RU2716033C1 - Standard aviation interface module - Google Patents
Standard aviation interface module Download PDFInfo
- Publication number
- RU2716033C1 RU2716033C1 RU2019134670A RU2019134670A RU2716033C1 RU 2716033 C1 RU2716033 C1 RU 2716033C1 RU 2019134670 A RU2019134670 A RU 2019134670A RU 2019134670 A RU2019134670 A RU 2019134670A RU 2716033 C1 RU2716033 C1 RU 2716033C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- connectors
- signals
- computing device
- mezzanines
- interfaces
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
- G06F1/16—Constructional details or arrangements
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
- G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
- G06F13/40—Bus structure
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Information Transfer Systems (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области испытательного оборудования техники и предназначено для разработки и испытаний самолётного оборудования на комплексах полунатурного моделирования, развёртывания многоуровневых комплексов обработки данных с высокой масштабируемостью.The present invention relates to the field of testing equipment and is intended for the development and testing of aircraft equipment on the systems of semi-natural modeling, the deployment of multi-level data processing systems with high scalability.
При разработке и испытаниях самолетного оборудования на комплексах полунатурного моделирования возникает необходимость имитации информационной обстановки для блоков и систем реального бортового оборудования, характерной для различных режимов полёта, в том числе, интеграции данных с широкой номенклатуры авиационных интерфейсов, проведения промежуточных вычислений и передачи их в унифицированном виде через стандартные интерфейсы (PCI Express, Ethernet, AFDX) на внешний хост. Авиационные интерфейсы объединяются в логические подсистемы, требующие промежуточного центра обработки данных. Типичная самолетная подсистема содержит два и более разнородных или дублирующих авиационных интерфейса, наиболее распространённым из которых является набор дискретных сигналов +27В/разрыв и корпус/разрыв, сетевой интерфейс AFDX для объединения в сети с другими подсистемами, а также единый высокоскоростной интерфейс PCI Express для связи с персональным компьютером (ПК), который выполняет задачи интеграции данных на уровне всего комплекса. Это означает, что вычислительные ресурсы ПК на каждую отдельную подсистему ограничены, и все основные вычисления и обработка данных должны производиться внутри подсистемы (модуля типовых авиационных интерфейсов) с минимальной нагрузкой на ПК.During the development and testing of aircraft equipment on the semi-natural modeling complexes, there is a need to simulate the information environment for units and systems of real on-board equipment, typical for various flight modes, including data integration with a wide range of aviation interfaces, intermediate calculations and their transfer in a unified form through standard interfaces (PCI Express, Ethernet, AFDX) to an external host. Aviation interfaces are combined into logical subsystems that require an intermediate data center. A typical aircraft subsystem contains two or more heterogeneous or duplicate aviation interfaces, the most common of which is a set of discrete signals + 27V / gap and housing / gap, an AFDX network interface for networking with other subsystems, as well as a single high-speed PCI Express interface for communication with a personal computer (PC) that performs data integration tasks at the level of the entire complex. This means that the computing resources of the PC for each individual subsystem are limited, and all basic calculations and data processing must be carried out inside the subsystem (module of typical aviation interfaces) with a minimum load on the PC.
Из уровня техники известно известен аналог модуль APCe7000 Series компании AcroPack, который содержит модуль носитель, представляющий собой печатную плату, на которой расположены: торцевой разъём для приема-выдачи внешних сигналов, разъемы mini PCI Express для подключения мезонинов к шине PCI Express, шину ввода-вывода PCI Express для подключения к персональному компьютеру. Также упомянутый аналог содержит мезонины, представляющие собой печатные платы, на которых расположены: разъемы для приема-выдачи внешних сигналов с торцевого разъема, интерфейсные микросхемы.The analogue is known from the prior art for the AcroPack APCe7000 Series module, which contains a carrier module, which is a printed circuit board on which are located: an end connector for receiving and outputting external signals, mini PCI Express connectors for connecting mezzanines to the PCI Express bus, the input bus PCI Express output for connecting to a personal computer. Also, the aforementioned analogue contains mezzanines, which are printed circuit boards on which are located: connectors for receiving and issuing external signals from the end connector, interface microcircuits.
