CN109727507A - 一种飞行训练模拟器电气子系统 - Google Patents

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袁潜
汤韦
张欢
赖洪林
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Abstract

本发明公开了一种飞行训练模拟器电气子系统，包括电源系统、电气控制箱和舱内设备连接电缆，电气控制箱通过数采电缆连接有数据采集箱，电气控制箱通过信号线连接有座舱电气设备，电气控制箱通过照明电源线连接有任务系统设备供电及照明电源转接插座，电源分配箱和直流电源通过电源线相连接，电源分配箱通过电源线给任务系统设备供电及照明电源转接插座、座舱照明控制器和电气控制箱供电，直流电源通过电源线给仿真座椅供电，座舱照明控制器通过照明电源线与电气控制箱相连接，电气控制箱通过电源控制信号线与电源分配箱相连接。本发明结构简单、使用操作方便，通用性和可维修性较好，实用性强，便于推广使用。

Description

一种飞行训练模拟器电气子系统
技术领域
本发明涉及飞行训练模拟器，特别是一种飞行训练模拟器电气子系统。
背景技术
CN205485399U公开了一种飞行模拟器登机桥控制装置，包括电气控制箱、升降控制盒组件、告警灯组件、控制传感器组件、电动推杆装置、运动控制柜；所述升降控制盒组件包括第一控制盒、第二控制盒、维护控制盒；所述告警灯组件包括第一状态告警灯、第二状态告警灯、维护状态灯；所述控制传感器组件包括第一上限位传感器、第二上限位传感器、第一下限位传感器、第二下限位传感器、位置传感器；电动推杆装置包括电动推杆装置、电机上限位传感器、电机下限位传感器。
现有的飞行训练模拟器的电气子系统使用操作不方便，通用性和可维修性较差，实用性弱，不便于推广使用。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种结构简单、使用操作方便，通用性和可维修性较好，实用性强，便于推广使用的飞行训练模拟器电气子系统。
本发明的目的通过以下技术方案实现。
一种飞行训练模拟器电气子系统，包括电源系统、电气控制箱和舱内设备连接电缆，所述电气控制箱通过数采电缆连接有数据采集箱，所述电气控制箱通过信号线连接有座舱电气设备，所述电气控制箱通过照明电源线连接有任务系统设备供电及照明电源转接插座，所述电源系统包括电源分配箱和直流电源，所述电源分配箱和直流电源通过电源线相连接，所述电源分配箱通过电源线给任务系统设备供电及照明电源转接插座、座舱照明控制器和电气控制箱供电，所述直流电源通过电源线给仿真座椅供电，所述座舱照明控制器通过照明电源线与电气控制箱相连接，所述电气控制箱通过电源控制信号线与电源分配箱相连接，所述任务系统设备供电及照明电源转接插座通过电源线给显示器、控制板、联合头盔显示系统和战术数据设备供电，所述任务系统设备供电及照明电源转接插座通过照明电源线与显示器和控制板相连接。
所述电气控制箱连接有信号测试箱。
所述电源线为+28V电源线。
所述直流电源为工业级电源模块，所述工业级电源模块的输入电压：AC220V/50Hz；输出电压：28VDC；输出电流：0-50A。
所述电源分配箱的底板上安装有6只平衡力式密封直流电磁继电器，其中5只是10A平衡力式密封直流电磁继电器，1只是25A平衡力式密封直流电磁继电器。
所述电气控制箱用于提供7Vrms/1800Hz激励电源、把6Vrms/1800Hz交流信号解调成直流信号、提供模拟输入和离散输入数据采集通道的BIT功能；所述电气控制箱内部采用母板总线的结构形式，所有板卡，包括电源板、解调板、继电器板都连接到母板总线上；所有板卡的输入/输出应通过卡上插头或母板总线连接到电气控制箱左右面板上的接线端子/航空插座上。
所述舱内设备连接电缆包括QLA系列电缆和J599系列电连接器、JY系列连接器和屏蔽尾附件。
相比于现有技术，本发明的优点在于：本发明结构简单、使用操作方便，通用性和可维修性较好，实用性强，便于推广使用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的电源系统原理框图。
图3为本发明电源分配箱后面板示意图。
图4为本发明电气控制箱结构示意图。
图5为本发明电气控制箱左面板布置示意图。
图6为本发明电气控制箱右面板布置示意图。
图7为72通道继电器板电路原理图。
图8为80通道继电器板电路原理图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。
某型飞行训练模拟器电气子系统是该模拟器的重要组成部分，座舱中所有电气设备都由电气子系统负责驱动和连接，信号类型包括模拟输入(AI)、离散量输入(DI)及离散量输出(DO)。电气子系统具体负责驱动舱内信号指示灯、采集传感器及电位计的模拟输入信号、采集所有按钮开关的状态信号。此外，电气子系统还为舱内电气设备提供各种工作电源。
如图1所示，一种飞行训练模拟器电气子系统，包括电源系统、电气控制箱和舱内设备连接电缆，所述电气控制箱通过数采电缆连接有数据采集箱，所述电气控制箱通过信号线连接有座舱电气设备，所述电气控制箱通过照明电源线连接有任务系统设备供电及照明电源转接插座，所述电源系统包括电源分配箱和直流电源，所述电源分配箱和直流电源通过电源线相连接，所述电源分配箱通过电源线给任务系统设备供电及照明电源转接插座、座舱照明控制器和电气控制箱供电，所述直流电源通过电源线给仿真座椅供电，所述座舱照明控制器通过照明电源线与电气控制箱相连接，所述电气控制箱通过电源控制信号线与电源分配箱相连接，所述任务系统设备供电及照明电源转接插座通过电源线给大屏幕多功能显示器、多功能辅助显示器、控制板、联合头盔显示系统和战术数据设备供电，所述任务系统设备供电及照明电源转接插座通过照明电源线与大屏幕多功能显示器、多功能辅助显示器和控制板相连接。
