CN106468883A - 一种教练机机电管理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明针对教练机具有成本低、机体小、重量轻、高出勤率等特点，提供一种机电管理装置实现对飞机机电系统的自主控制、统一管理，通过多类型数据采集、数据融合和交换、功能综合、起落架和燃油控制等功能的实现，改善了飞机上多机电设备庞杂的结构，降低了成本，缩短训练时间，提高训练效率。
Description
技术领域
本发明型属于航空电子技术领域，涉及一种教练机机电管理装置。
背景技术
机载机电管理系统是支持教练机正常、安全飞行工作所必需的，且不属于航空电子系统、飞机控制系统的航空机电设备。机电管理计算机是机电管理系统中的一个分支整件，采用分散采集、集中处理结构。主要用于采集飞机机电系统和发动机系统的模拟量、开关量、频率量、音频信号、RS-422A总线、HB6096、GJB289A总线信号并完成信息的整理汇总，通过伪并行总线与飞机相关系统进行通讯，并对采集的部分数据进行分析解算，实现对燃油系统和起落架系统相关动作控制。
基于国内当前飞机存在的问题(即：飞机各机电设备处于一种散、乱、杂的局面，使得机体重量重、仪表数量多以及机上连线复杂，整个机载机电系统的可靠性低，维护性差，大大制约了飞机性能的提高，给飞机带来较高的经济成本和管理成本，也给飞机机载产品的型谱标准化建设也带来极大的困难。)以及要缩短与国外先进飞机设计水平，急需研制一种用于对飞机机电设备进行统一控制和管理的设备，以改善飞机上多机电设备庞杂的结构；现采用一种机电管理系统实现对教练机机电系统的自主控制、统一管理。
发明内容
本发明型的目的是提供一种教练机机电管理装置，为了改善教练机上多机电设备庞杂的结构，实现起落架控制盒、燃油控制盒、非航空电子设备监控处理机、飞参数据采集记录系统、发参采集器等设备综合，融合了飞机飞行数据、任务数据、音频数据等多种数据类型，减轻了飞行员工作负荷，实现了机载各个机电子系统之间的信息共享，提高了可维护性，降低了成本和重量。
本发明技术方案：
提供一种教练机机载机电管理装置，包括电源模块、直流模拟量接口模块、开关量输出接口模块、开关和频率信号接口模块、主计算机模块、RS-422A/GJB289A总线信号接口模块、HB6096总线信号接口模块、音频编解码接口模块、母板模块及标准机箱；
1)电源模块为集电源滤波、过流过压保护、浪涌尖峰抑制、掉电储能、电源监控以及电压转换的多功能处理模块，用于匹配机上电源，并向机电管理装置中的其他模块供电；
2)直流模拟量接口模块包括双口RAM存储区，直流模拟量接口模块是包括短路保护、复位、上电自检测、周期自检测、维护自检测以及支持程序在线加载的功能处理模块，直流模拟量接口模块将接收的0～10V、0～40V以及-10mV～+50mV的模拟信号进行周期的A/D转换后，并放到双口RAM存储区，由主计算机模块读取；
3)开关量输出接口模块接收来自主计算机模块的控制信号，并由开关量输出接口模 块的电磁继电器输出给飞机的燃油系统和起落架系统，以实现起落架系统的双余度控制和燃油系统的单余度控制；
4)开关和频率信号接口模块包括双口RAM存储区，开关和频率信号接口模块是集短路保护、复位、上电自检测、周期自检测、维护自检测以及支持程序在线加载的功能处理模块，开关和频率信号接口模块将接收的+5V/地、+5V/空、+27V/地、+27V/空的开关量和频率量信号周期地进行打包整理，并放到双口RAM存储区，由主计算机模块读取；
5)主计算机模块通过HDLC总线获取直流模拟量接口模块、开关和频率信号接口模块、RS-422A/GJB289A总线信号接口模块和HB6096总线信号接口模块采集到的数据，将数据进行重组后发送到机载的记录设备；主计算机模块是机电管理装置与地面检测设备进行通讯的桥梁，具有系统维护、任务调度及参数的获取、分析和解算的功能；
6)RS-422A/GJB289A总线信号接口模块包括双口RAM存储区，RS-422A/GJB289A总线信号接口模块将接收的RS-422A总线信号和GJB289A总线信号以“包头+数据内容+校验和”的格式周期的进行打包整理，并放到本模块的双口RAM存储区，由主计算机模块读取；
