CN113114549B - 一种混合总线结构航电系统的综合仿真系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及航电系统仿真测试领域,具体是一种混合总线结构航电系统的综合仿真系统,包括用于完成信号的统一调度及光纤网络信号的实时传输的综合处理设备,还包括:航电系统1553B多路终端仿真器、雷达仿真器、电子对抗仿真器、数据管理记录仿真器、飞控系统仿真器、机电系统仿真器,相对于现有技术,本发明不仅实现了1553B或FC光纤总线的单一仿真,还实现了兼具1553B或FC光纤总线混合结构的仿真,在实现非航信号的仿真的同时,还实现了各个航电分系统信号的仿真,所有信号均由综合处理设备完成统一调度,设置参数的并发性和同步性高。
Description
技术领域
本发明涉及航电系统仿真测试领域,具体是一种混合总线结构航电系统的综合仿真系统。
背景技术
一种混合总线结构航电系统的综合仿真系统用于实现FC光纤总线与1553B双总线拓扑航电系统内部子系统,如惯性导航子系统、大气与极限告警子系统、通信导航识别子系统、数据管理记录子系统、雷达、光电探测设备、电子对抗子系统之间、航电系统与非航电系统,飞控系统、机电管理系统之间的功能和接口仿真。
2010年刊出的《微型机与应用》第一期公开了一种联合式航空电子综合1553B总线仿真测试方法,该方法给出了各航电系统内部子系统1553B总线数据的功能和接口仿真,缺点是没有考虑FC光纤总线与1553B双总线拓扑结构下FC数据的仿真实现。
如中国专利号为203013017中公开了一种分布式非航电仿真激励系统,该系统包括机电系统仿真器、飞控系统仿真器、武器仿真器等,实现了在同一个界面上同时设置各种非航电仿真激励信号,给测试工作带来方便。主要缺点是仅考虑了非航电仿真系统。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提出一种混合总线结构航电系统的综合仿真系统。
一种混合总线结构航电系统的综合仿真系统,包括用于完成信号的统一调度及光纤网络信号的实时传输的综合处理设备,还包括:
航电系统1553B多路终端仿真器,通过1553B总线及FC光纤总线与综合处理设备连接,能够完成惯性导航子系统、大气与极限告警子系统、通信导航识别子系统、光电探测设备的功能和接口仿真,实现了总线通讯上网响应,通过调度相应总线数据消息块,实现系统交互仿真;
雷达仿真器,通过1553B总线及FC光纤总线与综合处理设备连接,通过接收飞控系统仿真器发送的数据,模拟雷达在各种工作模式下的功能和接口;
电子对抗仿真器,通过1553B总线及FC光纤总线与综合处理设备连接,完成电子对抗分系统逻辑和接口,完成电子支援、有源干扰类相关功能仿真;
数据管理记录仿真器,通过1553B总线及FC光纤总线与综合处理设备连接,完成数据管理记录分系统与任务数据加载相关的逻辑和功能接口;
飞控系统仿真器,通过以太网向航电系统1553B多路终端仿真器、雷达仿真器、电子对抗仿真器、数据管理记录仿真器及综合处理设备发送载机的飞行速度、位置及姿态信息,同时模拟战场态势;
机电系统仿真器,完成机电参数解算,完成机电系统功能仿真,并通过以太网将机电系统信息实时传输给综合处理设备、航电模拟器及飞控系统仿真器。
所述的航电系统1553B多路终端仿真器包括用于连接1553B总线通信的双通道多功能1553B总线协议接口板卡一、用于模拟惯导的功能、工作方式、工作逻辑、时序、总线接口类特性的惯性导航模块、用于模拟大气机与极限机的功能、工作逻辑时序、总线接口的大气/极限告警模块、用于仿真通信导航识别子系统控制器的总线接口和控制逻辑的通信导航识别模块、用于仿真真实光电探测设备的工作逻辑、总线接口并实现目标搜索和跟踪功能的光电探测模块、用于实时网通信的实时网卡一及呈现参数配置、人机交互界面的人机界面一。
所述的雷达仿真器包括用于连接1553B总线通信的双通道多功能1553B总线协议接口板卡二、用于FC总线通讯的FC-AE接口卡一、用于仿真真实光雷达的工作逻辑、总线接口并仿真实现目标搜索和跟踪功能的雷达仿真模块、用于实时网通信的实时网卡二及呈现参数配置、人机交互界面的人机界面二。
