CN107886800A - 一种人在回路中的飞机座舱航电仿真系统 - Google Patents
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Abstract
一种人在回路中的飞机座舱航电仿真系统，包括：显示器、图像生成计算机、接口通讯设备、仿真计算机、采集通讯板和仿真设备硬件，所述的仿真设备硬件包括可进行人工操作的开关、按钮和旋钮，并通过人工操作仿真设备硬件使相连的采集通讯板检测到设备硬件的动作，将动作转变为电信号，所述的采集通讯板通过CAN总线与仿真计算机相连并将电信号发送到仿真计算机；所述仿真计算机通过TCP/IP协议连接接口通讯，并将数据发往与接口通讯连接的图像生成计算机，图像生成计算机将生成的图像通过仪表仿真软件发往相连的显示器；它具有能有效降低人在回路中的仿真系统开发成本，极大的缩短系统的研制周期，实时性好，仿真度逼真等特点。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种人在回路中的飞机座舱航电仿真系统，属于仿真系统技术领域。
背景技术
仿真技术是伴随着计算机技术的发展而逐步形成的一类试验研究的新兴方法。由于具有安全、高效、可控性、无破坏性、经济性、不受环境气候限制以及可多次重复等特点，仿真技术获得了十分广泛地应用。首先，由于仿真技术在应用上的安全性，航天、航空等一直是仿真技术应用的主要领域。其次，仿真技术在应用上的经济性是其被广泛应用的另一十分重要的因素，仿真技术的应用可以用较小的投资换取风险上的大幅度降低。
在工程应用领域，根据仿真模型特点和实现方式的不同，飞行仿真可分为数字仿真、半实物仿真和人在回路仿真三种形式。数学仿真是指通过建立仿真模型，仿真算法，线性拟合、插值等方法，以纯软件在宿主机上实现仿真运行的一种方法，尤其适用于研究开发、方案论证和设计阶段。含实物仿真又称半实物仿真，这种仿真无需整个系统样机就能对回路牛的部分实物进行评定，含实物仿真试验必须实时运行。人在回路中的仿真是一种操作人员、飞行员、宇航员在系统回路中进行操纵的仿真试验。这种仿真试验能对飞行器性能，回路中的操作人员技能和素质，或者整个人—机系统做出评价。由于操纵人员在回路中，人在回路中的仿真系统必须实时运行。
综上所述可知，半实物仿真和人在回路中的仿真对费用和周期具有较高的要求，因此在有限的时间和费用的情况下，利用可视化仿真建模软件进行建模，对仿真进行二次开发，将半实物应用到仿真系统中，并与外部的仿真计算机进行数据交互，完成仿真系统的搭建，达到仿真的要求和目的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种能有效降低人在回路中的仿真系统开发成本，极大的缩短系统的研制周期，实时性好，仿真度逼真的人在回路中的飞机座舱航电仿真系统。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种人在回路中的飞机座舱航电仿真系统，包括：显示器、图像生成计算机、接口通讯设备、仿真计算机、采集通讯板和仿真设备硬件，所述的仿真设备硬件包括可进行人工操作的开关、按钮和旋钮，并通过人工操作仿真设备硬件使相连的采集通讯板检测到设备硬件的动作，将动作转变为电信号，所述的采集通讯板通过CAN总线与仿真计算机相连并将电信号发送到仿真计算机；所述仿真计算机通过TCP/IP协议连接接口通讯，并将数据发往与接口通讯连接的图像生成计算机，图像生成计算机将生成的图像通过仪表仿真软件发往相连的显示器。
作为优选：所述的仿真系统中还包括：一用于管理仿真座舱内设备以及实现逻辑解算仿真功能，接收飞行仿真其它分系统信息的主控软件，该主控软件向飞行其它仿真系统发送航电系统飞行员操作信息；
所述的图形仪表仿真软件负责实现多功能显示器、CNI备份单元、综合控制单元ICU仪表的字符、图形和图像生成；
还包括一主要是仿真白昼、夜视微光、雷达、红外图像并叠加在多功能显示器上的传感器图像仿真软件；
一主要是对座舱里的物理设备，包括如按键、开关、旋钮的模拟量、数字量进行采集的采集驱动软件，该采集驱动软件将采集到的模拟量、数字量发送到主控软件，并接收主控软件的逻辑数据对数码管进行驱动；
一主要完成设置航线、航路点，更改航线、航路点功能的导航仿真软件；该导航仿真软件能够计算即时载机位置与下一航路点的待飞时间、待飞距、偏航角导航信息。
本发明有效的降低了人在回路中的仿真系统的开发成本，极大的缩短了系统的研制周期，实时性好，仿真度逼真。
附图说明
图1为本发明所述仿真系统的原理框图。
图2为本发明所述仿真软件结构关系图。
图3为本发明所述图形仪表仿真软件的流程图。
图4为本发明所述导航仿真软件的流程图。
图5为本发明所述采集驱动软件的流程图。