7)HB6096总线信号接口模块包括双口RAM存储区，HB6096总线信号接口模块对机载HB6096总线数据进行实时采集，将采集来自机上的HB6096总线信号以“标号+数据内容”的格式周期的进行打包整理，并放到本模块的双口RAM存储区，由主计算机模块读取；
8)音频编解码接口模块包括双口RAM存储区，音频编解码接口模块是集短路保护、复位、上电自检测、周期自检测、维护自检测以及支持程序在线加载的功能处理模块，并将接收的300Hz～3400Hz音频信号周期的进行打包整理，并放到本模块的双口RAM存储区，由主计算机模块读取；
9)母板模块为各接口模块提供电气连接，使机电管理装置内各个模块构成一个能正常工作的整体，并将机电管理装置的电源及输入/输出信号接口引出。
有益效果：
本发明体积小、重量轻(小于8Kg)的机电管理计算机，属于独立式完机电管理系统，是一个全独立的机电子系统，内部各模块具有独立的处理器、软件，通过数据线、电源线与机载设备相连。基于本发明的机电管理计算机是教练机机载主要的信息交互中心，属于机载重要机电综合控制设备。该设备实现机电系统与航电系统数据交换、飞行数据和音频数据记录、起落架系统和燃油系统控制、重要机电数据备份显示等功能；解决了机载机电各子系统的散、乱、杂的问题，同时减轻了飞行员工作负荷，实现了机载各个机电子系统之间的信息共享，提高了可维护性，提高了教练机战技性能指标，增强了生存力，降低了成本和重量；实现了基于手柄命令的计算机自主控制方式，将起落架系统进行综合化管理、监控和控制，提高了教练机起落架控制的效率，使起落架系统智能化，提高起落架系统收放安全性，减少 了传统控制方式下的控制部件；实现了教练机燃油系统的加油、输油、供油自主控制，提高了教练机燃油系统的可靠性、安全性及可维护性，保障飞行安全。
附图说明：
图1为机电管理装置架构框图。
图2为机电管理装置内部模块分布框图。
具体实施方式
下面结合附图对发明的一种实施例作进一步详细描述，请参阅图1、图2。
提供一种教练机机载机电管理装置，包括电源模块、直流模拟量接口模块、开关量输出接口模块、开关和频率信号接口模块、主计算机模块、RS-422A/GJB289A总线信号接口模块、HB6096总线信号接口模块、音频编解码接口模块、母板模块及标准机箱；
1)电源模块为集电源滤波、过流过压保护、浪涌尖峰抑制、掉电储能、电源监控以及电压转换的多功能处理模块，用于匹配机上电源，并向机电管理装置中的其他模块供电；
2)直流模拟量接口模块包括双口RAM存储区，直流模拟量接口模块是包括短路保护、复位、上电自检测、周期自检测、维护自检测以及支持程序在线加载的功能处理模块，直流模拟量接口模块将接收的0～10V、0～40V以及-10mV～+50mV的模拟信号进行周期的A/D转换后，并放到双口RAM存储区，由主计算机模块读取；
3)开关量输出接口模块接收来自主计算机模块的控制信号，并由开关量输出接口模块的电磁继电器输出给飞机的燃油系统和起落架系统，以实现起落架系统的双余度控制和燃油系统的单余度控制；
4)开关和频率信号接口模块包括双口RAM存储区，开关和频率信号接口模块是集短路保护、复位、上电自检测、周期自检测、维护自检测以及支持程序在线加载的功能处理模块，开关和频率信号接口模块将接收的+5V/地、+5V/空、+27V/地、+27V/空的开关量和频率量信号周期地进行打包整理，并放到双口RAM存储区，由主计算机模块读取；
5)主计算机模块通过HDLC总线获取直流模拟量接口模块、开关和频率信号接口模块、RS-422A/GJB289A总线信号接口模块和HB6096总线信号接口模块采集到的数据，将数据进行重组后发送到机载的记录设备；主计算机模块是机电管理装置与地面检测设备进行通讯的桥梁，具有系统维护、任务调度及参数的获取、分析和解算的功能；
6)RS-422A/GJB289A总线信号接口模块包括双口RAM存储区，RS-422A/GJB289A总线信号接口模块将接收的RS-422A总线信号和GJB289A总线信号以“包头+数据内容+校验和”的格式周期的进行打包整理，并放到本模块的双口RAM存储区，由主计算机模块读取；
7)HB6096总线信号接口模块包括双口RAM存储区，HB6096总线信号接口模块对机载HB6096总线数据进行实时采集，将采集来自机上的HB6096总线信号以“标号+数据内容”的格式周期的进行打包整理，并放到本模块的双口RAM存储区，由主计算机模块读取；
