CN112306541A - 一种面向任务加改装需求的航电系统增量升级方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种面向任务加改装需求的航电系统增量升级方法，将航电系统中的设备划分为处理单元、显示单元、交换单元、视频处理单元、基本航电设备及任务改装设备；各单元和设备均通过交换单元进行互联通讯；基本航电设备和视频处理单元状态不变；处理单元上应用和平台独立，驻留基本飞行操作功能的应用和驻留任务操作处理功能相关的应用为两个独立分区软件；加改装升级主要升级任务操作应用；任务改装设备和其他各单元之间需要通讯的配置分别通过交换配置和节点配置调整；应用、配置和DF文件的升级可以通过加卸载应用统一完成。本发明实施例可以在不影响基本设备状态的情况下通过升级部分应用和配置实现系统增量升级扩展。

Description

一种面向任务加改装需求的航电系统增量升级方法

技术领域：

本发明涉及但不限于IMA航电系统技术领域，尤指一种面向任务加改装需求的航电系统增量升级方法。

背景技术：

在直升机领域，随着飞机任务要求的增加和改变，对航电任务系统的要求也会产生变化，任务系统的设备要根据飞机要求进行升级和改装。在实施设备升级、改装过程中，由于对增量升级扩展需求支持不够，导致相关设备、操作飞行软件和显示器软件的技术状态多样、且互不兼容，直接影响到系统的装备和应用周期，给系统的维护保障与状态管理带来了极大的困难。为了支持任务系统设备加改装需求，设计一种实现系统增量升级扩展的方法，也就成为IMA航电系统的核心要求之一。

发明内容：

本发明的目的：本发明实施例提供一种面向任务加改装需求的航电系统增量升级方法，可以实现在不影响基本设备状态的情况下通过升级部分应用和配置实现系统增量升级扩展。

本发明的技术方案：本发明实施例提供一种面向任务加改装需求的航电系统增量升级方法，所述航电系统中的设备按任务功能划分为处理单元、显示单元、交换单元、视频处理单元、基本航电设备及任务加改装设备，交换单元分别与处理单元、显示单元、视频处理单元、基本航电设备连接；

其中，所述航电系统中的设备按协议功能划分为客户端和管理端，所述客户端为待升级的设备，管理端中存储有用于升级的目标配置数据和历史升级配置数据，通过给客户端发送升级指令和所述目标配置数据，使得所有客户端根据接收到的升级指令和相应的目标配置数据的执行升级操作；

所述航电系统中的存储单元作为一个任务加改装设备，且所述作为任务加改装设备的存储单元设置为管理端；所述航电系统增量升级方法，包括：

步骤1，根据任务加改装设备的物理接口，将待升级配置数据更新为用于客户端升级的目标配置数据，并存储在管理端；其中，所述目标配置数据包括：用于交换单元升级的待更新交换配置文件，用于处理单元升级的待更新节点配置文件、待更新任务操作应用；

