CN204667662U - 一种飞机甚高频通信系统模拟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种飞机甚高频通信系统模拟装置，包括无线电通信面板，VHF收发机，遥控电子组件，VHF天线，FPGA控制电路以及故障检测电路，所述无线电通信面板、遥控电子组件分别与所述VHF收发机和FPGA控制电路电连接，所述VHF收发机与所述FPGA控制电路电连接，所述VHF收发机还连接有VHF天线；所述无线电通信面板由调谐面板和ARINC429模块组成。本实用新型结构简单、设计合理，利用FPGA控制技术实现甚高频双向收发通信、自测试、故障诊断、ARINC429等功能，通过该方式可比较完整地模拟飞机的甚高频通信系统，特别适用于飞机甚高频通信系统的教学和培训等实际工作。

Description

一种飞机甚高频通信系统模拟装置

技术领域

    本实用新型涉及一种教学装置，具体涉及一种飞机甚高频通信系统模拟装置。

背景技术

甚高频通信是飞机最重要的也是最主要的通信方式，主要用于飞机起飞、着落期间及飞机通过管制领域与地面台站双向语音和数据的通信。目前，典型民用飞机的甚高频通信系统组成基本相同，主要由无线电通信面板（RCP）、遥控电子组件（REU）、VHF 收发机(R/T)、VHF 天线等组成，其中：无线电通信面板安装在驾驶舱，VHF 收发机、遥控电子组件设备安装在电子设备舱，VHF 天线安装在机腹或机顶，无线电通信面板的信号通过ARINC429数据总线送到收发机，用于选择工作频率和对收发机进行测试等。

目前，在飞机甚高频通信系统的设计、调试、维修、教学、培训等实际工作中，采用的甚高频通信系统装置主要有以下二种方式：

（1）实际飞机

 这种方式能完全真实模拟飞机甚高频通信系统，由于飞机价格高、甚高频设备不便拆卸等原因，不能推广使用。

（2）飞机甚高频通信实训系统

 这种方式一般用于飞机甚高频通信系统的教学和培训，现有的系统装置仅能实现单向通信功能，不具备甚高频通信的信号控制、故障诊断、ARINC429数据传输等功能，不能完全模拟飞机甚高频通信系统。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的在于克服现有飞机甚高频通信系统实训装置的不足，根据典型民用飞机的甚高频通信系统组成与功能，利用FPGA控制技术，设计一种功能齐全的飞机甚高频通信模拟系统，具有甚高频双向收发通信、自测试、故障诊断、ARINC429数据传输等功能，通过该方式可完整地模拟飞机的甚高频通信系统。

技术方案：本实用新型所述的一种飞机甚高频通信系统模拟装置，包括无线电通信面板，VHF收发机，遥控电子组件，VHF天线，FPGA控制电路以及故障检测电路，所述无线电通信面板、遥控电子组件分别与所述VHF收发机和FPGA控制电路电连接，所述VHF收发机与所述FPGA控制电路电连接，所述VHF收发机还连接有VHF天线；所述无线电通信面板由调谐面板和ARINC429模块组成，所述FPGA控制电路产生的调谐信号和测试信号传送至所述调谐面板，再经ARINC429模块编码后送到VHF收发机，用于选择VHF收发机的工作频率和对VHF收发机进行测试，所述FPGA控制电路输出的PTT控制信号经遥控电子组件传送至所述VHF收发机。

其中PTT控制信号为驾驶舱中央操纵台的PTT电门信号，是一个三位开关信号，当开关位于“MIC” 位置时，PTT控制信号为1，收发机处于发射模式，将驾驶员的发话声音通过无线电设备发射出去；当开关位于中间位置时，PTT 控制信号为0时，收发机处于接收模式，可收听来自地面台或其他飞机的话音；当开关位于“INT”位置时，将内话系统连接在一起。

进一步的，所述FPGA控制电路产生的调谐信号的频率范围为118.00－137.975MHz，频率间隔8.33KHz，该调谐信号频率既作为发射机中的载波，又作为接收机中的本振信号。

进一步的，所述无线电通信面板上设有VHF无线电调谐开关、当前工作频率显示屏、备用频率显示屏、频率切换开关、HF无线调谐开关、AM开关、频率选择器、VHF通信测试开关、HF灵敏度控制开关、对侧调谐灯以及电源开关。

