CN203117756U - 一种飞机机载实时故障诊断单元 - Google Patents

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史建华
张跃
王科
杨启勤
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Shaanxi Qianshan Avionics Co Ltd
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Abstract

本实用新型属于航空电子技术领域，特别涉及到一种飞机机载实时故障诊断单元，包括用于通过数据线从飞机机载设备上获取维护信息及飞行数据的采集控制模块、用于对接收的数据依据还原配置按类别进行解算还原，并对解算还原之后的维护信息及飞行数据进行实时故障诊断分析的分析处理模块。本实用新型由于采集控制模块及分析处理模块采用相同平台，处理速度快的特点，加载不同程序及配置可实现不同功能，具有互换性。采用采集和分析分离的结构，使数据的采集和数据的分析互不影响，同时模块化设计，能提高单元的维修性。采集模块本身接口丰富能采集各种总线信号，还能通过内总线接收模拟信号接口模块、开关和频率信号接口模块的数据，具有扩展性。

Description

一种飞机机载实时故障诊断单元
技术领域
本实用新型属于航空电子技术领域，特别是涉及到一种飞机机载实时故障诊断单元。
背景技术
在航空领域，传统的维护方式是基于事件的维护/事后维护和基于时间的维护/定期维护，即在出现故障后或到达有关维护文件规定的定检时间后，采用观察、测试、调整、更换等方式来完成对飞机的维护。但随着现代飞机复杂程度的不断提高，在保障飞行安全，降低维护成本、提高出勤率等方面的要求也越来越高，传统的维护方式却越来越难以满足这些方面的要求。飞机机载实时故障诊断单元主要通过采集多样化的飞行参数和BIT信息，对采集到的数据进行必要的转换后，进行故障诊断和分析，并将诊断分析结果发送给存储设备或数据链系统。
检索专利文献和非专利文献之后，尚未发现类似装置。
发明内容
发明目的：本实用新型的目的是提供一种飞机机载实时故障诊断单元，具有良好的扩展性和互换性。
技术方案：一种飞机机载实时故障诊断单元，包括用于通过数据线从飞机机载设备上获取维护信息及飞行数据的采集控制模块1、用于对接收的数据依据还原配置按类别进行解算还原，并对解算还原之后的维护信息及飞行数据进行实时故障诊断分析的分析处理模块2，所述采集控制模块1、分析处理模块2硬件配置一致，均包括DSP电路11、FPGA电路12、实时时钟电路13、开关量接口电路14、以太网接口电路15以及各总线驱动电路16；还包括电源模块5。
还包括有一端接机载电源另一端接电源模块5的滤波器模块6、分别通过内总线与采集计算模块1连接的模拟信号接口模块3及开关和频率信号接口模块4。
所述DSP电路11连接有SDRAM芯片17和FLASH芯片18。
有益效果：本实用新型由于采集控制模块及分析处理模块采用相同平台，具有接口丰富，处理速度快的特点，加载不同程序及配置可实现不同功能，具有互换性。采用采集和分析分离的结构，使数据的采集和数据的分析互不影响，同时模块化设计，能提高单元的维修性。采集模块本身接口丰富能采集各种总线信号，还能通过内总线接收模拟信号接口模块、开关和频率信号接口模块的数据，具有扩展性。
附图说明
图1为本实用新型电路原理框图；
图2为采集控制模块/分析处理模块电路原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述，请参阅图1至图2。
如图1及图2所示，一种飞机机载实时故障诊断单元，包括用于通过数据线从飞机机载设备上获取维护信息及飞行数据的采集控制模块1、用于对接收的数据依据还原配置按类别进行解算还原，并对解算还原之后的维护信息及飞行数据进行实时故障诊断分析的分析处理模块2；
如图2所示，所述采集控制模块1、分析处理模块2硬件配置一致，均包括DSP电路11、FPGA电路12、实时时钟电路13、开关量接口电路14、以太网接口电路15以及各总线驱动电路16；还包括电源模块5。
如图1所示，还包括有一端接机载电源另一端接电源模块5的滤波器模块6、分别通过内总线与采集计算模块1连接的模拟信号接口模块3及开关和频率信号接口模块4。
