[发明专利]一种机载防撞设备载机平台综合航电系统数据源模拟装置

说明书

技术领域

本发明涉及数据源模拟领域，特别是涉及一种机载防撞设备载机平台综合航电系统数据源模拟装置。

背景技术

随着空中交通流量大幅增加，空域变得更加繁忙和拥挤，飞机空中危险接近的潜在可能性增加，给国家航空飞行安全带来巨大的压力。依赖地面空中交通管制来保证军航与民航飞机之间的空中交通安全已难以满足现实的需要，加快飞机涉及空中安全的机载设备建设问题变得越来越迫切。

机载防撞系统（即ACAS-Airborne Collision Avoidance System，又称TCAS-Traffic Alert and Collision Avoidance System）由美国联邦航空局（FAA）定义，目前军民航使用的一般为TCASII型防撞系统，可提供交通告警（TA）和决断告警（RA）。TCAS是防止空中飞机危险接近和相撞事故发生的必不可少的设备，可独立于地面交通管制系统的进行工作。主要用于为飞机提供空中安全分隔保证，TCAS采用二次雷达的方式探测附近空域的接近飞机，必要时，提醒飞行员采取规避措施与以其它飞机保持适当的安全间距，达到防碰撞的目的。飞行实践表明，该系统是防止飞机空中相撞的最后一道防线，也是目前最有效的手段之一，它克服了地面空中交通管制的局限性，提供载机自主飞行安全保证能力，在应对空中突发的危险接近，避免空中相撞方面有显著效用。

设备集成化和综合化是现代机载电子设备发展趋势之一，随着机载综合航电系统的综合化发展进程，在一些先进载机的航电系统中，不再为机载防撞设备配置独立的控制和显示分机，而是由机载综合航电系统集成该功能。因此，在试验室条件下，必须搭建专用工作环境，为机载防撞设备提供正常供作所必须的数据源。现有技术一般通过“工控机+通用板卡及配套软件”的方式实现，其体积大、功耗高，成本也居高不下、设置复杂且不利于携带，难以满足系统工作的需要。

发明内容

本发明克服现有技术的不足，提供一种低功耗、低成本、便携式的载机平台综合航电系统数据模拟和发送装置。该装置在工程上容易实现，能可靠、高效的实现载机接口数据的模拟和发送，为机载防撞设备在独立于载机平台条件下工作（包括开发、调试、试验、联试），提供必须的工作模式控制和高度信息等数据源。该装置按照载机平台硬件接口、软件通信协议的要求为机载防撞设备提供正常工作所必须的数据源。该装置模拟的数据内容包括载机综合航电系统的控制信息、大气高度、无线电高度等数据，将以上信息周期性的发送给机载防撞系统使用。

本发明采用如下技术方案：一种机载防撞设备载机平台综合航电系统数据源模拟装置，包括控制开关部分、信号处理部分；

其中控制开关部分包括双波段模拟开关、显示量程波段开关、工作模式控制开关、应答机切换开关，显示量程波段开关和工作模式控制开关分别与主控处理器连接，应答机切换开关与外部设备连接；

信号处理部分包括主控处理器、和与主控处理器连接的双路选择器、AD采样器、数据转换器，还包括与数据转换器连接的电平转换器，电平转换器与外部设备连接。

在上述技术方案中，通过调节工作模式控制开关和显示量程波段开关，主控处理器通过离散I/O口采集工作模式开关、显示量程波段开关的档位值，按照通信协议对数据进行封装，通过数据转换器和电平转换器，发送到机载防撞设备数据输入接口。

在上述技术方案中，所述双波段模拟开关由两个可调电阻器组成，通过调节电阻器的阻值输出大气高度和无线电高度的电压值，并由主控处理器控制双路选择器对两路高度信号进行切换，分别接入到AD采样器进行采样，主控处理器在处理过程中接收来自AD采样器的采样数据，并将其处理为相应的高度数据，依次通过数据转换器转换器和电平转换器将ARINC429格式的数据信号传输给机载防撞设备数据输入接口。

并将其处理为高度数据，依次通过数据转换器和电平转换器将数据信号传输给机载防撞设备数据输入接口。

在上述技术方案中，由主控处理器对所述的AD采样器的采样数据进行平滑算法。

在上述技术方案中，所述平滑算法为：

读取AD采样数据电压值100个，从大到小按顺序排列；

对排序后的电压值，取中间80个，并取平均值；

将所取的电压值转换为相应的高度值。

在上述技术方案中，所取电压值与高度值成正比并均匀分布。