[发明专利]一种航空远程接口智能传感器

说明书

本发明涉及到远程接口技术领域，具体涉及一种航空智能传感器的设计方案。本发明提供一种航空远程接口智能传感器，包括数据处理单元(1)、MEMS传感器(2)、电源模块(3)、CAN总线电路(4)、RS422收发电路(5)；本发明采用全数字式控制器实现，硬件具备简单、可靠，软件具备灵活性高、复杂度低、可移植性和扩展性好的特性。

技术领域

本发明涉及到远程接口技术领域，具体涉及一种航空智能传感器的设计方案。

背景技术

传感器处于信号检测与信号处理系统之首，是感知、获取信息的窗口，传感器处于研究对象与检测系统的接口位置，获取的信息，都要通过它转换为更容易传输与处理的电信号。随着测控系统自动化、智能化的发展，信息量的不断增大、信息种类的不断增加、信息传输速度的不断提高，都对传感器在信号检测方面的应用提出了更新、更严格的要求。要求传感器准确度高、可靠性高、稳定性好，而且具备一定的数据处理能力，并能够自检、自校、自补偿。传统的传感器已不能满足这样的要求。

国外从第二代战机开始重视飞机的可测试性和可维护性，并在各设备面板的维护人员可达处设置了不同种类的测试点、告警灯和工作状态指示等。在第三代飞机中，实现了对机载设备的集中监控，国内飞机的NAMP系统就是得益于国外的集中监控理念。

在美国JSF的研制中，为实现远景构想：研制和生产一种经济上可承受的下一代攻击战斗机武器系统并实现全球保障，创造性的提出了自主式保障(AL)方案，而飞机健康监控系统则是AL保障系统的关键势能技术之一，也是提高飞机任务可靠性、安全性、保障性/部署性以及经济承受性方案的关键使能技术。这一技术的实现使原来由事件主宰的维修(即事后维修)或时间相关的维修(即定期维修)被基于状态的维修(CBM，即视情维修)所取代。实现了飞机维修、保障体系的一次重大变革。

JSF的PHM系统由以下三部分组成：PHM子系统管理器、PHM区域管理器和PHM飞机管理器。

以上系统的健康需求及功能实现都需要建立在传感器数据采集、处理的基础之上，系统中采用了大量的传感器对关键的参量进行实时监测。这些传感器往往安装在设备的敏感部位，通过多种传感器提供的数据，对其进行多种特征量的监测、分析和综合处理，完成对数据分类，对传感器信息的合理支配与使用，将各种传感器在空间和时间的互补与冗余信息依据某种优化准则或算法组合起来，最终产生对系统的故障现象进行定位和诊断。

传统机电系统对于各种环境参数的采集，通过在机上布置各种分立传感器，通过长传输电缆将传感器输出信号集中至机电系统处理机中进行采集和处理，同时由处理机进行解算和控制，对传感器进行检测和校准等。该种方式机上布置的传感器类型较多，传输线缆较长，同时线缆传输的传感器输出模拟信号容易受干扰，在机电处理机内也相应增加了软硬件开销，对传感器的检测及校准水平较低。

发明内容：

本发明的目的是解决现有技术的不足。为此，本发明提供一种航空远程接口智能传感器，不需要进行校准，具有体积小、重量轻、抗干扰性强、功耗低、传输线缆少等优点。同时，不需要额外增加机电处理机内部的软硬件开销，具有广泛的应用价值。

本发明的技术方案：本发明提供一种航空远程接口智能传感器，包括数据处理单元、MEMS传感器、电源模块、CAN总线电路、RS422收发电路；数据处理单元，集成于电路板上，用于处理采集到的数据；MEMS传感器，设于电路板上，用于感知物理信号并转换为串口信号。其中数据处理单元是嵌入式处理核心，与MEMS传感器使用SPI或I2C局部总线交联，用于接收MEMS传感器直接采集到的数据，在数据处理单元进行解析，同时可根据需要对MEMS传感器进行校准及修正；经数据处理单元处理后的相关数据通过对外的CAN总线接口进行上传，同时接收上位机通过CAN总线下发的指令；支持航空ARINC825总线协议，可根据需要进行多传感器CAN总线组网互联，也可通过RS422收发电路与标准工业板卡实现点对点通讯；所述电源模块为数据处理单元、MEMS传感器、CAN总线电路、RS422收发电路供电；