所述电气控制箱连接有信号测试箱。
所述电源线为+28V电源线。所述电源系统的功能是为系统中所有使用+28直流电源的电气设备提供工作电源，包括直流电源和电源分配箱。如图2所示，由来自数据采集单元6个DO输出信号可分别控制+28V激励电源是否施加到6个直流电磁继电器的激励线圈上，从而控制继电器负载触点的接通以达到控制相应的电气设备+28V工作电源的目的。
所述直流电源为工业级电源模块，所述工业级电源模块的输入电压：AC220V/50Hz；输出电压：28VDC；输出电流：0-50A。具有过压、过流、短路保护功能。电源模块技术指标见下表。
表1电源模块技术指标
如图3所示，所述电源分配箱的底板上安装有6只平衡力式密封直流电磁继电器，其中5只是10A平衡力式密封直流电磁继电器，1只是25A平衡力式密封直流电磁继电器。
所述电气控制箱用于提供7Vrms/1800Hz激励电源、把6Vrms/1800Hz交流信号解调成直流信号、提供模拟输入(AI)和离散输入(DI)数据采集通道的BIT功能；电气控制箱需要考虑布局、散热和易用性。机箱结构需要在保证所有性能要求的前提下做到最小。各电路板通过锁紧条进行机箱内固定。
如图4-6所示，所述电气控制箱内部采用母板总线的结构形式，所有板卡，包括电源板、解调板、继电器板都连接到母板总线上；所有板卡的输入/输出应通过卡上插头或母板总线连接到电气控制箱左右面板上的接线端子/航空插座上。
电气控制箱的工作电源为28V直流电源，总能耗不大于100W。
当供电电压为24～32VDC时，电气控制箱能够正常工作。
电源模块的次级电源能满足电气控制箱内部功能模块的使用要求。
电气控制箱的电源模块能够保证不被次级输出开路和其他信号开路、次级输出短路和其他信号短路以及任何输入电源瞬态(含组合瞬态)损坏。电气控制箱的电源模块中不使用保险丝、可熔断电路等。当输入电源从故障状态恢复后，电气控制箱的电源能够自动恢复工作。
电气控制箱必须提供的接口见表2。
表2接口信号表
电气控制箱需要提供20路7Vrms/1800Hz激励电源。
7Vrms/1800Hz激磁电源接口特性如下：
a)通道：20路；
b)输出电压：7Vrms±1％；
c)频率：1800Hz±0.18Hz，正弦波；
d)总功耗：≮5W。
输入到解调电路的6Vrms/1800Hz信号输入接口特性如下：
a)通道：12路；
b)输入差值电压：-6.18～+6.18Vrms，与激励反相为负；
c)输入和值电压：10Vrms±10％；
输入到解调电路的2.64Vrms/1800Hz信号接口特性如下：
a)通道：8路；
b)输入差值电压：-2.64～+2.64Vrms，与激励反相为负；
c)输入和值电压：5.8±0.5Vrms；
如图7所示，72通道继电器板的功能是提供72路单刀双掷开关，用于为72通道模拟输入(AI)采集卡提供输入信号源选择(继电器输出的常闭端接模拟输入信号，常开端接+5V电源)，从而实现模拟输入(AI)通道的BIT功能。板上另有一个大电流继电器，用于控制其它72个继电器的动作。
如图8所示，80通道继电器板的功能是提供80路单刀双掷开关，用于为80通道离散量输入(DI)采集卡提供输入信号源选择(继电器输出的常闭端接离散量输入信号，常开端接电源地)，从而实现离散量输入(DI)通道的BIT功能。板上另有一个大电流继电器，用于控制其它80个继电器的动作。
所述舱内设备连接电缆包括QLA系列电缆和J599系列电连接器、JY系列连接器和屏蔽尾附件。辅材主要为外护套(锦纶丝套)、标识套管和标识保护套管等。
舱内设备连接电缆为模拟器电气子系统的配套产品，是由电连接器和电缆作为传输介质组成的电缆网络，实现模拟器中各分系统之间的供电及信号传输。
考虑到使用经验，舱内设备连接电缆主要选用了QLA系列航空电缆。QLA系列电缆具有耐高低温(-65～+200)℃、重量轻、不热缩和卓越的机械韧性，能防盐雾、防湿热及优异的抗高能辐射等特点，可在恶劣的环境中提供高可靠性服务。在满足环境要求的情况下，QLA系列电缆利于传输平衡控制信号，外屏蔽用于保护信号传输不受电磁干扰。
QLA系列航空电缆主要特性如下：
1、外径小、重量轻：导体采用同心式绞合、绞合外径小，绝缘和护套厚度极薄；
2、阻燃：绝缘及护套阻燃性超过美军标MIL-W-22759等的燃烧要求；
3、抵抗化学侵蚀：绝缘及护套层不受飞机液体的浸蚀；
4、耐高低温：-65℃～+200℃；
5、卓越的抗外空辐射性能：能抵抗外空的电离辐射；
6、机械强度大，抗开裂性能优越；
7、绝缘电阻：＞1500MΩ*km；
8、低温弯曲试验：经-65℃*4h后，耐压试验不击穿；
9、高温卷绕试验：经300℃*2h后，耐压试验不击穿。
舱内设备连接电缆的辅材主要为外护套，外护套选用了锦纶丝套和防波套。锦纶丝套材料为军用锦纶丝线，具有轻型、阻燃、耐磨、抗老化等特点，为编织网状结构，很柔软，能为电缆提供外层保护。适用于保护航天、航空等武器装备中军用电子机电设备、仪表和无线电设备上的导线束或电缆的外部护套免受机械损伤；且保持良好的柔软性和收缩性能。防波套用于保护信号传输不受电磁干扰。