所述DSP电路11连接有SDRAM芯片17和FLASH芯片18。
采集控制模块1和分析处理模块2间采用总线连接，采集控制模块1把采集到的数据按固定格式组织后发送给分析处理模块2，分析处理模块2对数据进行解算处理，并将数据及分析报告经以太网发送给记录设备。
采集控制模块1和模拟信号接口模块3、开关和频率信号接口模块4间采用内总线连接。采集控制模块1为主设备，模拟信号接口模块3、开关和频率信号接口模块4为从设备。内总线为主设备通过数据线、地址线、控制线访问从设备上的双端口RAM。
采集控制模块1、分析处理模块2以DSP电路11为核心器件进行开发，DSP电路11选用TMS320DM642GNZA500，最高速度可达4000MIPS（此时外部时钟为41.7MHZ，内部倍频为x12），在本应用中，将外部时钟的频率设为40MHZ，内部倍频选用x12模式，在此设置下，运行速度为480MHz；芯片为548脚BGA封装，球间距为1.0mm。
SDRAM芯片17选用怀特公司的WED3DL644V7BI，单片容量32M字节，为153BGA封装。SDRAM芯片17与DSP电路11的EMIFA存储器控制接口连接。
FLASH芯片18选用1片INTEL公司的28F128J3D-75，容量16M字节，为56TSOP封装，该芯片为引导FLASH，系统只允许采用8位的芯片进行引导，芯片与DSP电路的EMIFA存储器控制接口连接。
FPGA电路12选用XILINX的Virtex4系列芯片XC4VLX60-10FFG668I，该芯片具有59904个逻辑单元，160个18kb的块RAM，448个IO，18,194,816个配置位。FPGA的配置模式处于主动并行模式，和FGPA配套的PROM选用XI LINX的XCF32PVO48C，该芯片具有33,554,432个配置位，可编程擦除20,000次，为的封装为VO48，供电电压为3.3V，该芯片具有读保护和写保护的能力，当读保护设定后，芯片内部的配置信息无法被读出；当写保护设定后，芯片的配置信息不会被意外擦除。
各总线驱动电路16包括50路ARINC429信号采集、1路ARINC429信号输出、1路HDLC信号、1路422信号、3路哈佛吗发送信号、1路哈佛码接收信号。各总线驱动电路16后端接FPGA电路2，由FPGA电路2完成接口的编解码工作。
实时时钟电路13在飞机机载实时故障诊断上电时由5V电源供电，在断电时由单元内电池供电，可实现年、月、日、时、分、秒的读取和校准。为飞机机载实时故障诊断单元采集的数据和生成的报告提供时间信息。
以太网驱动电路15由以太网变压器和以太网接口芯片组成，可实现10Mbit/100Mbit的自适应连接。采集控制模块1的以太网驱动电路15未连接，分析处理模块2的以太网驱动电路15连接单元外记录设备。
本实用新型由于采集控制模块及分析处理模块采用相同平台，具有接口丰富，处理速度快的特点，加载不同程序及配置可实现不同功能，具有互换性。采用采集和分析分离的结构，使数据的采集和数据的分析互不影响，同时模块化设计，能提高单元的维修性。采集模块本身接口丰富能采集各种总线信号，还能通过内总线接收模拟信号接口模块、开关和频率信号接口模块的数据，具有扩展性。

Claims (3)

1.一种飞机机载实时故障诊断单元，其特征在于，包括用于通过数据线从飞机机载设备上获取维护信息及飞行数据的采集控制模块[1]、用于对接收的数据依据还原配置按类别进行解算还原，并对解算还原之后的维护信息及飞行数据进行实时故障诊断分析的分析处理模块[2]，所述采集控制模块[1]、分析处理模块[2]硬件配置一致，均包括DSP电路[11]、FPGA电路[12]、实时时钟电路[13]、开关量接口电路[14]、以太网接口电路[15]以及各总线驱动电路[16]；还包括电源模块[5]。
2.根据权利要求1所述的一种飞机机载实时故障诊断单元，其特征在于，还包括有一端接机载电源另一端接电源模块[5]的滤波器模块[6]、分别通过内总线与采集计算模块[1]连接的模拟信号接口模块[3]及开关和频率信号接口模块[4]。
3.根据权利要求2所述的一种飞机机载实时故障诊断单元，其特征在于，所述DSP电路[11]连接有SDRAM芯片[17]和FLASH芯片[18]。
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