CN106200527A - 一种基于双余度的机载大气数据系统数据获取方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于双余度的机载大气数据系统数据获取方法，对由双余度大气机组成的大气数据系统进行数据有效性判定和选用。所述双余度大气数据系统，由左大气机、右大气机、惯性导航系统、429总线组成，所述大气数据系统数据获取方法，包括左大气机大气数据的获取、有效性判定，右大气机大气数据的获取、有效性判定，双余度大气数据系统数据有效性判定和选用。本发明的方法，有效解决了惯性导航系统从双余度大气数据系统实时获取有效的大气数据的问题，为飞行过程中导航设备信息源的有效性与可靠性提供了保障，对于保证飞机和飞行员的安全具有重要的意义。

Description

一种基于双余度的机载大气数据系统数据获取方法

技术领域

本发明属于机载设备系统领域，具体涉及一种基于双余度的机载大气数据系统数据获取方法。

背景技术

在重力场内，大气的压力、大气密度会随着高度的增高而减小，并且这种关系可以通过数学表达式进行量化。鉴于此，可以通过测定大气压力或是大气密度来求解飞机的飞行高度。

大气的气流速度往往可以真实地反应出当前飞机的真空速、指示空速等数据量，而这些数据量对于飞机飞行起着至关重要的作用，直接关系着飞行安全。

因此，大气数据系统作为机载大气数据传感器，是惯性导航系统重要的信息源，对于飞机的控制与导航起着至关重要的作用。飞机上采用了双余度的大气机组成大气数据系统，二者互为备份，从而提高了飞机飞行的可靠性与安全性。但是带来了新的问题，就是惯性导航系统如何准确获取有效的大气系统数据。

发明内容

本发明提出了一种基于双余度的机载大气数据系统数据获取方法，有效解决了惯性导航系统从双余度大气数据系统实时获取有效的大气数据的问题，为惯性导航系统解算和输出风数据、高度等相关参数提供可靠的输入。所述双余度大气数据系统，由左大气机、右大气机、惯性导航系统、429总线组成。

一种基于双余度的机载大气数据系统数据获取方法，惯性导航系统能够通过429总线周期地与左大气机和右大气机进行数据通讯；

在每个通讯周期中包括如下步骤：

(1)惯性导航系统通过429总线接收左、右大气机的数据包；

(2)惯性导航系统获取左、右大气机的优先级信息；

(3)当惯性导航系统通过429总线接收到左、右大气机的数据包后，对数据包中的帧头帧尾、校验和、数据合理性、数据实时性进行有效性判断，如果被判断的四项均有效，则惯性导航系统认为此时数据包有效；

当仅左大气机的数据包有效或仅右大气机的数据包有效，则惯性导航系统判定大气系统的数据有效，惯性导航系统将有效的大气机的数据包作为最终大气数据包，并将该最终数据包解析后用于参数解算，结束本周期；

当左、右大气机的数据包均有效时，惯性导航系统判定大气系统的数据有效，惯性导航系统根据步骤(2)中获得的优先级信息，将优先级高的大气机的数据包作为最终数据包，并将该最终数据包解析后用于参数解算，结束本周期；

当左、右大气机的数据包均无效时，惯性导航系统判定大气系统的数据无效，结束本周期。

本发明提出的基于双余度的机载大气数据系统数据获取方法，有效解决了惯性导航系统从双余度大气数据系统实时获取有效的大气数据的问题，为飞行过程中导航设备信息源的有效性与可靠性提供了保障，对于保证飞机和飞行员的安全具有重要的意义。

附图说明

图1---双余度大气数据系统示意图；

图2---双余度大气数据系统数据获取流程。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明做详细说明，本发明在某型号惯性导航系统导航功能设计中应用。

在飞机(包括歼击机、直升机、运输机等)上，绝大多数都配备一个激光惯性导航设备、左大气机、右大气机，这些设备之间通过429总线或其他总线(如422、1553等)互相通信。

激光惯性导航系统需要从大气系统获取大气相关数据，如气压高度、真空速等，用于解算其他相关导航参数。左右大气机互为备份，组成了双余度的大气数据系统。本发明提出的方法针对双余度的大气数据系统，解决实时地对双余度大气系统数据的有效性判定和选用问题，能够为激光惯性导航系统提供可靠的信息源。其具体实施步骤如下：

(1)飞机机载设备系统上电时，分别对激光惯性导航设备、左大气机、右大气机进行软硬件初始化；预设右大气机优先级高于左大气机优先级。

(2)激光惯性导航系统周期性地通过429总线与左大气机和右大气机进行通讯。当激光惯性导航系统接收到右大气机大气数据包时，对右大气机数据进行有效性判断。首先，如果帧头帧尾、校验和均正确，认为数据包传输正确；然后，对气压高度、真空速等主要数据进行数值合理性检测，如果主要数据值都在有效范围内，认为数据合理性有效；然后，对数据包进行实时性检测，将数据包中的在发送时刻获取的机载系统时间与当前获取的系统时间进行对比，如果时间差小于规定值(根据实验测试经验设置)，认为数据包实时性有效；最后，如果右大气机数据包的帧头帧尾、校验和、数据合理性、数据实时性都有效，激光惯性导航系统认为此时右大气机数据有效，否则认为右大气机数据无效。同样，当激光惯性导航系统通过429总线接收到左大气机数据包后，对数据的帧头帧尾、校验和、数据合理性、数据实时性进行同样的有效性检测，如果都有效，则激光惯性导航系统认为此时左大气机数据有效，否则认为左大气机数据无效。

(3)激光惯性导航系统判定双余度大气数据系统数据有效性，并根据预设优先级选择有效大气数据。

如果右大气机数据有效且左大气机数据也有效时，激光惯性导航系统判定大气系统数据有效，并选用右大气机数据。

如果右大气机数据有效，左大气机数据无效时，激光惯性导航系统判定大气系统数据有效，选用右大气机数据。

如果右大气机数据无效，左大气机数据有效时，激光惯性导航系统判定大气系统数据有效，选用左大气机数据。

如果右大气机数据无效且左大气机数据也无效时，激光惯性导航系统判定大气系统数据无效。

(4)如果大气系统数据有效，激光惯性导航系统利用获取的有效大气数据，解算其他相关导航参数用于飞机导航。

Claims (1)

1.一种基于双余度的机载大气数据系统数据获取方法，惯性导航系统能够通过429总线周期地与左大气机和右大气机进行数据通讯；

在每个通讯周期中包括如下步骤：

(1)惯性导航系统通过429总线接收左、右大气机的数据包；

(2)惯性导航系统获取左、右大气机的优先级信息；

(3)当惯性导航系统通过429总线接收到左、右大气机的数据包后，对数据包中的帧头帧尾、校验和、数据合理性、数据实时性进行有效性判断，如果被判断的四项均有效，则惯性导航系统认为此时数据包有效；

当仅左大气机的数据包有效或仅右大气机的数据包有效，则惯性导航系统判定大气系统的数据有效，惯性导航系统将有效的大气机的数据包作为最终大气数据包，并将该最终数据包解析后用于参数解算，结束本周期；

当左、右大气机的数据包均有效时，惯性导航系统判定大气系统的数据有效，惯性导航系统根据步骤(2)中获得的优先级信息，将优先级高的大气机的数据包作为最终数据包，并将该最终数据包解析后用于参数解算，结束本周期；

当左、右大气机的数据包均无效时，惯性导航系统判定大气系统的数据无效，结束本周期。