[发明专利]一种民机航电综合模块化核心处理系统

权利要求书

1.一种民机航电综合模块化核心处理系统，其特征在于：主要包括通用电源模块、图形输出模块、通用计算模块、飞控处理单元、飞控电源备用模块以及AFDX交换模块；所述的图形输出模块、通用计算模块、飞控处理单元分别通过AFDX网络与AFDX交换模块连接，通用电源模块为图形输出模块、通用计算模块、飞控处理单元和AFDX交换模块提供直流电源，所述的飞控电源备用模块作为飞控处理单元的备用电源，在通用电源模块失效的情况下使用；

飞控处理单元通过AFDX交换模块，与整个航电系统的AFDX网络连接，飞控处理单元中的飞控专用计算模块通过三余度ARINC629飞控总线连接外界多余度的电子作动器ACE，在电子作动器ACE中把驾驶员操纵杆发送的控制信号转换成数字信号并通过三余度ARINC629飞控总线传送给飞控专用计算模块；飞控专用计算模块使用控制信号和来自AFDX总线接收的各种数据来计算控制律，其计算出来的控制指令通过三余度ARINC629飞控总线发送给电子作动器ACE，电子作动器ACE接受控制指令并转换成模拟信号传给伺服作动器来控制操纵面的偏转；当核心处理系统完全失灵时，由电子作动器ACE与驾驶员操纵杆直连的方式，直接控制舵面上的伺服作动器，实现降级的飞行控制功能。

2.根据权利要求1所述的一种民机航电综合模块化核心处理系统，其特征在于：飞控专用计算模块内部采用主支路和备用支路形成的双支路架构，主要包括电源单元D、AFDX端系统C、ARINC629接口和处理器A和B、存储单元C和D、模块支持单元C和D、以及飞控专用计算模块接口和内部总线；其中的处理器A、存储单元C和模块支持单元C组成主支路，处理器B、存储单元D和模块支持单元D组成备用支路，所述主支路和备用支路分别采用不同的处理器、存储单元和模块支持单元，采用不同的处理架构，所述主支路和备用支路处理器A和B都包含一个64位的微处理器，以及相关的存储设备和控制逻辑单元，存储单元C和D主要包括随机存取存储器、可编程只读存储器以及固定存储器；电源单元D连接通用电源模块以及飞控电源备用模块，负责向两个支路供电，自身具有自监控、自我保护的特性，默认情况下采用通用电源模块供电。

3.根据权利要求1所述的一种民机航电综合模块化核心处理系统，其特征在于：所述的AFDX交换模块在核心处理系统内部与图形输出模块、通用计算模块以及飞控处理单元相连，对外通过外接的多个数据集中器与飞机的各种航电设备连接，形成连接核心处理系统和其它航电设备的通用数据网络；所述的AFDX交换模块包括电源单元A、交换机端系统、静态路由配置、交换功能模块、监视功能模块和AFDX端口，其中AFDX端口用于实现AFDX交换模块与核心处理系统内部模块和外部航电设备之间的连接；交换功能模块实现双冗余帧过滤以及虚拟链路流量管制和故障隔离功能，同时，由静态路由配置读取路由信息给交换功能模块实现虚拟链路的交换功能；交换机端系统通过交换机配置端口和AFDX端口与AFDX网络连接，通过下载实现配置加载服务功能以及通过外接监视设备实现网络监视管理功能；电源单元A接收通用电源模块传输的电源信号，通过DC/DC转换给整个AFDX交换模块供电，所述的监视功能模块用于对交换机端系统、静态路由配置、交换功能模块进行监控。

4.根据权利要求1所述的一种民机航电综合模块化核心处理系统，其特征在于：图形输出模块通过光缆与座舱显示单元进行连接；所述的图形输出模块包括电源单元B、图像输出单元、AFDX端系统A、存储单元A、图像处理单元、模块支持单元A和图形输出模块接口，图形输出模块接口包括AFDX网络接口、电源输入接口以及光缆接口，分别用于与AFDX交换模块、通用电源模块和座舱显示单元进行连接和通信；所述的电源单元B接收通用电源模块传输的电源信号，通过DC/DC转换给整个图形输出模块供电，AFDX端系统A处理AFDX交换模块通过AFDX网络传来的数据，转换成图形输出模块内部总线的信号，存储单元A包括程序存储单元以及运行支持内存，其图像处理单元包括多种DSP处理芯片，主要实现图形生成解算，并将该解算结果输出给图像输出单元，最后通过座舱显示单元实现图形生成的功能；模块支持单元A实现对图形输出模块中内部总线的时序控制。