Claims (7)

1.一种飞行训练模拟器电气子系统，其特征在于包括电源系统、电气控制箱和舱内设备连接电缆，所述电气控制箱通过数采电缆连接有数据采集箱，所述电气控制箱通过信号线连接有座舱电气设备，所述电气控制箱通过照明电源线连接有任务系统设备供电及照明电源转接插座，所述电源系统包括电源分配箱和直流电源，所述电源分配箱和直流电源通过电源线相连接，所述电源分配箱通过电源线给任务系统设备供电及照明电源转接插座、座舱照明控制器和电气控制箱供电，所述直流电源通过电源线给仿真座椅供电，所述座舱照明控制器通过照明电源线与电气控制箱相连接，所述电气控制箱通过电源控制信号线与电源分配箱相连接，所述任务系统设备供电及照明电源转接插座通过电源线给显示器、控制板、联合头盔显示系统和战术数据设备供电，所述任务系统设备供电及照明电源转接插座通过照明电源线与显示器和控制板相连接。
2.根据权利要求1所述的一种飞行训练模拟器电气子系统，其特征在于所述电气控制箱连接有信号测试箱。
3.根据权利要求1或2所述的一种飞行训练模拟器电气子系统，其特征在于所述电源线为+28V电源线。
4.根据权利要求1或2所述的一种飞行训练模拟器电气子系统，其特征在于所述直流电源为工业级电源模块，所述工业级电源模块的输入电压：AC220V/50Hz；输出电压：28VDC；输出电流：0-50A。
5.根据权利要求1或2所述的一种飞行训练模拟器电气子系统，其特征在于所述电源分配箱的底板上安装有6只平衡力式密封直流电磁继电器，其中5只是10A平衡力式密封直流电磁继电器，1只是25A平衡力式密封直流电磁继电器。
6.根据权利要求1或2所述的一种飞行训练模拟器电气子系统，其特征在于所述电气控制箱用于提供7Vrms/1800Hz激励电源、把6Vrms/1800Hz交流信号解调成直流信号、提供模拟输入和离散输入数据采集通道的BIT功能；所述电气控制箱内部采用母板总线的结构形式，所有板卡，包括电源板、解调板、继电器板都连接到母板总线上；所有板卡的输入/输出应通过卡上插头或母板总线连接到电气控制箱左右面板上的接线端子/航空插座上。
7.根据权利要求1或2所述的一种飞行训练模拟器电气子系统，其特征在于所述舱内设备连接电缆包括QLA系列电缆和J599系列电连接器、JY系列连接器和屏蔽尾附件。
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