[发明专利]一种通用航空电子系统的可扩展内核系统

摘要

本发明提供一种通用航空综合化电子系统的可扩展内核系统，属于综合化航空电子系统的设计领域，包括综合处理单元、显示单元、音频选择控制单元、发动机参数接口单元；各部分均预留接口，其中综合处理单元包括综合处理单元A和综合处理单元B，互相传递决策信号，决策信号用于确定双方是否正常工作，在二者都正常工作时，以综合处理单元A为主，以综合处理单元B为辅，来实现两个综合处理单元中相同数据的仲裁和处理；显示单元包括显示单元A和显示单元B。本发明提出的一种通用航空综合化电子系统的可扩展内核系统，采用综合化系统架构，针对通用航空电子系统，在基于统一的内核系统的支撑下，根据不同应用需求进行扩展和剪裁。

主权项

一种通用航空综合化电子系统的可扩展内核系统，其特征在于：包括综合处理单元、显示单元、音频选择控制单元、发动机参数接口单元；所述的综合处理单元包括综合处理单元A和综合处理单元B，综合处理单元A和综合处理单元B的结构相同，实现的功能相同，分别包括十六个功能模块：硬件自检‑状态检测与自恢复模块、冗余和主从管理模块、模拟信号接口模块、数字信号接口模块、开关信号接口模块、外围系统输出以及预留接口模块、音频控制输入以及预留接口模块、发动机参数输入以及预留接口模块、显示控制接口以及预留接口模块、模拟信号处理模块、数字信号处理模块、开关信号处理模块、音频控制信号处理模块、发动机参数处理模块、显示控制信息处理模块以及数据综合处理模块；所述的数据综合处理模块接收来自七个方向的数据，分别为：由模拟信号处理模块对从模拟信号接口模块接收的模拟信号进行模数转换后的数字信号；由数字信号处理模块从数字信号接口模块接收并进行处理后的数字信号；由开关信号处理模块对从开关信号接口模块接收的开关信号进行处理后的数字信号；由显示控制信息处理模块从显示控制接口以及预留接口模块接收并进行处理后的显控信息，该显控信息为显示控制接口以及预留接口模块通过主数据通道A、主数据通道B或从数据通道A、从数据通道B从显示单元A和显示单元B接收到的显控信息，其中当综合处理单元A工作时，通过主数据通道A将接收显示单元A的显控信息，通过主数据通道B接收显示单元B的显控信息；当综合处理单元B工作时，通过从数据通道A接收显示单元A的显控信息，通过从数据通道B接收显示单元B的显控信息；由音频控制信号处理模块对从音频控制输入以及预留接口模块接收并进行处理后的音控信息，该音控信息为机组人员的手动按钮驱动音频选择控制单元所产生的音频控制信息经音频控制信号处理模块处理后的音控信息；由发动机参数处理模块从发动机参数输入以及预留接口模块接收并进行处理后的发动机参数接口单元的发动机内部信息；由冗余和主从管理模块接收的从另一综合处理单元的冗余和主从管理模块发出的决策信号；数据综合处理模块将接收的来自七个方向的数据经处理后得到飞行控制信息、决策反馈信号和显示信息；其中飞行控制信息经由外围系统输出以及预留接口模块传送给外围系统；决策反馈信号经由冗余和主从管理模块反馈给另一个综合处理单元的冗余和主从管理模块，进而决定另一综合处理单元是否正常工作或处于备份状态；将显示信息和决策反馈信号经由显示控制信息处理模块传送至显示控制接口以及预留接口模块，再通过主数据通道A、主数据通道B或从数据通道A、从数据通道B传送给显示单元A、和显示单元B；其中当综合处理单元A工作时，通过主数据通道A将显示信息和决策反馈信号发送给显示单元A，通过主数据通道B将显示信息和决策反馈信号发送给显示单元B；当综合处理单元B工作时，通过从数据通道A将显示信息和 决策反馈信号发送给显示单元A，通过从数据通道B将显示信息和决策反馈信号发送给显示单元B；硬件自检‑状态检测与自恢复模块通过发送测试信号给自身综合处理单元的其它十五个模块，并通过相应的反馈信号来检测其他十五个模块的工作状态，当其中某一模块发生错误的时候，硬件自检‑状态检测与自恢复模块重新启动该模块，并向综合数据处理模块发送相应的报错信息，综合数据处理模块收到报错信息后，通过外围系统输出以及预留接口模块向外围系统的报警装置发送报警信号，并向显示单元B发送告警信息；冗余和主从管理模块通过检测另外一台综合处理单元的决策信号，按照主辅原则得到决策反馈信号，决定选择其中一台综合处理单元工作，对两台显示单元进行输出；当综合处理单元A正常工作时，由综合处理单元A的冗余和主从管理模块检测综合处理单元B的决策信号，得到决策反馈信号；若综合处理单元A故障，综合处理单元B的冗余和主从管理模块检测综合处理单元A的决策信号，得到决策反馈信号；所述的显示单元包括显示单元A和显示单元B；每个显示单元均包括八个功能模块：硬件自检与自恢复模块、数据源接口模块、同步管理模块、扩展单元预留接口、信号处理模块、显示指令接收模块、显示控制模块和外围键控制模块；所述的数据源接口模块接收综合处理单元A或综合处理单元B发送的显示信息，并将显示信息发送至信号处理模块，信号处理模块对显示信息进行解析后生成显示指令；信号处理模块还将接收由外围键控制模块发送过来的按钮信息，对显示信息进行调整和处理，生成显控信息和新的显示指令，显示指令接收模块将接收到的新的显示指令发送给显示控制模块，显示控制模块对新的显示指令进行解析后生成显示数据，进而驱动显示组件显示；生成的显控信息经过数据源接口模块发送给综合处理单元A或综合处理单元B；硬件自检与自恢复模块发送测试信号给其它七个功能模块，通过相应的反馈信号来检测这些模块的工作状态，正常工作时，反馈信号为正常，出现问题时，反馈信号为故障；同步管理模块接收来自综合处理单元的决策反馈信号，发送至信号处理模块，用来将综合处理单元的状态信息显示在显示组件上；音频选择控制单元具有能够操纵的人机界面，机组人员的手动按钮驱动音频选择控制单元产生的音频控制信息，依次经过音频控制输入以及预留接口模块和音频控制信号处理模块发送至数据综合处理模块；发动机参数接口单元实现接收发动机系统信号并传送给综合处理单元A或综合处理单元B进行分类处理，进而发送到显示单元进行显示。