К недостаткам указанного устройства можно отнести:The disadvantages of this device include:
- отсутствие отдельного вычислительного устройства (процессорного модуля), таким образом, основная вычислительная нагрузка приходится на ПК;- lack of a separate computing device (processor module), thus, the main computing load falls on the PC;
- используются соединители с интерфейсом mini PCI Express, который более требователен к топологии печатной платы, длине линии связи и занимает большее количество выводов, чем Raspberry Pi-совместимый набор интерфейсов, подключенный к разъёмам, используемым в предлагаемом изобретении подключения мезонинов;- Connectors with a mini PCI Express interface are used, which is more demanding on the topology of the printed circuit board, the length of the communication line and takes more conclusions than the Raspberry Pi-compatible set of interfaces connected to the connectors used in the proposed invention for connecting mezzanines;
- отсутствие разъемов для подключения SFP модулей, на базе которых реализуется подключение к оптическим или медным линиям связи для обмена данными по сети AFDX, Ethernet.- lack of connectors for connecting SFP modules, on the basis of which connection to optical or copper communication lines is realized for data exchange via the AFDX, Ethernet network.
Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в построении универсального узла для комплексов полунатурного моделирования, реализующего произвольную подсистему типовых авиационных интерфейсов в виде набора дискретных сигналов +27В/разрыв и корпус/разрыв (без мезонинов) либо набора дискретных сигналов +27В/разрыв и корпус/разрыв с одним или более дополнительным интерфейсом (с установленными мезонинами), интегрированную с программно-настраиваемыми средствами обработки данных и обмена ими по сети и по интерфейсу PCI Express.The problem to which the claimed technical solution is directed is to build a universal unit for semi-natural modeling systems that implements an arbitrary subsystem of typical aviation interfaces in the form of a set of discrete signals + 27V / gap and housing / gap (without mezzanines) or a set of discrete signals + 27V / gap and case / gap with one or more additional interfaces (with mezzanines installed) integrated with software-configurable data processing and exchange tools over the network and over Interface PCI Express.
Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей за счет переноса основной вычислительной нагрузки в вычислительное устройство, подключения к оптическим или медным линиям связи для обмена данными по сети AFDX, Ethernet, возможности подключения мезонинов с набором интерфейсов, совместимым с Raspberry Pi.The technical result consists in expanding the functionality by transferring the main computing load to the computing device, connecting to optical or copper communication lines for data exchange via the AFDX, Ethernet network, and connecting mezzanines with a set of interfaces compatible with Raspberry Pi.
Описанный технический результат достигается благодаря тому, что модуль типовых авиационных интерфейсов содержит модуль носитель, представляющий собой печатную плату, на которой расположены: торцевой разъём приема-выдачи дискретных сигналов и сигналов физического уровня авиационных интерфейсов, разъёмы для подключения сигналов физического уровня мезонинов, разъемы серии PLD для подключения промежуточных шин мезонинов, разъемы серии PBD для подключения вычислительного устройства, встроенный блок преобразования физического уровня дискретных сигналов +27В/разрыв и Корпус/разрыв, разъём для приёма-передачи логических уровней дискретных сигналов, также модуль типовых авиационных интерфейсов содержит вычислительное устройство с шиной PCI Express, разъемы для подключения SFP-модулей, соединители, совместимые с одноплатным компьютером типа Raspberry Pi, при этом к торцевому разъёму приема-выдачи дискретных сигналов и сигналов физического уровня авиационных интерфейсов подключены разъёмы для подключения сигналов физического уровня мезонинов и встроенный блок преобразования физического уровня дискретных сигналов +27В/разрыв и корпус/разрыв, который последовательно соединен с разъёмом для приёма-передачи логических уровней дискретных сигналов, и вычислительным устройством, при этом упомянутое вычислительное