CN106470141A - 一种基于gjb289a总线的机电数据交换方法 - Google Patents

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董鹏辉
李强
张贯荣
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Shaanxi Qianshan Avionics Co Ltd
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Shaanxi Qianshan Avionics Co Ltd
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Abstract

本发明型属于航空电子技术领域，涉及一种基于HB6096、GJB289A两级航电系统总线架构下的机电数据交换方法。提供了一种基于GJB289A总线的机电数据交换方法，基于HB6096(或称ARINC429总线)和GJB289A(或称1553B总线)两级航电系统总线实现机载航空电子系统所需非航电系统(机电系统)信息和(或)数据的采集、传输、存储、处理和计算机资源管理等功能，将飞机上庞杂的机电系统统一管理起来，实现航电与机电各子系统之间的信息共享，同时实现对各个机电子系统进行BIT管理；以降低了维修费用，减轻飞机重量，提高机电系统信息传输的可靠性。

Description

一种基于GJB289A总线的机电数据交换方法
技术领域
本发明型属于航空电子技术领域，涉及一种基于HB6096、GJB289A两级航电系统总线架构下的机电数据交换方法。
背景技术
随着飞机的不断发展，机载机电系统所采用的技术正发生着巨大变化，过去各机电子系统都是根据各系统的功能要求而独立发展的，虽然在飞机设计时考虑了各系统之间的接口关系和相互影响，但没有将机电系统作为一个整体来进行系统综合考虑和发展。传统的机载机电各子系统随飞机的发展，功能越来越复杂。特别是第三代超音速战斗机的发展，飞机的综合性能提高，飞机机载机电系统为了保证飞机的性能要求，由简单到复杂，系统功能越来越多、越来越复杂。使得传统机电系统的各子系统越来越表现出系统重量不断增加、采购和保障费用增加、系统的维修性差、能量管理和故障弱化水平低等问题。
目前，飞机机电系统设备多为独立的模拟系统，采用分散式控制模式。通过庞大而复杂的硬线连接到驾驶舱中，通过大量的仪表、灯光等报告给飞行员，这势必造成导线多且长、信号干扰大、不精确、数据不能共享、座舱显示负责凌乱，使得飞机重量增加、可靠性低、维修性差等情况，而且飞行员的操作负担也很重。
发明内容
本发明目的：
本发明型的目的是提供一种基于GJB289A总线的机电数据交换方法，是基于HB6096(或称ARINC429总线)和GJB289A(或称1553B总线)两级航电系统总线实现机载航空电子系统所需非航电系统(机电系统)信息和(或)数据的采集、传输、存储、处理和计算机资源管理等功能，将飞机上庞杂的机电系统统一管理起来，实现航电与机电各子系统之间的信息共享，同时实现对各个机电子系统进行BIT管理；以降低了维修费用，减轻飞机重量，提高机电系统信息传输的可靠性。
本发明技术方案：
本发明提供的一种基于GJB289A总线的机电数据交换方法，其特征在于：
本方法中通过，机上航电系统通过机电管理计算机的GJB289A总线接口实现与非航电系统的交联，航电系统包括FADEC、总线控制器、任务管理计算机；非航电系统包括无线电惯性导航、罗盘、高度表、大气系统数据、综合告警系统、机上起落架、燃油系统、液压、刹车、燃油以及电源系统；机电管理计算机通过ARINC429总线采集机上无线电惯性导航、罗盘、高度表以及大气系统的数据；机电管理计算机通过RS-422A总线采集综合告警系统数据；机电管理计算机通过离散量接口采集机上起落架、燃油系统数据；机电管理计算机通过模拟量接口采集机上液压、刹车、燃油以及电源系统数据；
机电管理计算机通过GJB289A总线获得机上FADEC、总线控制器、任务管理计算机的指令数据；
当机电管理计算通过GJB289A总线获得指令数据后，依据GJB289A总线数据消息块格式要求将采集的数据打包，继而通过GJB289A总线上传给FADEC系统、总线控制器、任务管理计算机，以及通过HB6069总线上传给多功能显示器；
功能显示器、FADEC系统、总线控制器以及任务管理计算机航电系统将指令数据通过HB6069总线和GJB289A总线反馈给机电管理计算机，机电管理计算将反馈的数据拆分为分别符合ARINC429总线格式、RS-422A总线格式、离散量接口格式以及模拟量接口格式的数据，并将将各个数据发送给相应的非航电系统设备。
进一步的，任务管理计算机向机电管理计算发送语音告警和灯光告警数据，机电管理计算将语音告警和灯光告警数据依据GJB289A总线数据消息块格式要求下发，并将语音告警和灯光告警数据从指令数据中拆分出来，下传到综合告警系统。
本发明的特点：
1)自动化程度高：在机电管理计算机中，采用了嵌入式微处理器作为机载部件的核心控制器，控制机载设备对参数数据的自动采集和处理，并且在系统工作过程中进行周期自检测，自动诊断系统的故障，同时将系统的工作状态报告上一级系统。系统的在线可编程功能将极大地方便未来机载产品软件的升级；
2)高性能的CPU：机电管理计算机的主计算机模块采用嵌入式32位高速RISC结构的PowerPC系列通讯处理器，担负着大量的数据处理及任务调度工作，具有较高的数据通讯速度、处理以及多任务协调调度的能力。软件内核采用内嵌标准实时多任务操作系统vxWorks，且外围接口配置灵活，可满足不同的控制应用；
3)数据处理能力强：数据采样率已经达到14K字节/秒，采集的航电和非航电参数数目已达850个；
4)准确实时的信号输出功能：通过对前端采集数据的分析、组织、整理，可准确、实时的输出非航电系统或航电系统信号至相关机载系统。
有益效果：
采用基于HB6096、GJB289A两级航电系统总线架构下的机电数据交换方法，实现航电与机电子系统信息共享，提高机电系统自动化程度，降低操作负担和成本，同时增加了可靠性，提高了硬件的利用率，减小了功耗，有利于系统的优化。
附图说明：
图1为基于HB6096、GJB289A两级航电系统总线的机电数据交换框图。
图2为机电数据交换数据流框图。
图3为机电数据交换执行控制流框图。
具体实施方式
本发明为一种基于HB6096、GJB289A两级航电系统总线的机电数据交换方法，是机载机电管理计算机通过HB6096、GJB289A两级航电系统总线将采集到的飞机相关子系统(包括综合告警系统、燃油系统、液压系统、起落架系统、火控系统、无线电系统、惯导系统、大气机系统等)和发动机系统的连续量、状态和故障信息，按照航空电子系统通讯要求，将数据重新组织整理，以HB6096总线方式输给前、后舱多功能显示器，完成电子化综合显示；并将相关数据以GJB289A总线方式上传给左、右FADEC、任务管理计算机MC和总线控制器BC等航电系统设备，完成机电数据交换(如图1、2、3)。
提供了一种基于GJB289A总线的机电数据交换方法，机上航电系统通过机电管理计算机的GJB289A总线接口实现与非航电系统的交联，航电系统包括多功能显示器、FADEC系统、总线控制器、任务管理计算机；非航电系统包括无线电惯性导航、罗盘、高度表、大气系统、综合告警系统、机上起落架、液压、刹车、燃油以及电源系统；机电管理计算机通过ARINC429总线获得机上无线电惯性导航、罗盘、高度表以及大气系统的数据；机电管理计算机通过RS-422A总线获得综合告警系统数据；机电管理计算机通过离散量接口获得机上起落架、燃油系统的数据；机电管理计算机通过模拟量接口获得机上液压、刹车、燃油以及电源系统数据；机电管理计算机通过GJB289A总线获得机上FADEC、总线控制器、任务管理计算机的指令；
当机电管理计算通过GJB289A总线获得指令后，依据GJB289A总线数据消息块格式要求将非航电系统的数据打包，继而通过GJB289A总线上传给FADEC系统、总线控制器、任务管理计算机，以及通过HB6069总线上传给多功能显示器；
多功能显示器、FADEC系统、总线控制器以及任务管理计算机将指令通过HB6069总线和GJB289A总线反馈给机电管理计算机，机电管理计算机将反馈的指令数据分别拆分为符合ARINC429总线格式、RS-422A总线格式、离散量接口格式以及模拟量接口格式的数据，并将各个数据发送给相应的非航电系统设备。
进一步：任务管理计算机向机电管理计算发送语音告警和灯光告警数据，机电管理计算将语音告警和灯光告警数据依据GJB289A总线数据消息块格式要求下发，并将语音告警和灯光告警数据数据从指令数据中拆分出来，下传到综合告警系统。

