CN110635983A - 基于机载数据总线的电子飞行包数据处理传输单元 - Google Patents

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白晓洁
张超
黄小亮
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Abstract

本发明公开了一种基于机载数据总线的电子飞行包数据处理传输单元，包含核心处理器模块、USB接口电路模块、USB接口、外部电源数据接口、429数据转换模块、485数据转换模块和固态硬盘，支持常用机载数据总线如ARINC429、RS485的数据转换和传输，为多种便携式设备提供USB数据接口，具有储存、处理、整合、分发电子飞行包信息的能力，并可对电子飞行包数据进行实时传输。本发明满足驾驶舱狭小的飞机进行电子飞行包安装的要求。

Description

基于机载数据总线的电子飞行包数据处理传输单元
技术领域
本发明属于数据处理传输领域，具体涉及一种电子飞行包数据处理与传输的设备。
背景技术
电子飞行包的轻便和操作简单，使之受到了飞机驾驶人员的欢迎。现阶段电子飞行包已被广泛安装于各种飞机驾驶舱内，甚至许多已有机型为增加电子飞行包而进行了改装。
目前已有的安装方案中多为直接安装，或通过外部支架将电子飞行包安装在驾驶舱座椅两旁。但是对于驾驶舱过于狭小，没有合适位置进行直接安装或支架安装的情况，则以上方案便无法实现。且现有电子飞行包多为屏幕与数据传输处理系统集成在一起的形式；或以便携式设备通过地面网络提前储存电子飞行包数据信息，再带上飞机的形式。前者存在体积大，重量重的缺点，对安装位置有所要求，且显示设备固定，在进行实时数据传输过程中无法进行手持移动；而后者不能进行飞机位置等信息的实时接收，且无法与机载其它设备相连兼容，从而无法接收机载其它设备的信息。
发明内容
针对背景中存在的问题和不足之处，本发明的目的在于提供一种基于机载数据总线的电子飞行包数据处理传输单元，为驾驶舱狭小的飞机安装电子飞行包提供一种有效的解决方案。
本发明的发明目的通过以下技术方案实现：
一种基于机载数据总线的电子飞行包数据处理传输单元，包含核心处理器模块、USB接口电路模块、USB接口、外部电源数据接口、429数据转换模块、485数据转换模块和固态硬盘；
外部电源数据接口用于建立429数据转换模块、485数据转换模块与通过机载数据总线进行数据传输的外部设备之间的连接；
429数据转换模块用于实现核心处理器模块与通过机载数据总线进行数据传输的外部设备之间按ARINC429协议进行数据传输；
485数据转换模块用于实现核心处理器模块与通过机载数据总线进行数据传输的外部设备之间按RS485协议进行数据传输；
USB接口用于与便携式设备连接；
USB接口电路模块用于实现核心处理器模块与便携式设备之间按USB协议进行数据传输；
核心处理器模块用于对输入的数据进行整合和分发，固态硬盘在核心处理器模块的控制下进行数据信息的存储和提取。
优选地，核心处理器模块主要包含内存模块、处理器模块和I2C、SPI接口模块。
进一步，基于机载数据总线的电子飞行包数据处理传输单元还包含无线模块，用于实现核心处理器模块与便携式设备之间无线传输数据。
进一步，基于机载数据总线的电子飞行包数据处理传输单元还包含以太网接口、以太网接口电路模块；
以太网接口用于与通过以太网进行数据传输的外部设备进行连接；
以太网接口电路模块用于实现核心处理器模块与通过以太网进行数据传输的外部设备之间按以太网协议进行数据传输。
进一步，基于机载数据总线的电子飞行包数据处理传输单元还包含电源模块；
外部电源数据接口还用于与供电设备连接，将供电设备输出的电压输入电源模块；
电源模块用于稳定电压，并将输入电压转换为内部电路所需的电压，供各个模块使用。
进一步，基于机载数据总线的电子飞行包数据处理传输单元还包含防护滤波模块；
防护滤波模块用于电源输入信号和回路的滤波与防护，以及其他输入信号的滤波与防护，包括电磁兼容防护，断电保护防护以及闪电防护。
优选地，USB接口还用于向便携式设备供电。
发明与现有技术相比，其显著优点为：
本发明通过便携式设备进行显示，去除了原有电子飞行包的显示屏，因此在体积上要远远小于现有电子飞行包设备，再加上不受安装位置的限制，适合驾驶舱狭小飞机的安装。
通过USB外部接口可以与多种便携式设备相连，实现电子飞行包显示终端与数据端的分离安装，通过无线模块与便携式设备实现无线数据传输，使电子飞行包显示终端可以手持移动，方便驾驶人员的操作。便携式设备可以由吸盘式或其他不用打孔固定的支架进行支撑，方便安装在驾驶舱的任何地方，如驾驶舱可移动式窗户的窗沿上。
此外本发明可转换并传输常用机载数据总线如ARINC429和RS485，还提供以太网接口，实现与机载其它设备的数据兼容，完成与其它设备连接和数据传输。本发明USB接口还提供充电功能，以满足多种便携式设备的充电需求。
附图说明
图1是本发明外部功能关系图。
图2是本发明结构框图。
图3是本发明核心处理器模块的结构框图。
具体实施方式
下面结合具体附图和具体实施例，进一步说明本发明方案。
如图1、图2所示，一种基于机载数据总线的电子飞行包数据处理传输单元，包含核心处理器模块、USB接口电路模块、USB接口、外部电源数据接口、429数据转换模块、485数据转换模块、以太网接口、以太网接口电路模块，无线模块、电源模块、防护滤波模块和固态硬盘等。
电子飞行包数据处理传输单元通过外部电源数据接口与外部电源相连，通过外部电源数据接口与通过机载数据总线进行数据传输的外部设备相连，通过以太网接口与通过以太网进行数据传输的外部设备相连，并通过常用机载数据总线或以太网接收外部设备提供的位置、经纬度、视频图像等信息。此外，以太网接口还可以用于设备维护和调试。
429数据转换模块用于实现核心处理器模块与通过机载数据总线进行数据传输的外部设备之间按ARINC429协议进行数据传输。485数据转换模块用于实现核心处理器模块与通过机载数据总线进行数据传输的外部设备之间按RS485协议进行数据传输。以太网接口电路模块用于实现核心处理器模块与通过以太网进行数据传输的外部设备之间按以太网协议进行数据传输。
核心处理器模块用于对输入的数据进行整合和分发，固态硬盘在核心处理器模块的控制下进行数据信息的存储和提取。固态硬盘的功能是对操作系统、视频数据流、操作手册、飞行日志、BIT信息、航图等数据的非易失性存储。
USB接口电路模块用于实现核心处理器模块与便携式设备之间按USB协议进行数据传输。
通过USB接口和无线模块将飞行手册页、图表、以及飞机在航图上的实时位置等信息传输给与本发明相连的便携式设备。便携式设备可以是支持各种操作系统的平板电脑等。
外部电源通过外部电源数据接口为本发明供电，电源模块用于稳定电压，并将输入电压转换为内部电路所需的电压，供各个模块使用。电源模块输入电压可接受范围为18～36VDC。
防护滤波模块用于电源输入信号和回路的滤波与防护，以及其他输入信号如以太网、USB、ARINC429、RS485等的滤波与防护，包括电磁兼容防护，断电保护防护以及闪电防护。
如图3所示，核心处理器模块为一个独立单元，通过接插件进行安装，方便拆卸、维护和更换，由内存模块、处理器模块和I2C、SPI接口模块等组成。是本发明数据储存、处理、整合、分发的地方。
综上所述，本发明体积小、重量轻，安装位置自由，支持常用机载数据总线的转换和传输，如ARINC429和RS485总线，支持以太网信息传输，支持USB数据传输及充电，支持无线数据传输，支持多种便携式设备数据线连接，满足驾驶舱狭小的飞机进行电子飞行包安装的要求。