步骤2，将新增或改装的任务加改装设备接入所述交换单元的物理接口；

步骤3，交换单元作为客户端，在接收到管理端(即作为任务加改装设备的存储单元)的升级指令后，通过读取存储单元中的待更新交换配置文件，以执行交换单元的升级操作；

步骤4，处理单元作为客户端，接收管理端(即存储单元)的升级指令后，通过读取存储单元中的待更新节点配置文件和待更新任务操作应用，以执行处理单元的升级操作；

步骤5，显示单元作为客户端，接收管理端(即存储单元)的升级指令后，通过读取存储单元中的待更新节点配置文件和DF文件(配置文件的一种)，以执行显示单元的升级操作。

可选地，如上所述的面向任务加改装需求的航电系统增量升级方法中，所述步骤3中在所述交换单元的升级过程中，

当交换单元的待更新交换配置文件中包含管理端(存储单元)分别到待更新处理单元和显示单元的网络连接，则航电系统增量升级过程中不需要重启交换单元；

当交换单元的待更新交换配置文件中未包含管理端分别到待更新处理单元和显示单元的网络连接中的所有网络连接，则航电系统增量升级过程中重启交换单元。

可选地，如上所述的面向任务加改装需求的航电系统增量升级方法中，所述步骤5之后，还包括：

步骤6，对任务加改装设备在航电系统中进行增量升级操作的确认工作，包括：

确认任务加改装设备正常工作；确认处理单元、显示单元和交换单元上升级后能正常工作，且确认处理单元升级后的任务操作应用能与任务加改装设备正常通讯。

可选地，如上所述的面向任务加改装需求的航电系统增量升级方法中，

所述航电系统中各单元和设备的互联采用交换式网络拓扑结构，各单元和设备均通过交换单元进行互联通讯；

其中，交换单元中配置级联模式以支持物理端口的扩展，用于进行支持任务加改装设备的新增，通过更新交换单元中的交换配置文件，以执行网络连接关系的升级，更新的网络连接包括：交换单元与新增或改装的任务加改装设备的网络连接，新增或改装的任务加改装设备通过交换单元与其它单元或设备的网络连接。

可选地，如上所述的面向任务加改装需求的航电系统增量升级方法中，

所述航电系统中设备的划分的标准为：航电系统中与基本操作飞行功能有关的设备归类为基本航电设备，其余与任务功能相关，航电系统的存储单元以及具有新增或改装需求的设备归类为任务加改装设备。

可选地，如上所述的面向任务加改装需求的航电系统增量升级方法中，

所述处理单元配置有中间件软件，通过中间件软件中定义的标准接口解耦应用和硬件平台的关系，以保证应用和硬件平台的相互独立性；

运行在处理单元上的应用包括但不限于：将保障基本操作飞行功能的应用划一个分区应用软件，为：基本操作飞行应用，用于操作基本航电设备，该应用软件在后续升级改装过程中保持不变；与任务操作功能相关的应用划为另一个分区应用软件，为：任务操作应用，用于操作任务加改装设备，该应用软件仅与视频处理单元和任务加改装设备通讯，随航电系统的加改装进行升级扩展。

可选地，如上所述的面向任务加改装需求的航电系统增量升级方法中，

所述视频处理单元，用于根据任务操作应用处理视频图像的叠加或切换，并将处理完的视频数据直接传输给显示单元进行显示，视频处理单元的输入输出路数根据最大需求预留。

可选地，如上所述的面向任务加改装需求的航电系统增量升级方法中，

处理单元和显示单元之间的通讯遵循ARINC661标准，显示单元上的显示软件根据基本操作飞行应用和任务操作应用调用画图操作，画面的增加和修改通过升级后的最新版DF文件定义。

本发明的优点：

本发明实施例提供的所述的面向任务加改装需求的航电系统增量升级方法，将航电系统中设备划分为处理单元、显示单元、交换单元、视频处理单元、基本航电设备及任务改装设备；基本航电设备和视频处理单元状态不变；处理单元上应用和平台独立，驻留基本飞行操作功能的应用(基本操作飞行应用，操作基本航电设备)和驻留任务操作处理功能相关的应用(任务操作应用，操作任务改装设备)为两个独立分区软件；加改装升级主要升级任务操作应用；任务改装设备和其他各单元之间需要通讯的配置分别通过交换配置和节点配置调整；应用、配置和DF文件的升级可以通过加卸载应用统一完成。本发明实施例通过升级最少的配置文件和应用，在航电系统升级或加装任务设备过程中，可以在不影响基本设备状态的情况下通过升级部分应用和配置实现系统增量升级扩展。

附图说明：

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为支持本发明实施例提供的面向任务加改装需求的航电系统增量升级方法的航电系统的结构示意图。

具体实施方式：

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本发明提供以下几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1为支持本发明实施例提供的面向任务加改装需求的航电系统增量升级方法的航电系统的结构示意图。

本发明实施例的航电系统中的设备按任务功能划分为处理单元、显示单元、交换单元、视频处理单元、基本航电设备及任务加改装设备，交换单元分别与处理单元、显示单元、视频处理单元、基本航电设备连接。

