将符号画面输出至平视显示器显示。
步骤1)所述主、冗余通道平显关键符号信息比较过程为：逐帧比较主、冗余通道平显关键符号信息，若出现连续N帧错误，则认定平显关键符号信息错误。
步骤2)所述视频叠加监控模块VOMM对测试画面进行监测过程为：在场消隐期间，图形生成模块GPM生成带有测试点的特定测试画面，测试点相对于画面的空间位置是预先定义并固定的，视频叠加监控模块VOMM在接受到测试画面后，解析测试点位置，判断测试点位置是否在允许范围内，如果超出允许范围，则认定符号画面内容错误。
当所述主通道平显关键符号信息或符号画面内容不正确，则切断正常平显画面输出，直接生成提示画面。
本发明具有的有益效果是：本发明提出的一种平显计算机完整性监控方法，采用冗余资源进行平显关键符号监控，通过判断测试画面测试点生成位置，对图形生成功能进行监控，构成了平显计算机的安全性架构，实现了完整的监控回路，显著提高了平显计算机承担高安全等级功能的能力。相比现有平显计算机架构，本发明兼顾了平显关键符号生成环节和图形生成环节的有效监控，复杂度低，易于实现，且延迟低，实时性好。
附图说明
图1为本发明实施例平显计算机安全性架构图；
图2为本发明实施例平显关键符号冗余监控说明图；
图3为本发明实施例测试画面生成说明图；
图4为本发明实施例测试画面测试点监测图；
图5为本发明实施例安全性警告提示画面图。
具体实施方式
本发明采用冗余资源进行平显关键符号监控，通过判断测试画面测试点生成位置，对图形生成功能进行监控，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案作进一步详细描述。
本发明平显计算机完整性监控系统包括：如图1所示，依次相连的接口模块IOM1、处理器模块CPU、图形生成模块GPM和视频叠加监控模块VOMM构成主通道，接口模块IOM2与系统监控模块MONM相连构成冗余通道，系统监控模块MONM与处理器模块CPU连接进行数据交互，具体实现过程如下：
1、平显计算机安全性架构主要针对预防视频通道产生画面内容错误这一事件，进行各环节探测，以实现完整性监控。
如图1所示，接口模块IOM1和接口模块IOM2负责与机上系统交互信息，PCM接收来自机上电源的供电，处理器模块CPU解算IOM1传输的飞行参数后，驱动图形生成模块GPM输出平显符号画面，并传输到视频叠加监控模块VOMM，完成外部视频输入叠加后，供平视显示器显示。系统监控模块MONM和视频叠加监控模块VOMM构成了平显计算机的独立监控功能载体。
2、以冗余通道平显关键符号信息作为参照，实时监控主通道平显关键符号信息。
平显关键符号冗余监控如图2所示。主通道由接口模块IOM1和处理器模块CPU组成，冗余通道由接口模块IOM2和系统监控模块MONM组成。主、冗余通道独立处理来自航电系统的外部命令和数据，并据此分别产生平显关键符号信息即主通道平显关键符号信息和冗余通道平显关键符号信息，处理器模块CPU利用高速PCIE总线将主通道平显关键符号信息逐帧发送至系统监控模块MONM，与冗余通道平显关键符号信息进行逐帧比较，系统监控模块MONM将监控信息发送至视频叠加监控模块VOMM，如果结果出现连续N帧不一致，则认定画面内容错误，切断正常平显画面输出，直接生成提示画面。
3、图形生成模块GPM在生成每帧画面后的场消隐期内，产生一幅特定的测试画面。
处理器模块CPU在正常结算完飞行参数后，按帧产生字符画面生成指令和固定的测试画面生成指令。如图3所示，图形生成模块GPM生成正常字符画面A后，在紧接着的消隐期即两帧画面的间隔(以60Hz DVI视频为例，0.6ms)内，生成测试画面B。
4、视频叠加监控模块VOMM接收图形生成模块GPM传输来的画面后，实时监控测试画面。
如图4所示，图形生成模块GPM生成带有测试点TP的测试画面B，TP相对于画面的空间位置是预先定义并固定的，视频叠加监控模块VOMM在接收到测试画面B后，解析测试点TP位置，解析画面如C所示，判断TP位置是否在允许范围内，如果超出允许范围，则认定画面内容错误，则切断正常平显画面输出，直接生成提示画面，提示画面如图5中D所示。

Claims (5)

1.一种平显计算机完整性监控装置，包括依次连接的处理器模块CPU、图形生成模块GPM和视频叠加监控模块VOMM，所述处理器模块CPU用于解算输入的数据信息，所述图形生成模块GPM用于将处理器模块CPU解算的数据信息生成画面，所述视频叠加监控模块VOMM用于完成外部视频叠加后，将画面输出至平视显示器显示，其特征在于，所述依次连接的处理器模块CPU、图形生成模块GPM和视频叠加监控模块VOMM构成主通道，还包括一个冗余通道，所述冗余通道包括一个系统监控模块MONM；所述系统监控模块MONM与处理器模块CPU连接进行数据交互，所述系统监控模块MONM解算冗余通道入口的数据信息，系统监控模块MONM将解算后的数据信息与处理器模块CPU解算后的数据信息进行比较，判断处理器模块CPU解算后的数据信息是否正确；所述视频叠加监控模块VOMM还用于监控图形生成模块GPM的图形生成过程。
2.一种根据权利要求1所述一种平显计算机完整性监控装置的监控方法，其特征在于，该监控方法至少包括如下步骤：
1)所述处理器模块CPU解算主通道入口的数据信息，生成主通道平显关键符号信息；所述系统监控模块MONM解算冗余通道入口的数据信息，生成冗余通道平显关键符号信息；通过比较主、冗余通道平显关键符号信息监控处理器模块CPU解算过程，判断主通道平显关键符号信息是否正确；
2)处理器模块CPU将主通道平显关键符号信息输出至图形生成模块GPM进行图形生成；图形生成过程中，图形生成模块GPM生成测试画面，图形生成模块GPM将含有测试画面的生成视频输出至视频叠加监控模块VOMM，视频叠加监控模块VOMM对测试画面进行监测，判断符号画面内容是否正确；
3)当步骤1)所述主通道平显关键符号信息和步骤2)符号画面内容均正确，则判断整个平显计算机处理过程正确，视频叠加监控模块VOMM完成外部视频叠加后，将符号画面输出至平视显示器显示。
3.根据权利要求2所述的监控方法，其特征在于，步骤1)所述主、冗余通道平显关键符号信息比较过程为：逐帧比较主、冗余通道平显关键符号信息，若出现连续N帧错误，则认定平显关键符号信息错误。
4.根据权利要求2所述的监控方法，其特征在于，步骤2)所述视频叠加监控模块VOMM对测试画面进行监测过程为：在场消隐期间，图形生成模块GPM生成带有测试点的测试画面，测试点相对于画面的空间位置是预先定义并固定的，视频叠加监控模块VOMM在接收到测试画面后，解析测试点位置，判断测试点位置是否在允许范围内，如果超出允许范围，则认定符号画面内容错误。
5.根据权利要求2所述的监控方法，其特征在于，当所述主通道平显关键符号信息或符号画面内容不正确，则切断正常平显画面输出，直接生成提示画面。
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