所述的电子对抗仿真器包括用于连接1553B总线通信的双通道多功能1553B总线协议接口板卡三、用于FC总线通讯的FC-AE接口卡二、用于根据飞控系统仿真器输出的目标信息来模拟电子支援有源干扰和无源干扰功能的电子对抗仿真模块、用于实时网通信的实时网卡三及呈现参数配置、人机交互界面的人机界面三。
所述的数据管理记录仿真器包括用于连接1553B总线通信的双通道多功能1553B总线协议接口板卡四、用于FC总线通讯的FC-AE接口卡三、模拟数据加载记录器和数据管理处理机的数据加载功能,通过总线将加载数据输出到指定系统的数据管理记录仿真模块、用于实时网通信的实时网卡四及呈现参数配置、人机交互界面的人机界面四。
所述的综合处理设备包括用于连接1553B总线通信的双通道多功能1553B总线协议接口板卡五、用于FC总线通讯的FC-AE接口卡四、用于实时网通信的实时网卡五及用于完成1553B数据与PC数据转换的数据转换模块。
所述的飞控系统仿真器包括根据飞行仿真方程实现交互式仿真、剖面仿真并为惯导类设备提供信息的飞行仿真模块、根据参数配置模拟多个目标的飞行状态并实时解算目标相对于载机的位置、速度类信息的目标仿真模块、用于以太网通信的实时网卡六。
所述的机电系统仿真器包括用于仿真产生航电系统与机电系统之间的交联信号的机电仿真模块、用于实时网通信的实时网卡七。
所述的机电仿真模块的交联信号包括发动机参数及燃油参数类。
本发明的有益效果是:相对于现有技术,本发明不仅实现了1553B或FC光纤总线的单一仿真,还实现了兼具1553B或FC光纤总线混合结构的仿真,在实现非航信号的仿真的同时,还实现了各个航电分系统信号的仿真,所有信号均由综合处理设备完成统一调度,设置参数的并发性和同步性高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的混合总线结构航电系统的综合仿真环境框图;
图2为本发明的仿真器外形图;
图3为本发明的实施例流程图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面对本发明进一步阐述。
如图1至图3所示,一种混合总线结构航电系统的综合仿真系统,包括用于完成信号的统一调度及光纤网络信号的实时传输的综合处理设备,还包括:
航电系统1553B多路终端仿真器,通过1553B总线及FC光纤总线与综合处理设备连接,能够完成惯性导航子系统、大气与极限告警子系统、通信导航识别子系统、光电探测设备的功能和接口仿真,实现了总线通讯上网响应,通过调度相应总线数据消息块,实现系统交互仿真;
雷达仿真器,通过1553B总线及FC光纤总线与综合处理设备连接,通过接收飞控系统仿真器发送的数据,模拟雷达在各种工作模式下的功能和接口;
电子对抗仿真器,通过1553B总线及FC光纤总线与综合处理设备连接,完成电子对抗分系统逻辑和接口,完成电子支援、有源干扰类相关功能仿真;
数据管理记录仿真器,通过1553B总线及FC光纤总线与综合处理设备连接,完成数据管理记录分系统与任务数据加载相关的逻辑和功能接口;
飞控系统仿真器,通过以太网向航电系统1553B多路终端仿真器、雷达仿真器、电子对抗仿真器、数据管理记录仿真器及综合处理设备发送载机的飞行速度、位置及姿态信息,同时模拟战场态势;
机电系统仿真器,完成机电参数解算,完成机电系统功能仿真,并通过以太网将机电系统信息实时传输给综合处理设备、航电模拟器及飞控系统仿真器。
通过本发明实现了FC光纤总线与1553B双总线拓扑航电系统内部子系统之间、航电系统与非航电系统之间的功能和接口仿真,根据总线接口控制文件定义,使参试人员可以实时设置要仿真的总线通讯数据,调度相应的已更改设置的总线数据消息块,实现系统交互式仿真的功能。
所述的航电系统1553B多路终端仿真器包括用于连接1553B总线通信的双通道多功能1553B总线协议接口板卡一、用于模拟惯导的功能、工作方式、工作逻辑、时序、总线接口类特性的惯性导航模块、用于模拟大气机与极限机的功能、工作逻辑时序、总线接口的大气/极限告警模块、用于仿真通信导航识别子系统控制器的总线接口和控制逻辑的通信导航识别模块、用于仿真真实光电探测设备的工作逻辑、总线接口并实现目标搜索和跟踪功能的光电探测模块、用于实时网通信的实时网卡一及呈现参数配置、人机交互界面的人机界面一。