устройство соединено с шиной PCI Express, разъемами для подключения SFP-модулей и соединителями, совместимыми с одноплатным компьютером типа Raspberry Pi, при этом вычислительное устройство посредством соединителей, совместимых с одноплатным компьютером типа Raspberry Pi, подключено к разъёмам серии PBD для подключения вычислительного устройства, которые соединены с разъёмами серии PLD для подключения промежуточных шин мезонинов.The described technical result is achieved due to the fact that the module of typical aviation interfaces contains a carrier module, which is a printed circuit board, on which are located: an end connector for receiving and issuing discrete signals and signals of the physical level of aviation interfaces, connectors for connecting signals of the physical level of mezzanines, PLD series connectors for connecting mezzanine busbars, PBD series connectors for connecting a computing device, built-in physical layer conversion unit + 27V / burst and Housing / burst signals, a connector for receiving and transmitting logic levels of discrete signals, also a typical aviation interface module contains a computing device with a PCI Express bus, connectors for connecting SFP modules, connectors compatible with a single-board computer such as Raspberry Pi at the same time, connectors for connecting signals of the physical level of mezzanines and an integrated unit for converting physically level of discrete signals + 27V / gap and case / gap, which is connected in series with a connector for receiving and transmitting logic levels of discrete signals, and a computing device, while the said computing device is connected to the PCI Express bus, SFP module connectors and connectors compatible with a single-board computer such as Raspberry Pi, while the computing device through connectors compatible with a single-board computer such as Raspberry Pi, is connected to the PBD series connectors for computing tion devices, which are connected with connectors for connecting the PLD series of intermediate tires mezzanines.
Изобретение поясняется чертежом (фиг.), где представлен структурная схема модуля типовых авиационных интерфейсов, далее Модуль ТАИ, где показаны:The invention is illustrated by a drawing (Fig.), Which shows a block diagram of a module of typical aviation interfaces, then the TAI module, which shows:
1 - модуль носитель;1 - carrier module;
2 - мезонины;2 - mezzanines;
2.1 - входы физических уровней авиационных интерфейсов;2.1 - inputs of the physical layers of aviation interfaces;
2.2 - набор интерфейсов, совместимым с Raspberry Pi.;2.2 - a set of interfaces compatible with Raspberry Pi .;
3 - торцевой разъём приема-выдачи дискретных сигналов и сигналов физического уровня авиационных интерфейсов;3 - end connector for receiving and issuing discrete signals and signals of the physical layer of aviation interfaces;
4 - разъёмы для подключения сигналов физического уровня мезонинов;4 - connectors for connecting signals of the physical level of mezzanines;
5 - разъёмы серии PLD для подключения промежуточных шин мезонинов;5 - connectors of the PLD series for connecting intermediate mezzanine buses;
6 - разъёмы серии PBD для подключения вычислительного устройства;6 - PBD series connectors for connecting a computing device;
7 - встроенный блок преобразования физического уровня дискретных сигналов +27В/разрыв и Корпус/разрыв;7 - built-in unit for converting the physical level of discrete signals + 27V / gap and Case / gap;
8 - разъём для приёма-передачи логических уровней дискретных сигналов;8 - connector for receiving and transmitting logical levels of discrete signals;
9 - вычислительное устройство;9 - computing device;
10 - соединитель, совместимый с одноплатным компьютером типа Raspberry Pi;10 - connector compatible with a single-board computer such as Raspberry Pi;
11 - внешние сигналы авиационных интерфейсов;11 - external signals of aviation interfaces;
12 - шина PCI Express;12 - PCI Express bus;
13 - разъемы для подключения SFP-модулей;13 - connectors for connecting SFP-modules;
14 - сетевой интерфейс для связи с удалёнными узлами;14 - network interface for communication with remote nodes;
15 - удаленный узел (абонент).15 - remote node (subscriber).
Модуль ТАИ осуществляется следующим образом.The TAI module is implemented as follows.
