[发明专利]一种机载系统架构及飞行器

说明书

本发明涉及一种机载系统架构及包含架构的飞行器，根据本发明，所述机载系统架构具有区位功能化特征，其因区位布局执行差异化系统功能，主要包括若干个功能化区域系统（1）、能源互联传输通路（2）和两个通信网络（3，4），所述功能化区域系统（1）按需分布在飞行器的各区域中，各功能化区域系统（1）中主要功能保持相对独立完整，并通过2个通信网络（3，4）进行通信，通过能源互联传输通路（2）进行区域间多种能量传输。

技术领域

本发明涉及飞行器领域，具体涉及一种机载系统架构及飞行器。

背景技术

在航空领域中，目前机载系统通常都是符合ATA2200标准的功能分立式架构，并且各功能系统以集中式架构为主，民机中各功能系统界限清晰，经过对现有商用运输机的机载系统布局的分析，可以发现其分布呈现出一定的功能区位属性，即功能系统按区域分类集中，不同区域具有不同的显著功能特征，见图1。

图2中将区域和区位功能属性进行适当分配，大部分民机中，机头区域集中了大量可操控设施，具备高度的人机交互属性，因此机头区域因区位功能化属性定位为座舱功能区。翼展区域集中了动力装置、发电机、液压泵、舵面机构等能源类和操控类机构，为飞机提供动力能源和操控飞机的能力，因此翼展区域因区位功能化属性定位为动力操控区。尾段区域由于集中了辅助动力装置和舵面机构等能源类和操控类机构，为飞机提供动力能源和操控飞机的能力，因此尾段区域因区位功能化属性定位为动力操控区。翼展区域对应的机身中部区域，主要集中了能源转换、中转和传输类设施，为其他区域的正常运行提供能源中转功能，因此机身中部区域因区位功能化属性定位为转换功能区。其他机身区域具有高度的功能共通性，这些区域主要提供客舱和非客舱区域所需的能源和环境资源，如照明、电源、舒适环境、舱内环境感知、网络等，因此其他机身区域因区位功能化属性定位为通用功能区。此外机头和机身中部区域在其他机身区域的功能基础上，分别增加了人机交互和能源中转两部分，此差异体现了各区域的区位功能化特征。

基于以上特点，飞行器可以按区域划分为若干个部分，每个部分基于布局位置而分配适当的功能属性，这样每个区域都具备一定的功能属性，所有区域组合在一起，形成完整的飞行器机载系统。

本发明提出的功能区位化的机载系统架构，其通过对飞行器进行区域划分，并在区域系统进行特定功能集成和模块化设计，确保一定程度的功能完整性和显著化特征，解决了现有飞行器设计的很多弊端，通用化和模块化设计提高了区域部分的灵活机动特性，易于最大化利用现有区域系统资源，促进量产、测试、验收和交付提速，降低研制成本，提升产品运营经济性，缩短研制周期。

发明内容

本发明提供了一种机载系统架构，所述机载系统架构具有区位功能化特征，其因区位布局执行差异化系统功能，主要包括若干个功能化区域系统（1）、能源互联传输通路（2）和两个通信网络（3，4），所述功能化区域系统（1）按需分布在飞行器的各区域中，各功能化区域系统（1）中主要功能保持相对独立完整，并通过2个通信网络（3，4）进行通信，通过能源互联传输通路（2）进行区域间多种能量传输。

所述能源互联传输通路（2）用于电源和/或气源的传输，所述通信网络（3，4）采用航空专用总线，总线可以是ARINC664、ARINC429、MIL1553B、CAN总线、RS485总线、TTP总线或是其他可用的数字总线，且各区域系统（1）通过两个通信网络（3，4）提供区域系统间多余度通信功能。

功能化区域系统（1）因功能属性差异而形成多种功能化区域系统（1），主要包括但不限于以下特征：

－通用功能区（10）由应急功能（11）部分、通用功能（12）部分和舱室功能（13）部分组成；

—转换功能区（20）由应急功能（11）部分、通用功能（12）部分、舱室功能（13）和能源中转（21）部分组成；

—座舱功能区（30）由应急功能（11）部分、通用功能（12）部分、舱室功能（13）和人机交互（31）部分组成；

—动力操控区（40）由动力集成（41）部分和操控功能（42）部分组成；