相对于现有技术,本发明不仅实现了1553B或FC光纤总线的单一仿真,还实现了兼具1553B或FC光纤总线混合结构的仿真,在实现非航信号的仿真的同时,还实现了各个航电分系统信号的仿真,所有信号均由综合处理设备完成统一调度,设置参数的并发性和同步性高。
其中非航电信号为机电跟飞控的仿真。
所述的雷达仿真器包括用于连接1553B总线通信的双通道多功能1553B总线协议接口板卡二、用于FC总线通讯的FC-AE接口卡一、用于仿真真实光雷达的工作逻辑、总线接口并仿真实现目标搜索和跟踪功能的雷达仿真模块、用于实时网通信的实时网卡二及呈现参数配置、人机交互界面的人机界面二。
本发明与现有技术相比,实现FC光纤总线与1553B双总线拓扑航电系统内部子系统,如惯性导航子系统、大气与极限告警子系统、通信导航识别子系统、数据管理记录子系统、雷达、光电探测设备、电子对抗子系统之间、航电系统与非航电系统飞控系统、机电管理系统之间的功能和接口仿真,且通过实时网进行数据通讯,使各仿真器能够为航电系统提供高度同步的仿真激励信号。
所述的电子对抗仿真器包括用于连接1553B总线通信的双通道多功能1553B总线协议接口板卡三、用于FC总线通讯的FC-AE接口卡二、用于根据飞控系统仿真器输出的目标信息来模拟电子支援有源干扰和无源干扰功能的电子对抗仿真模块、用于实时网通信的实时网卡三及呈现参数配置、人机交互界面的人机界面三。
所述的数据管理记录仿真器包括用于连接1553B总线通信的双通道多功能1553B总线协议接口板卡四、用于FC总线通讯的FC-AE接口卡三、模拟数据加载记录器和数据管理处理机的数据加载功能,通过总线将加载数据输出到指定系统的数据管理记录仿真模块、用于实时网通信的实时网卡四及呈现参数配置、人机交互界面的人机界面四。
所述的综合处理设备包括用于连接1553B总线通信的双通道多功能1553B总线协议接口板卡五、用于FC总线通讯的FC-AE接口卡四、用于实时网通信的实时网卡五及用于完成1553B数据与PC数据转换的数据转换模块。
实现了FC光纤总线与1553B双总线拓扑航电系统内部子系统之间、航电系统与非航电系统之间全面的功能和接口交互式仿真。
所述的飞控系统仿真器包括根据飞行仿真方程实现交互式仿真、剖面仿真并为惯导类设备提供信息的飞行仿真模块、根据参数配置模拟多个目标的飞行状态并实时解算目标相对于载机的位置、速度类信息的目标仿真模块、用于以太网通信的实时网卡六。
所述的机电系统仿真器包括用于仿真产生航电系统与机电系统之间的交联信号的机电仿真模块、用于实时网通信的实时网卡七。
所述的机电仿真模块的交联信号包括发动机参数及燃油参数类。
采用综合处理设备完成信号的统一调度及光纤网络信号的实时传输,使参数的设置与发送具有很高的同步性。
如图2所示,航电系统1553B多路终端仿真器、雷达仿真器、电子对抗仿真器、数据管理记录仿真器、飞控系统仿真器、机电系统仿真器均为工控机102跟机柜1组成,机柜1上设置有显示器101跟供电电源103。
如图3所示,以惯导参数仿真为例,其具体实施步骤如下:
S1、打开飞控系统仿真器,选择飞行模式,并点击开始运行;
S2、飞控系统仿真器通过实时网向外传输载机位置,具体为经度、纬度、高度及姿态信息,航电系统1553B多路终端仿真器接收上述信息;
S3、航电系统1553B多路终端仿真器通过1553B总线询问综合处理设备惯导真件是否连接,并接收综合处理设备返回信息;
S4、若真件连接,航电系统1553B多路终端仿真器不作响应;若真件未连接,航电系统1553B多路终端仿真器根据接收到的载机位置及姿态信息,启动惯性导航模块并配置惯导初始位置姿态信息;
S5、航电系统1553B多路终端仿真器通过1553B总线将仿真参数发送给综合处理设备,综合处理设备判断系统内是否有真件或仿真器调用惯导参数;
S6、若有,则通过1553B、FC或实时网将惯导参数发送至相应设备;若没有,综合处理设备不作响应。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种混合总线结构航电系统的综合仿真系统,包括用于完成信号的统一调度及光纤网络信号的实时传输的综合处理设备,其特征在于:还包括:
航电系统1553B多路终端仿真器,通过1553B总线及FC光纤总线与综合处理设备连接,能够完成惯性导航子系统、大气与极限告警子系统、通信导航识别子系统、光电探测设备的功能和接口仿真,实现了总线通讯上网响应,通过调度相应总线数据消息块,实现系统交互仿真;