Внешние сигналы авиационных интерфейсов 11 подаются на торцевой разъём приема-выдачи дискретных сигналов и сигналов физического уровня авиационных интерфейсов 3 модуля-носителя 1, далее по печатным проводникам они передаются на блок преобразования физического уровня дискретных сигналов +27В/разрыв и корпус/разрыв 7, где согласуются уровни входных сигналов для дальнейшей их обработки. Преобразованные входные сигналы поступают на разъём для приёма-передачи логических уровней дискретных сигналов 8 и передаются на вычислительное устройство 9, где обрабатываются и выдаются в ПК по интерфейсной шине PCI Express 12.External signals of the
Для выдачи дискретных сигналов формируется управляющая команда с ПК, которая поступает по шине PCI Express 12 на вычислительное устройство 9. Вычислительное устройство 9 преобразует управляющую команду по шине PCI Express 12 в дискретные управляющие сигналы, которые через разъём для приёма-передачи логических уровней дискретных сигналов 8 по печатным проводникам поступают на блок преобразования физического уровня дискретных сигналов +27В/разрыв и корпус/разрыв 7. В блоке преобразования 7 формируется выходной сигнал +27В/разрыв и Корпус/разрыв, который поступает на разъём приема-выдачи дискретных сигналов и сигналов физического уровня авиационных интерфейсов 3.To generate discrete signals, a control command is generated from the PC, which is transmitted via the PCI Express 12 bus to the
Для работы с удаленными узлами 15 модуль ТАИ подключается к внешней сети, используя оптические или медные линии связи, в зависимости от установленных SFP модулей в разъемы для подключения SFP-модулей 13 на вычислительном устройстве 9. Сигналы, поступающие по упомянутой сети, преобразуются в SFP модулях для их дальнейшей цифровой обработки, затем вычислительное устройство 9 их обрабатывает и формирует ответные данные, которые передаются по линиям связи к удаленным узлам 15.To work with
При наличии мезонинов, модуль ТАИ может работать с различными авиационными интерфейсами, в зависимости от программно-аппаратных возможностей мезонинов 2. Внешние сигналы авиационных интерфейсов 11 подаются на разъём 3 модуля-носителя 1, далее по печатным проводникам они передаются на разъёмы для подключения сигналов физического уровня мезонинов 4, а затем поступают на мезонины 2. На мезонинах 2 сигналы авиационных интерфейсов 11 обрабатываются, при помощи программно-аппаратных средств мезонинов 2 или под управлением вычислительного устройства 9. Сигналы управления, на мезонины 2, поступают через разъёмы серии PLD c совместимым Raspberry Pi набором интерфейсов 5, которые соединены печатными проводниками с разъемами серии PBD c совместимым Raspberry Pi набором интерфейсов для подключения вычислительного устройства 6. Обработанные сигналы авиационных интерфейсов 11, при необходимости, выдаются обратно, через последовательно соединенные разъемы 4 и 3 на внешнее самолетное оборудование.In the presence of mezzanines, the TAI module can work with various aviation interfaces, depending on the software and hardware capabilities of the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019134670A RU2716033C1 (en) | 2019-10-29 | 2019-10-29 | Standard aviation interface module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019134670A RU2716033C1 (en) | 2019-10-29 | 2019-10-29 | Standard aviation interface module |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2716033C1 true RU2716033C1 (en) | 2020-03-05 |
Family
ID=69768434
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019134670A RU2716033C1 (en) | 2019-10-29 | 2019-10-29 | Standard aviation interface module |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2716033C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU206871U1 (en) * | 2021-06-30 | 2021-09-30 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Mezzanine digital-to-analog converter (DAC) module |
RU206989U1 (en) * | 2021-06-30 | 2021-10-05 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Mezzanine analog-to-digital converter (ADC) module |
CN114745344A (en) * | 2022-03-15 | 2022-07-12 | 天津七所精密机电技术有限公司 | Ethernet-based data exchange device and method containing multiple communication interfaces |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU106404U1 (en) * | 2010-07-15 | 2011-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" (ФГУП "ГосНИИАС") | BASIC BEARING DESIGN OF THE INTEGRATED MODULAR AVIONICS PLATFORM |