Claims (2)

1.一种基于GJB289A总线的机电数据交换方法，其特征在于：
机上航电系统通过机电管理计算机的GJB289A总线接口实现与非航电系统的交联，航电系统包括多功能显示器、FADEC系统、总线控制器、任务管理计算机；非航电系统包括无线电惯性导航、罗盘、高度表、大气系统、综合告警系统、机上起落架、液压、刹车、燃油以及电源系统；机电管理计算机通过ARINC429总线获得机上无线电惯性导航、罗盘、高度表以及大气系统的数据；机电管理计算机通过RS-422A总线获得综合告警系统数据；机电管理计算机通过离散量接口获得机上起落架、燃油系统的数据；机电管理计算机通过模拟量接口获得机上液压、刹车、燃油以及电源系统数据；机电管理计算机通过GJB289A总线获得机上FADEC系统、总线控制器、任务管理计算机的指令；
当机电管理计算通过GJB289A总线获得指令后，依据GJB289A总线数据消息块格式要求将非航电系统的数据打包，继而通过GJB289A总线上传给FADEC系统、总线控制器、任务管理计算机，以及通过HB6069总线上传给多功能显示器；
多功能显示器、FADEC系统、总线控制器以及任务管理计算机将指令通过HB6069总线和GJB289A总线反馈给机电管理计算机，机电管理计算机将反馈的指令数据分别拆分为符合ARINC429总线格式、RS-422A总线格式、离散量接口格式以及模拟量接口格式的数据，并将各个数据发送给相应的非航电系统设备。
2.根据权利要求1所述的一种基于GJB289A总线的机电数据交换方法，其特征在于：任务管理计算机向机电管理计算发送语音告警和灯光告警数据，机电管理计算将语音告警和灯光告警数据依据GJB289A总线数据消息块格式要求下发，并将语音告警和灯光告警数据数据从指令数据中拆分出来，下传到综合告警系统。
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