其中，航电系统中的设备按协议功能划分为客户端和管理端，客户端为待升级的设备，管理端中存储有用于升级的目标配置数据和历史升级配置数据，通过给客户端发送升级指令和目标配置数据，使得所有客户端根据接收到的升级指令和相应的目标配置数据的执行升级操作；

本发明实施例中航电系统中的存储单元作为一个任务加改装设备，且作为任务加改装设备的存储单元设置为管理端；该航电系统增量升级方法，包括：

步骤1，根据任务加改装设备的物理接口，将待升级配置数据更新为用于客户端升级的目标配置数据，并存储在管理端；其中，目标配置数据包括：用于交换单元升级的待更新交换配置文件，用于处理单元升级的待更新节点配置文件、待更新任务操作应用；

步骤2，将新增或改装的任务加改装设备接入交换单元的物理接口；

步骤3，交换单元作为客户端，在接收到管理端(即作为任务加改装设备的存储单元)的升级指令后，通过读取存储单元中的待更新交换配置文件，以执行交换单元的升级操作；

步骤4，处理单元作为客户端，接收管理端(即存储单元)的升级指令后，通过读取存储单元中的待更新节点配置文件和待更新任务操作应用，以执行处理单元的升级操作；

步骤5，显示单元作为客户端，接收管理端(即存储单元)的升级指令后，通过读取存储单元中的待更新节点配置文件和DF文件(配置文件的一种)，以执行显示单元的升级操作。

本发明实施例的航电系统增量升级方法，步骤3中在交换单元的升级过程中，存在以下两种情况：

情况1：当交换单元的待更新交换配置文件中包含管理端(存储单元)分别到待更新处理单元和显示单元的网络连接，则航电系统增量升级过程中不需要重启交换单元；

情况2：当交换单元的待更新交换配置文件中未包含管理端分别到待更新处理单元和显示单元的网络连接中的所有网络连接，则航电系统增量升级过程中重启交换单元。

进一步地，本发明实施例提供的航电系统增量升级方法，在步骤5之后，还包括：

步骤6，对任务加改装设备在航电系统中进行增量升级操作的确认工作，该确认工作具体包括如下操作：

确认任务加改装设备正常工作；确认处理单元、显示单元和交换单元上升级后能正常工作，且确认处理单元升级后的任务操作应用能与任务加改装设备正常通讯。

以下对本发明实施例提供的面向任务加改装需求的航电系统增量升级方法的实施方式进行归纳总结性说明。

1.将航电系统中的设备按任务功能划分为处理单元、显示单元、交换单元、视频处理单元、基本航电设备及任务加改装设备。

2.航电系统中各设备互联采用交换式网络拓扑结构；交换单元分别与处理单元、显示单元、视频处理单元、基本航电设备连接，即各单元和设备均通过交换单元进行互联通讯；交换单元中配置级联模式以支持物理端口的扩展，从而能够支持任务加改装设备的新增，通过更新交换单元中的交换配置文件，可以支持网络连接关系的升级，更新的网络连接包括：交换单元与新增或改装的任务加改装设备的网络连接，新增或改装的任务加改装设备通过交换单元与其它单元或设备的网络连接。

3.航电系统中设备的划分单元的标准：将航电系统中与基本操作飞行功能有关的设备归类为基本航电设备，其余与任务功能相关，航电系统的存储单元以及需要新增或改装的设备归类为任务加改装设备。其中至少包含一个存储单元，存储管理所有机上配置数据，该存储单元也承担ARINC615A标准的管理端角色。

4.处理单元上配置有中间件软件，通过中间件软件中定义的标准接口解耦应用和硬件平台的关系，保证应用和硬件平台的相互独立性。运行在处理单元上的应用包括但不限于：将保障基本操作飞行功能的应用划一个分区应用软件，具体为：基本操作飞行应用，用于操作基本航电设备，该应用软件在后续升级改装过程中保持不变；与任务操作功能相关的应用划为另一个分区应用软件，具体为：任务操作应用，用于操作任务加改装设备，该应用软件仅与视频处理单元和任务加改装设备通讯，随航电系统的加改装进行升级扩展。

