CN202230615U

CN202230615U - 一种用于机载防撞系统的接口适配电路

Info

Publication number: CN202230615U
Application number: CN2011203881756U
Authority: CN
Inventors: 李斌
Original assignee: Sichuan Jiuzhou Electric Group Co Ltd
Current assignee: Sichuan Jiuzhou ATC Technology Co Ltd
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2011-10-13
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2021-10-13

Abstract

本实用新型公开了一种用于机载防撞系统的接口适配电路，涉及空中防撞技术，旨在针对将机载防撞系统运用到采用俄制协议的飞机上时，就会出现数据格式、信号电平不兼容的问题，提供一种实现机载平台模拟与数字信号之间转换的适配电路。本实用新型的技术要点：包括AD转换器1、AD转换器2、DA转换器、FPGA、处理器、ARING429编码芯片、ARING429电平转换芯片与ARING429接口芯片；AD转换器1与AD转换器2均和FPGA连接；FPGA、处理器、ARING429编码芯片与ARING429编码芯片顺序连接；ARING429接口芯片、处理器与DA转换器顺序连接。

Description

一种用于机载防撞系统的接口适配电路

技术领域

本实用新型涉及空中防撞技术，尤其是一种基于载机平台的数据格式、电平转换电路。

背景技术

空中防撞系统的根本目的是保障航线上的飞机安全，有效的完成航线上飞机在飞行过程中的相互避让。它通过对附近空域装有空管应答机飞机的有效跟踪与监视，完成对目标飞机的距离、速度、飞行高度、方位等信息的获取并进行计算，根据目标的运动轨迹正确产生交通告警，或进一步依据威胁程度产生决断告警，以语音方式向飞行员提供告警信息，并同时在交通/决断显示器上显示告警信息，及时提醒飞行员采取措施，避让危险，防止与其它飞机发生碰撞；当双方都装有防撞系统时，能够通过S模式数据链交互防撞信息，达到相互协调避让的目的。

现有技术中，尤其是国内，很大部分飞机上的大气数据计算机、无线电高度表、飞机参数记录仪（以下简称为飞参记录仪）等设备还采用的是以前的俄制协议，均为模拟设备，但是目前的机载防撞系统为数字设备，将机载防撞系统运用到采用俄制协议的飞机上时，就会出现数据格式、信号电平不兼容，无法相互通信的问题。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种基于载机平台的数据转换电路，该电路结构简单，能有效地实现机载平台模拟信号与数字信号之间的数据格式及电平的相互转换。

本实用新型采用的技术方案是这样的：一种用于机载防撞系统的接口适配电路，包括AD转换器1、AD转换器2、DA转换器、FPGA、处理器、ARING429编码芯片、ARING429电平转换芯片与ARING429接口芯片；所述AD转换器1用于采集大气高度信号，AD转换器2用于采集无线电高度信号；AD转换器1与AD转换器2均与FPGA连接；FPGA与处理器之间具有信号连接；处理器的数据输出接口1与ARING429编码芯片的数据输入端连接，ARING429编码芯片的数据输出端与ARING429电平转换芯片的数据输入端连接，ARING429电平转换芯片用于向机载防撞系统输出的大气高度值与无线电高度值；

ARING429接口芯片用于接收机载防撞系统输出的告警信号，ARING429接口芯片的数据输出端与处理器的数据输入接口连接，处理器的数据输出接口2与DA转换器连接，DA转换器用于向飞机参数记录仪输出告警信号。

优选地，还包括运算放大器1与运算放大器2，所述AD转换器1具有内部参考电压输出端；

所述内部参考电压输出端与运算放大器1连接，运算放大器1用于向输出大气高度信号的大气数据计算机输出激励电压；运算放大器2与AD转换器1的数据输入端连接，所述运算放大器2用于接收大气数据计算机返回的大气高度信号。

优选地，还包括运算放大器3，所述运算放大器3与AD转换器2的数据输入端连接，所述运算放大器3用于接收无线电高度表输出的无线电高度信号。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

实现了机载平台模拟信号与数字信号之间的数据格式及电平的相互转换，解决了现有的遵循俄制协议的飞机与数字机载防撞系统的兼容问题。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理框图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型的基本电路包括包括AD转换器1、AD转换器2、DA转换器、FPGA、处理器、ARING429编码芯片、ARING429电平转换芯片与ARING429接口芯片；所述AD转换器1用于采集大气高度信号，AD转换器2用于采集无线电高度信号；AD转换器1与AD转换器2均与FPGA连接,以便向FPGA输出数字形式的大气高度信号与无线电高度信号；FPGA与处理器之间具有信号连接；处理器的数据输出接口1与ARING429编码芯片的数据输入端连接，ARING429编码芯片的数据输出端与ARING429电平转换芯片的数据输入端连接,ARING429电平转换芯片用于向机载防撞系统输出的大气高度值与无线电高度值；