进一步的，所述FPGA控制电路输出的PTT控制信号为1时，收发机处于发射模式，同时将机组话筒音频信号送给VHF收发机发射；当输出的PTT 控制信号为0时，收发机处于接收模式，同时向遥控电子组件发送自听和接收音频。

进一步的，所述VHF收发机采用AM调制方式和同频半双工方式，由发射机电路、接收机电路、ARINC429模块、自测试电路、频率合成电路部分组成。

进一步的，所述故障检测电路包括调谐信号检测电路、天线信号检测电路以及音频检测电路，上述检测电路分别检测ARINC429模块的串行数据信号、天线电压驻波信号、收发的音频信号并送入FPGA控制电路。

进一步的，所述VHF天线采用带有带状线并联谐振电路和加感线圈的刀型单极子全向刀型天线。

进一步的，所述FPGA控制电路还连接有按键电路和显示电路。

有益效果：本实用新型结构简单、设计合理，利用FPGA控制技术实现甚高频双向收发通信、自测试、故障诊断、ARINC429等功能，通过该方式可比较完整地模拟飞机的甚高频通信系统，特别适用于飞机甚高频通信系统的教学和培训等实际工作。

附图说明

图1为本实用新型的电路控制原理框图；

图2为本实用新型的无线电通信面板布局示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种飞机甚高频通信系统模拟装置，包括无线电通信面板，VHF收发机，遥控电子组件，VHF天线，FPGA控制电路以及故障检测电路，所述无线电通信面板、遥控电子组件分别与所述VHF收发机和FPGA控制电路电连接，所述VHF收发机与所述FPGA控制电路电连接，所述VHF收发机还连接有VHF天线；所述无线电通信面板由调谐面板和ARINC429模块组成，所述FPGA控制电路产生的调谐信号和测试信号传送至所述调谐面板，再经ARINC429模块编码后送到VHF收发机，用于选择VHF收发机的工作频率和对VHF收发机进行测试，所述FPGA控制电路输出的PTT控制信号经遥控电子组件传送至所述VHF收发机。

无线电通信面板由调谐面板、ARINC429模块组成，由FPGA控制电路产生的调谐信号和测试信号加到调谐面板，再经ARINC429模块编码后送到收发机，用于选择收发机的工作频率和对收发机进行测试，其中：调谐信号的频率范围为118.00－137.975MHz，频率间隔8.33KHz，调谐信号频率既作为发射机中的载波，又作为接收机中的本振信号。

 为模拟典型民用飞机的无线电通信面板，其面板布局如图2所示。VHF无线电调谐开关1选择收发机的工作频段(即 VHF1、 VHF2、 VHF3的选择)，LED屏显示当前工作频率2(ACTIVE)和备用频率3(STANDBY)，频率切换开关4(TFR)进行工作频率和备用频率之间的转接，频率选择器5可调节工作频率，无线电通信面板的开关和显示功能由FPGA自动调谐电路完成。另外面板上还设有HF无线调谐开关6、AM开关7、VHF通信测试开关8、HF灵敏度控制开关9、对侧调谐灯11以及电源开关10。

在典型民用飞机的甚高频通信系统中，遥控电子组件的作用是控制收发机的收发模式、VHF收发音频信号管理。在本实用新型中，FPGA控制电路的PTT信号经遥控电子组件加到VHF收发机，当输出的PTT 控制信号为1时，收发机处于发射模式，同时将机组话筒音频信号送给收发机发射;当输出的PTT 控制信号为0时，收发机处于接收模式，同时向遥控电子组件发送自听和接收音频。

VHF收发机采用AM调制方式和同频半双工方式，由发射机电路、接收机电路、ARINC429模块、自测试电路、频率合成电路等部分组成。本实用新型的控制技术为：①在遥控电子组件PTT信号的控制下实现发射机电路、接收机电路的工作状态切换;②在FPGA控制电路BCD调谐控制信号控制下，来自无线电通信面板的调谐信号经VHF收发机的ARINC429模块进行数据转换后，加到收发机内的频率合成电路进行可变分频后控制收发机的调谐电路，经选频、调制/解调、音频信号处理后，将VHF天线信号经接收机电路处理后加到遥控电子组件输出，将机组话筒音频信号经发射机电路处理后从VHF天线发射;③来自无线电通信面板的自测试信号经VHF收发机的ARINC429模块数据转换后加到接收机内的自测试电路，按下无线电通信面板的VHF测试开关时，接收机应有噪声信号输出，表明接收电路正常。