5.视频处理单元的功能为：根据任务操作应用处理视频图像的叠加或切换，并将处理完的视频数据直接传输给显示单元进行显示，视频处理单元的输入输出路数根据最大需求预留，以满足加改装要求。

6.处理单元和显示单元之间的通讯遵循采用ARINC661标准，并通过交换单元进行互联通讯，显示单元上的显示软件只需要根据基本操作飞行功能(基本操作飞行应用给出)和任务操作功能(任务操作应用给出)的指令调用画图操作，画面的增加和修改由DF文件(配置文件)定义。

7.任务加改装设备和其他各单元之间需要通讯的配置分别通过交换配置和节点配置调整。任务操作应用、配置文件(包括节点配置和交换配置)和DF文件的升级可以通过加卸载应用统一完成，加卸载应用符合ARINC615A标准。

采用本发明实施例提供的面向任务加改装需求的航电系统增量升级方法，在航电系统需要加改装升级时，任务加改装设备是要改装或新增的，属于新状态，其他基本航电设备、交换单元、处理单元及基本操作飞行应用、显示单元及显示软件都保持不变，仅需要增量升级任务操作应用，以及处理单元、显示单元的节点配置文件，交换单元的交换配置文件和显示单元的DF文件。其中，各节点配置、交换配置文件和DF文件属于配置文件，由工具生成，仅需要进行技术状态管理，无需重新开展鉴定等工作。任务操作应用可以随任务加改装设备一块开展鉴定等工作。任务操作应用、配置和DF文件的升级可以通过加卸载应用统一完成，加卸载应用遵循ARINC615A标准。

本发明实施例通过升级最少的配置文件和应用，在航电系统升级或加装任务设备过程中，可以在不影响基本设备状态的情况下通过升级部分应用和配置实现系统增量升级扩展。

以下通过一个具体实施例对本发明实施例提供的面向任务加改装需求的航电系统增量升级方法的具体实例方式进行详细介绍。如下所述：

a)如图1所示，航电系统中设备按任务功能划分为处理单元、显示单元、交换单元、视频处理单元、基本航电设备及任务加改装设备；

b)各单元和设备均通过交换单元进行互联通讯，交换单元分别与处理单元、显示单元、视频处理单元、基本航电设备连接；交换单元支持扩展(设备新增或者升级)；

c)基本航电设备和视频处理单元在过程中保持状态不变；

d)处理单元上应用和平台独立。处理单元上驻留操作飞行应用，保障基本飞行操作功能的应用(基本操作飞行应用，操作基本航电设备)为一个分区软件，该软件在后续升级改装过程中保持不变；与任务操作处理功能相关的应用(任务操作应用，操作任务加改装设备)为另一个分区软件，该软件随任务加改装设备进行升级；加改装升级主要升级任务操作应用；

e)处理单元的应用和显示单元采用ARINC661标准，显示单元上的显示软件只需要根据基本飞行操作功能和任务操作处理功能的指令调用画图操作，画面的增加和修改由DF文件(配置文件)定义；

f)任务加改装设备和其他各单元之间需要通讯的配置分别通过交换配置和节点配置调整。应用、配置和DF文件的升级可以通过加卸载应用统一完成，加卸载应用符合ARINC615A标准；

g)系统扩展除了任务加改装设备，在已有的设备上仅需要升级任务操作应用，节点配置、DF配置和交换配置，其余的设备、软件等配置项可以兼容不变。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种面向任务加改装需求的航电系统增量升级方法，其特征在于，所述航电系统中的设备按任务功能划分为处理单元、显示单元、交换单元、视频处理单元、基本航电设备及任务加改装设备，交换单元分别与处理单元、显示单元、视频处理单元、基本航电设备连接；

其中，所述航电系统中的设备按协议功能划分为客户端和管理端，所述客户端为待升级的设备，管理端中存储有用于升级的目标配置数据和历史升级配置数据，通过给客户端发送升级指令和所述目标配置数据，使得所有客户端根据接收到的升级指令和相应的目标配置数据的执行升级操作；