RU135428U1 (en) * | 2012-12-20 | 2013-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" (МАИ) | COMPUTER MODULE OF A FREE PLATFORM GRAVIAINERTIAL NAVIGATION COMPLEX |
US20160244180A1 (en) * | 2012-09-10 | 2016-08-25 | Rosemount Aerospace Inc. | Aircraft Avionics Tablet Interface Module |
RU2605222C1 (en) * | 2015-08-13 | 2016-12-20 | Акционерное общество "Ульяновское конструкторское бюро приборостроения" (АО "УКБП") | Helicopter onboard equipment complex based on integrated modular avionics |
RU169208U1 (en) * | 2016-09-22 | 2017-03-09 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | COMPUTER SYSTEM |
-
2019
- 2019-10-29 RU RU2019134670A patent/RU2716033C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU106404U1 (en) * | 2010-07-15 | 2011-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем" (ФГУП "ГосНИИАС") | BASIC BEARING DESIGN OF THE INTEGRATED MODULAR AVIONICS PLATFORM |
US20160244180A1 (en) * | 2012-09-10 | 2016-08-25 | Rosemount Aerospace Inc. | Aircraft Avionics Tablet Interface Module |
RU135428U1 (en) * | 2012-12-20 | 2013-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" (МАИ) | COMPUTER MODULE OF A FREE PLATFORM GRAVIAINERTIAL NAVIGATION COMPLEX |
RU2605222C1 (en) * | 2015-08-13 | 2016-12-20 | Акционерное общество "Ульяновское конструкторское бюро приборостроения" (АО "УКБП") | Helicopter onboard equipment complex based on integrated modular avionics |
RU169208U1 (en) * | 2016-09-22 | 2017-03-09 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | COMPUTER SYSTEM |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU206871U1 (en) * | 2021-06-30 | 2021-09-30 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Mezzanine digital-to-analog converter (DAC) module |
RU206989U1 (en) * | 2021-06-30 | 2021-10-05 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Mezzanine analog-to-digital converter (ADC) module |
CN114745344A (en) * | 2022-03-15 | 2022-07-12 | 天津七所精密机电技术有限公司 | Ethernet-based data exchange device and method containing multiple communication interfaces |
CN114745344B (en) * | 2022-03-15 | 2024-05-24 | 天津七所精密机电技术有限公司 | Data exchange device and method comprising multiple communication interfaces based on Ethernet |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2716033C1 (en) | Standard aviation interface module | |
CN109120624B (en) | Multi-plane loose coupling high-bandwidth data exchange system | |
US10198396B2 (en) | Master control board that switches transmission channel to local commissioning serial port of the master control board | |
CN109885526B (en) | Information processing platform based on OpenVPX bus | |
CN111367837B (en) | Data interface board of reconfigurable radar signal processing hardware platform | |
CN116680221B (en) | Distributed high-speed signal receiving and transmitting processing system | |
US9337939B2 (en) | Optical IO interconnect having a WDM architecture and CDR clock sharing receiver | |
CN112231161B (en) | Multi-chip debugging method and multi-chip debugging device | |
US9380003B2 (en) | xQSFP+ host cable to upgrade xSFP+ based products | |
CN217904243U (en) | Adapter for aerospace | |
CN116932450B (en) | PCIe (peripheral component interconnect express) timer system clock architecture and working method thereof | |
CN114817111B (en) | Embedded intelligent computing device supporting multi-card parallelism | |
CN109510750A (en) | A kind of circuit board, server and server network | |
CN103413008A (en) | Real-time emulation system based on distributed input/output (I/O) interfaces | |
CN108833243B (en) | High-speed optical data bus based on passive optical bus technology | |
CN110083565B (en) | VPX bus signal receiving and processing system | |
Pendyala et al. | 100-Mb/s enhanced data rate MIL-STD-1553B controller in 65-nm CMOS technology | |
CN220273788U (en) | AFDX bus exchange equipment | |
CN113595841B (en) | PECI bus expansion method and system | |
Franz et al. | A Space Wire/SpaceFibre architecture based on ADHA | |
US20220359969A1 (en) | Redundant network system | |
CN218298521U (en) | Radar system for measurement | |
CN117978351A (en) | Multichannel receiving and transmitting digital signal synchronous processing system | |
CN116955239B (en) | Open modularized instrument framework applied to measuring and automation fields | |
Poureslami et al. | Backplane Serial Signaling and Protocol for Telecom Systems |