    故障检测电路由调谐信号检测电路、天线电压驻波比检测电路、控制板检测电路组成，分别检测ARINC429串行数据信号、天线电压驻波信号、收发的音频信号送入FPGA控制电路，并按照典型民用飞机的显示方式分别用LED显示信号是否正常。

为满足飞机起飞、着落、巡航各阶段均有全向的方向图和足够的覆盖范围，VHF天线采用带有带状线并联谐振电路和加感线圈的刀型单极子全向刀型天线，VHF天线的极化方式、天线尺寸、安装方式、连接端口的规格型号符合典型民用飞机的相关技术规范。

按键电路和显示电路的功能、电路方式、面板布局等完全模拟典型民用飞机的甚高频通信系统。

本实用新型结构简单、设计合理，利用FPGA控制技术实现甚高频双向收发通信、自测试、故障诊断、ARINC429等功能，通过该方式可比较完整地模拟飞机的甚高频通信系统，特别适用于飞机甚高频通信系统的教学和培训等实际工作。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种飞机甚高频通信系统模拟装置，其特征在于：包括无线电通信面板，VHF收发机，遥控电子组件，VHF天线，FPGA控制电路以及故障检测电路，所述无线电通信面板、遥控电子组件分别与所述VHF收发机和FPGA控制电路电连接，所述VHF收发机与所述FPGA控制电路电连接，所述VHF收发机还连接有VHF天线；所述无线电通信面板由调谐面板和ARINC429模块组成，所述FPGA控制电路产生的调谐信号和测试信号传送至所述调谐面板，再经ARINC429模块编码后送到VHF收发机，用于选择VHF收发机的工作频率和对VHF收发机进行测试，所述FPGA控制电路输出的PTT控制信号经遥控电子组件传送至所述VHF收发机。

2.根据权利要求1所述的一种飞机甚高频通信系统模拟装置，其特征在于：所述FPGA控制电路产生的调谐信号的频率范围为118.00－137.975MHz，频率间隔8.33KHz，该调谐信号频率既作为发射机中的载波，又作为接收机中的本振信号。

3.根据权利要求1所述的一种飞机甚高频通信系统模拟装置，其特征在于：所述无线电通信面板上设有VHF无线电调谐开关、当前工作频率显示屏、备用频率显示屏、频率切换开关、HF无线调谐开关、AM开关、频率选择器、VHF通信测试开关、HF灵敏度控制开关、对侧调谐灯以及电源开关。

4.根据权利要求1所述的一种飞机甚高频通信系统模拟装置，其特征在于：所述FPGA控制电路输出的PTT控制信号为1时，收发机处于发射模式，同时将机组话筒音频信号送给VHF收发机发射；当输出的PTT 控制信号为0时，收发机处于接收模式，同时向遥控电子组件发送自听和接收音频。

5.根据权利要求1所述的一种飞机甚高频通信系统模拟装置，其特征在于：所述VHF收发机采用AM调制方式和同频半双工方式，由发射机电路、接收机电路、ARINC429模块、自测试电路、频率合成电路部分组成。

6.根据权利要求1所述的一种飞机甚高频通信系统模拟装置，其特征在于：所述故障检测电路包括调谐信号检测电路、天线信号检测电路以及音频检测电路，上述检测电路分别检测ARINC429模块的串行数据信号、天线电压驻波信号、收发的音频信号并送入FPGA控制电路。

7.根据权利要求1所述的一种飞机甚高频通信系统模拟装置，其特征在于：所述VHF天线采用带有带状线并联谐振电路和加感线圈的刀型单极子全向刀型天线。

8.根据权利要求1所述的一种飞机甚高频通信系统模拟装置，其特征在于：所述FPGA控制电路还连接有按键电路和显示电路。