当所述大气高度信号由大气数据计算机提供时，需要在上述基本电路的基础上增设运算放大器1、运算放大器2，所述AD转换器1选用具有内部参考电压输出端的AD芯片。

所述内部参考电压输出端与运算放大器1连接，运算放大器1用于向大气数据计算机输出激励电压；运算放大器2与AD转换器1的数据输入端连接，所述运算放大器2用于接收大气数据计算机返回的大气高度信号。

AD转换器1通过运算放大器1向大气数据计算机输出参考电压，大气数据计算机再通过运算放大器2向AD转换器1输出返回电压，大气数据计算机内部采用滑动变阻器的电阻变化率来表征当前高度，飞机最低高度对应为整个滑动变阻器的Lmin%，最高高度处为Lmax%，故每1米对应的高度变化率为整个滑动变阻器的ΔR=1/(Lmax%-Lmin%)，由此可得大气高度值算法如下：

大气高度值=（1－Lmin%－返回电压/参考电压）×3.2808/ΔR，其中3.2808为米转换为英尺的换算系数，1米=3.2808英尺，即所述大气高度值计算结果的单位为英尺。

举例说明：若0米处为整个滑动变阻器的10%，15000米处为90%，故每1米对应的高度变化率为整个滑动变阻器的0.0533%，AD芯片内部参考电压为4.096V。由此可得：

大气高度值=（1－10%－返回电压/4.096）×3.2808/0.000533

同时，为消除在参考电压传输及AD转换过程中的误差，算法中添加了数据平均算法及电压补偿（按照实际情况为解算值的95%～98%）。

AD转换器1将返回电压转换为数字形式，FPGA根据大气高度值的计算公式计算出大气高度值之后输出给处理器，处理器再将大气高度值输出给ARING429编码芯片，ARING429编码芯片根据Label号为203的ARINC 429协议对大气高度值进行编码，之后将编码后的大气高度值输出给ARING429电平转换芯片，由ARING429电平转换芯片转换为TTL电平信号，最后输出给飞机防撞系统。

当无线电高度信息由无线电高度表提供时，还需要在上述基本电路的基础上增设运算放大器3，运算放大器3接收无线电高度表输出无线电高度信息，将所述无线电高度表输出的电压信号适度放大后输出给AD转换器2，AD转换器2向FPGA输出数字形式的无线电高度信息，FPGA根据无线电高度与无线电高度电压值的斜率关系（此斜率关系由无线电高度表确定），计算出无线电高度值。

FPGA将无线电高度值输出给处理器，处理器再将无线电高度值输出给ARING429编码芯片，ARING429编码芯片根据Label号为164的ARINC 429协议对大气高度值进行编码，之后将编码后的大气高度值输出给ARING429电平转换芯片，由ARING429电平转换芯片转换为TTL电平信号，最后输出给飞机防撞系统。

当机载防撞系统产生RA告警后输出的Label号为270的ARINC 429数据时，ARINC 429接口芯片对RA告警进行电平转换与译码，输出给处理器，处理器按位提取其对应的RA告警信息，并将告警信息经DA转换后，以模拟信号的形式送往飞参记录仪进行数据记录。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种用于机载防撞系统的接口适配电路，其特征在于，包括AD转换器1、AD转换器2、DA转换器、FPGA、处理器、ARING429编码芯片、ARING429电平转换芯片与ARING429接口芯片；所述AD转换器1用于采集大气高度信号，AD转换器2用于采集无线电高度信号；AD转换器1与AD转换器2均与FPGA连接；FPGA与处理器之间具有信号连接；处理器的数据输出接口1与ARING429编码芯片的数据输入端连接，ARING429编码芯片的数据输出端与ARING429电平转换芯片的数据输入端连接，ARING429电平转换芯片用于向机载防撞系统输出的大气高度值与无线电高度值；

2.根据权利要求1所述的一种用于机载防撞系统的接口适配电路，其特征在于，还包括运算放大器1与运算放大器2，所述AD转换器1具有内部参考电压输出端；

3.根据权利要求1所述的一种用于机载防撞系统的接口适配电路，其特征在于，还包括运算放大器3，所述运算放大器3与AD转换器2的数据输入端连接，所述运算放大器3用于接收无线电高度表输出的无线电高度信号。