8)音频编解码接口模块包括双口RAM存储区，音频编解码接口模块是集短路保护、复位、上电自检测、周期自检测、维护自检测以及支持程序在线加载的功能处理模块，并将接收的300Hz～3400Hz音频信号周期的进行打包整理，并放到本模块的双口RAM存储区，由主计算机模块读取；
9)母板模块为各接口模块提供电气连接，使机电管理装置内各个模块构成一个能正常工作的整体，并将机电管理装置的电源及输入/输出信号接口引出。
所述机电管理装置为电气和结构单余度的机载重要机电综合控制设备。
Claims (10)
1.一种教练机机载机电管理装置，其特征在于，包括电源模块、直流模拟量接口模块、开关量输出接口模块、开关和频率信号接口模块、主计算机模块、RS-422A/GJB289A总线信号接口模块、HB6096总线信号接口模块、音频编解码接口模块、母板模块及标准机箱；
电源模块为集电源滤波、过流过压保护、浪涌尖峰抑制、掉电储能、电源监控以及电压转换的多功能处理模块，用于匹配机上电源，并向机电管理装置中的其他模块供电。
2.根据权利要求1所述的一种教练机机电管理装置，其特征在于：直流模拟量接口模块包括双口RAM存储区，直流模拟量接口模块是包括短路保护、复位、上电自检测、周期自检测、维护自检测以及支持程序在线加载的功能处理模块，直流模拟量接口模块将接收的0～10V、0～40V以及-10mV～+50mV的模拟信号进行周期的A/D转换后，并放到双口RAM存储区，由主计算机模块读取。
3.根据权利要求1或2所述的一种教练机机电管理装置，其特征在于：开关量输出接口模块接收来自主计算机模块的控制信号，并由开关量输出接口模块的电磁继电器输出给飞机的燃油系统和起落架系统，以实现起落架系统的双余度控制和燃油系统的单余度控制。
4.根据权利要求1或2所述的一种教练机机电管理装置，其特征在于：开关和频率信号接口模块包括双口RAM存储区，开关和频率信号接口模块是集短路保护、复位、上电自检测、周期自检测、维护自检测以及支持程序在线加载的功能处理模块，开关和频率信号接口模块将接收的+5V/地、+5V/空、+27V/地、+27V/空的开关量和频率量信号周期地进行打包整理，并放到双口RAM存储区，由主计算机模块读取。
5.根据权利要求1或2所述的一种教练机机电管理装置，其特征在于：主计算机模块通过HDLC总线获取直流模拟量接口模块、开关和频率信号接口模块、RS-422A/GJB289A总线信号接口模块和HB6096总线信号接口模块采集到的数据，将数据进行重组后发送到机载的记录设备；主计算机模块是机电管理装置与地面检测设备进行通讯的桥梁，具有系统维护、任务调度及参数的获取、分析和解算的功能。
6.根据权利要求1或2所述的一种教练机机电管理装置，其特征在于：RS-422A/GJB289A总线信号接口模块包括双口RAM存储区，RS-422A/GJB289A总线信号接口模块将接收的RS-422A总线信号和GJB289A总线信号以“包头+数据内容+校验和”的格式周期的进行打包整理，并放到本模块的双口RAM存储区，由主计算机模块读取。
7.根据权利要求1或2所述的一种教练机机电管理装置，其特征在于：HB6096总线信号接口模块包括双口RAM存储区，HB6096总线信号接口模块对机载HB6096总线数据进行实时采集，将采集来自机上的HB6096总线信号以“标号+数据内容”的格式周期的进行打包整理，并放到本模块的双口RAM存储区，由主计算机模块读取。
8.根据权利要求1或2所述的一种教练机机电管理装置，其特征在于：音频编解码接口模块包括双口RAM存储区，音频编解码接口模块是集短路保护、复位、上电自检测、 周期自检测、维护自检测以及支持程序在线加载的功能处理模块，并将接收的300Hz～3400Hz音频信号周期的进行打包整理，并放到本模块的双口RAM存储区，由主计算机模块读取。
9.根据权利要求1或2所述的一种教练机机电管理装置，其特征在于：母板模块为各接口模块提供电气连接，使机电管理装置内各个模块构成一个能正常工作的整体，并将机电管理装置的电源及输入/输出信号接口引出。
10.根据权利要求1或2所述的一种教练机机电管理装置，其特征在于：所述机电管理装置为电气和结构单余度的机载重要机电综合控制设备。
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