所述航电系统中的存储单元作为一个任务加改装设备，且所述作为任务加改装设备的存储单元设置为管理端；所述航电系统增量升级方法，包括：

步骤1，根据任务加改装设备的物理接口，将待升级配置数据更新为用于客户端升级的目标配置数据，并存储在管理端；其中，所述目标配置数据包括：用于交换单元升级的待更新交换配置文件，用于处理单元升级的待更新节点配置文件、待更新任务操作应用；

步骤2，将新增或改装的任务加改装设备接入所述交换单元的物理接口；

步骤3，交换单元作为客户端，在接收到管理端的升级指令后，通过读取存储单元中的待更新交换配置文件，以执行交换单元的升级操作；

步骤4，处理单元作为客户端，接收管理端的升级指令后，通过读取存储单元中的待更新节点配置文件和待更新任务操作应用，以执行处理单元的升级操作；

步骤5，显示单元作为客户端，接收管理端的升级指令后，通过读取存储单元中的待更新节点配置文件和DF文件，以执行显示单元的升级操作。

2.根据权利要求1所述的面向任务加改装需求的航电系统增量升级方法，其特征在于，所述步骤3中在所述交换单元的升级过程中，

当交换单元的待更新交换配置文件中包含管理端(存储单元)分别到待更新处理单元和显示单元的网络连接，则航电系统增量升级过程中不需要重启交换单元；

当交换单元的待更新交换配置文件中未包含管理端分别到待更新处理单元和显示单元的网络连接中的所有网络连接，则航电系统增量升级过程中重启交换单元。

3.根据权利要求1所述的面向任务加改装需求的航电系统增量升级方法，其特征在于，所述步骤5之后，还包括：

步骤6，对任务加改装设备在航电系统中进行增量升级操作的确认工作，包括：

确认任务加改装设备正常工作；确认处理单元、显示单元和交换单元上升级后能正常工作，且确认处理单元升级后的任务操作应用能与任务加改装设备正常通讯。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的面向任务加改装需求的航电系统增量升级方法，其特征在于，

所述航电系统中各单元和设备的互联采用交换式网络拓扑结构，各单元和设备均通过交换单元进行互联通讯；

其中，交换单元中配置级联模式以支持物理端口的扩展，用于进行支持任务加改装设备的新增，通过更新交换单元中的交换配置文件，以执行网络连接关系的升级，更新的网络连接包括：交换单元与新增或改装的任务加改装设备的网络连接，新增或改装的任务加改装设备通过交换单元与其它单元或设备的网络连接。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的面向任务加改装需求的航电系统增量升级方法，其特征在于，

所述航电系统中设备的划分的标准为：航电系统中与基本操作飞行功能有关的设备归类为基本航电设备，其余与任务功能相关，航电系统的存储单元以及具有新增或改装需求的设备归类为任务加改装设备。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的面向任务加改装需求的航电系统增量升级方法，其特征在于，

所述处理单元配置有中间件软件，通过中间件软件中定义的标准接口解耦应用和硬件平台的关系，以保证应用和硬件平台的相互独立性；

运行在处理单元上的应用包括但不限于：将保障基本操作飞行功能的应用划一个分区应用软件，为：基本操作飞行应用，用于操作基本航电设备，该应用软件在后续升级改装过程中保持不变；与任务操作功能相关的应用划为另一个分区应用软件，为：任务操作应用，用于操作任务加改装设备，该应用软件仅与视频处理单元和任务加改装设备通讯，随航电系统的加改装进行升级扩展。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的面向任务加改装需求的航电系统增量升级方法，其特征在于，

所述视频处理单元，用于根据任务操作应用处理视频图像的叠加或切换，并将处理完的视频数据直接传输给显示单元进行显示，视频处理单元的输入输出路数根据最大需求预留。

8.根据权利要求1～3中任一项所述的面向任务加改装需求的航电系统增量升级方法，其特征在于，

处理单元和显示单元之间的通讯遵循ARINC661标准，显示单元上的显示软件根据基本操作飞行应用和任务操作应用调用画图操作，画面的增加和修改通过升级后的最新版DF文件定义。

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