Claims (7)

1.一种基于机载数据总线的电子飞行包数据处理传输单元，包含核心处理器模块、USB接口电路模块、USB接口、外部电源数据接口、429数据转换模块、485数据转换模块和固态硬盘，其特征在于：
外部电源数据接口用于建立429数据转换模块、485数据转换模块与通过机载数据总线进行数据传输的外部设备之间的连接；
429数据转换模块用于实现核心处理器模块与通过机载数据总线进行数据传输的外部设备之间按ARINC429协议进行数据传输；
485数据转换模块用于实现核心处理器模块与通过机载数据总线进行数据传输的外部设备之间按RS485协议进行数据传输；
USB接口用于与便携式设备连接；
USB接口电路模块用于实现核心处理器模块与便携式设备之间按USB协议进行数据传输；
核心处理器模块用于对输入的数据进行整合和分发，固态硬盘在核心处理器模块的控制下进行数据信息的存储和提取。
2.根据权利要求1所述的一种基于机载数据总线的电子飞行包数据处理传输单元，其特征在于核心处理器模块主要包含内存模块、处理器模块和I2C、SPI接口模块。
3.根据权利要求1所述的一种基于机载数据总线的电子飞行包数据处理传输单元，其特征在于还包含无线模块，用于实现核心处理器模块与便携式设备之间无线传输数据。
4.根据权利要求1所述的一种基于机载数据总线的电子飞行包数据处理传输单元，其特征在于还包含以太网接口、以太网接口电路模块；
以太网接口用于与通过以太网进行数据传输的外部设备进行连接；
以太网接口电路模块用于实现核心处理器模块与通过以太网进行数据传输的外部设备之间按以太网协议进行数据传输。
5.根据权利要求1所述的一种基于机载数据总线的电子飞行包数据处理传输单元，其特征在于还包含电源模块；
外部电源数据接口还用于与供电设备连接，将供电设备输出的电压输入电源模块；
电源模块用于稳定电压，并将输入电压转换为内部电路所需的电压，供各个模块使用。
6.根据权利要求1所述的一种基于机载数据总线的电子飞行包数据处理传输单元，其特征在于还包含防护滤波模块；
防护滤波模块用于电源输入信号和回路的滤波与防护，以及其他输入信号的滤波与防护，包括电磁兼容防护，断电保护防护以及闪电防护。
7.根据权利要求1所述的一种基于机载数据总线的电子飞行包数据处理传输单元，其特征在于USB接口还用于向便携式设备供电。
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