图6为本发明所述主控软件的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。图1所示，本发明所述的一种人在回路中的飞机座舱航电仿真系统，包括：显示器6、图像生成计算机5、接口通讯设备4、仿真计算机3、采集通讯板2和仿真设备硬件1，所述的仿真设备硬件1包括可进行人工操作的开关、按钮和旋钮，并通过人工操作仿真设备硬件1使相连的采集通讯板2检测到设备硬件的动作，将动作转变为电信号，所述的采集通讯板2通过CAN总线与仿真计算机3相连并将电信号发送到仿真计算机3；所述仿真计算机通过TCP/IP协议连接接口通讯4，并将数据发往与接口通讯4连接的图像生成计算机5，图像生成计算机5将生成的图像通过仪表仿真软件102发往相连的显示器6，从而完成整个仿真流程。
图2所示，本发明所述的仿真系统中还包括：一用于管理仿真座舱内设备以及实现逻辑解算仿真功能，接收飞行仿真其它分系统信息的主控软件106，该主控软件106向飞行其它仿真系统107发送航电系统飞行员操作信息；
所述的图形仪表仿真软件102负责实现多功能显示器、CNI备份单元、综合控制单元ICU仪表的字符、图形和图像生成；
还包括一主要是仿真白昼、夜视微光、雷达、红外图像并叠加在多功能显示器上的传感器图像仿真软件103；
一主要是对座舱里的物理设备，包括如按键、开关、旋钮的模拟量、数字量进行采集的采集驱动软件104，该采集驱动软件104将采集到的模拟量、数字量发送到主控软件106，并接收主控软件106的逻辑数据对数码管进行驱动；
一主要完成设置航线、航路点，更改航线、航路点功能的导航仿真软件105；该导航仿真软件105能够计算即时载机位置与下一航路点的待飞时间、待飞距、偏航角导航信息。
图3所示，程序初始化201，创建Vega类线程202，Vega初始化203，读取应用程序加载模型204，系统配置205，仪表类页面的初始化206，帧同步处理207，有无数据更新208，更新显示内容209，当前帧处理210。
图4所示，开始301，接收主控软件航线加载信息302，初始化导航状态参数303，是否收到更改航线操作304，更新航线信息305，实时解算飞行导航参数306，发送给主控软件307，接收主控软件实时飞行参数308，程序结束309，结束310。
图5所示，开始401，初始化402，接收主控信号403，404为ID设置为1，读取卡号为ID的工作状态405，状态有效406，读取卡号为ID的工作状态407，有硬件动作408，发送硬件消息给主控软件，更新指示灯状态409，最后的板卡411，410是在N情况下ID号加1，Y时结束412。
图6所示，开始501，主控软件程序初始化502，等待命令503，开始命令、暂停命令和复位命令504，分别在Y情况下，子进程已经运行505，并分别在N的情况下进入各自的启动子程序506、暂停子程序508和程序初始化509，在Y情况下均分别进入错误处理407。
Claims (2)
1.一种人在回路中的飞机座舱航电仿真系统，包括：显示器（6）、图像生成计算机（5）、接口通讯设备（4）、仿真计算机（3）、采集通讯板（2）和仿真设备硬件（1），其特征在于所述的仿真设备硬件（1）包括可进行人工操作的开关、按钮和旋钮，并通过人工操作仿真设备硬件（1）使相连的采集通讯板（2）检测到设备硬件的动作，将动作转变为电信号，所述的采集通讯板（2）通过CAN总线与仿真计算机（3）相连并将电信号发送到仿真计算机（3）；所述仿真计算机通过TCP/IP协议连接接口通讯（4），并将数据发往与接口通讯（4）连接的图像生成计算机（5），图像生成计算机（5）将生成的图像通过仪表仿真软件（102）发往相连的显示器（6）。
2.根据权利要求1所述人在回路中的飞机座舱航电仿真系统，其特征在于所述的仿真系统中还包括：一用于管理仿真座舱内设备以及实现逻辑解算仿真功能，接收飞行仿真其它分系统信息的主控软件（106），该主控软件（106）向飞行其它仿真系统（107）发送航电系统飞行员操作信息；
所述的图形仪表仿真软件（102）负责实现多功能显示器、CNI备份单元、综合控制单元ICU仪表的字符、图形和图像生成；
还包括一主要是仿真白昼、夜视微光、雷达、红外图像并叠加在多功能显示器上的传感器图像仿真软件（103）；
一主要是对座舱里的物理设备，包括如按键、开关、旋钮的模拟量、数字量进行采集的采集驱动软件（104），该采集驱动软件（104）将采集到的模拟量、数字量发送到主控软件（106），并接收主控软件（106）的逻辑数据对数码管进行驱动；
一主要完成设置航线、航路点，更改航线、航路点功能的导航仿真软件（105）；该导航仿真软件（105）能够计算即时载机位置与下一航路点的待飞时间、待飞距、偏航角导航信息。
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