雷达仿真器,通过1553B总线及FC光纤总线与综合处理设备连接,通过接收飞控系统仿真器发送的数据,模拟雷达在各种工作模式下的功能和接口;
电子对抗仿真器,通过1553B总线及FC光纤总线与综合处理设备连接,完成电子对抗分系统逻辑和接口,完成电子支援、有源干扰类相关功能仿真;
数据管理记录仿真器,通过1553B总线及FC光纤总线与综合处理设备连接,完成数据管理记录分系统与任务数据加载相关的逻辑和功能接口;
飞控系统仿真器,通过以太网向航电系统1553B多路终端仿真器、雷达仿真器、电子对抗仿真器、数据管理记录仿真器及综合处理设备发送载机的飞行速度、位置及姿态信息,同时模拟战场态势;
机电系统仿真器,完成机电参数解算,完成机电系统功能仿真,并通过以太网将机电系统信息实时传输给综合处理设备、航电模拟器及飞控系统仿真器。
2.根据权利要求1所述的一种混合总线结构航电系统的综合仿真系统,其特征在于:所述的航电系统1553B多路终端仿真器包括用于连接1553B总线通信的双通道多功能1553B总线协议接口板卡一、用于模拟惯导的功能、工作方式、工作逻辑、时序、总线接口类特性的惯性导航模块、用于模拟大气机与极限机的功能、工作逻辑时序、总线接口的大气/极限告警模块、用于仿真通信导航识别子系统控制器的总线接口和控制逻辑的通信导航识别模块、用于仿真真实光电探测设备的工作逻辑、总线接口并实现目标搜索和跟踪功能的光电探测模块、用于实时网通信的实时网卡一及呈现参数配置、人机交互界面的人机界面一。
3.根据权利要求1所述的一种混合总线结构航电系统的综合仿真系统,其特征在于:所述的雷达仿真器包括用于连接1553B总线通信的双通道多功能1553B总线协议接口板卡二、用于FC总线通讯的FC-AE接口卡一、用于仿真真实光雷达的工作逻辑、总线接口并仿真实现目标搜索和跟踪功能的雷达仿真模块、用于实时网通信的实时网卡二及呈现参数配置、人机交互界面的人机界面二。
4.根据权利要求1所述的一种混合总线结构航电系统的综合仿真系统,其特征在于:所述的电子对抗仿真器包括用于连接1553B总线通信的双通道多功能1553B总线协议接口板卡三、用于FC总线通讯的FC-AE接口卡二、用于根据飞控系统仿真器输出的目标信息来模拟电子支援有源干扰和无源干扰功能的电子对抗仿真模块、用于实时网通信的实时网卡三及呈现参数配置、人机交互界面的人机界面三。
5.根据权利要求1所述的一种混合总线结构航电系统的综合仿真系统,其特征在于:所述的数据管理记录仿真器包括用于连接1553B总线通信的双通道多功能1553B总线协议接口板卡四、用于FC总线通讯的FC-AE接口卡三、模拟数据加载记录器和数据管理处理机的数据加载功能,通过总线将加载数据输出到指定系统的数据管理记录仿真模块、用于实时网通信的实时网卡四及呈现参数配置、人机交互界面的人机界面四。
6.根据权利要求1所述的一种混合总线结构航电系统的综合仿真系统,其特征在于:所述的综合处理设备包括用于连接1553B总线通信的双通道多功能1553B总线协议接口板卡五、用于FC总线通讯的FC-AE接口卡四、用于实时网通信的实时网卡五及用于完成1553B数据与PC数据转换的数据转换模块。
7.根据权利要求1所述的一种混合总线结构航电系统的综合仿真系统,其特征在于:所述的飞控系统仿真器包括根据飞行仿真方程实现交互式仿真、剖面仿真并为惯导类设备提供信息的飞行仿真模块、根据参数配置模拟多个目标的飞行状态并实时解算目标相对于载机的位置、速度类信息的目标仿真模块、用于以太网通信的实时网卡六。
8.根据权利要求1所述的一种混合总线结构航电系统的综合仿真系统,其特征在于:所述的机电系统仿真器包括用于仿真产生航电系统与机电系统之间的交联信号的机电仿真模块、用于实时网通信的实时网卡七。
9.根据权利要求8所述的一种混合总线结构航电系统的综合仿真系统,其特征在于:所述的机电仿真模块的交联信号包括发动机参数及燃油参数类。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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