一种基于串行总线的通用飞参系统及其实现方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于串行总线的通用飞参系统，该系统包括RapidIO总线，以及串行设置在RapidIO总线上的多个数据采集设备、防护记录设备、漂浮式防护记录设备、抛放记录设备以及外场检测设备；所述多个数据采集设备分布在飞机上，连接附近信号源，用于对飞机信号源数据的采集、处理和传输；所述防护记录设备、漂浮式防护设备、抛放记录设备用于对不同信号源数据的记录；所述多个数据采集设备通过RapidIO总线形成星形网络互联方式。本发明专利技术所提供的飞参系统，以数据采集设备中的交换网络模块为核心，采用分布式总线构建星形网络架构，网络拓扑更加灵活，方便，可组建单星网络及多星网络等多种模式。

A universal flight parameter system based on serial bus and its implementation

【技术实现步骤摘要】
一种基于串行总线的通用飞参系统及其实现方法
本专利技术属于航空电子
，具体涉及一种基于串行总线的通用飞参系统及其实现方法。
技术介绍
随着飞行数据采集记录系统、综合数据记录管理分系统的持续研究发展，现有系统所采用的传统共享型总线的交互机制，所有的数据交换均是由主控板来实现的，该共享性总线受制于主控板的总线带宽、处理能力等方面的局限，该方式已经无法适应系统的互连要求，无法满足未来飞机多类型高速总线的采集、管理和应用的需求。为了适应未来飞机系统越来越庞大、复杂，但可靠性和容错性要求却越来越高的发展趋势，全面提高产品数据综合采集能力，突破高速数据交换总线的设计，建立新一代的高速串行总线传输架构势在必行。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于串行总线的通用飞参系统，具体如下：一种基于串行总线的通用飞参系统，该系统包括RapidIO总线，以及串行设置在RapidIO总线上的多个数据采集设备、防护记录设备、漂浮式防护记录设备、抛放记录设备以及外场检测设备；所述多个数据采集设备分布在飞机上，连接附近信号源，用于对飞机信号源数据的采集、处理和传输；所述防护记录设备、漂浮式防护设备、抛放记录设备用于对不同信号源数据的记录；所述多个数据采集设备通过RapidIO总线形成星形网络互联方式，将防护记录设备、漂浮式防护记录设备、抛放记录设备、外场检测设备任意连接在星形互联网的节点上。优选的，所述系统设有专门的RapidIO总线管理控制单元，用于整个总线的维护和时标的多播。优选的，所述星型拓扑网络，可根据实际使用需要，增减若干个应用单元。优选的，所述数据采集设备、防护记录设备、漂浮式记录设备、抛放记录设备、外场检测设备均设有RapidIO端口。优选的，所述管理控制单元具备多个RapidIO端口。本专利技术的另一目的在于，提供一种上述任一项所述的基于串行总线的通用飞参系统的实现方法，具体如下：所述方法包括如下步骤：S1、设其中一个数据采集设备为Host端，由其分配整个网络的带宽；S2：多个数据采集设备分别采集各自节点的飞机数据，交换网络通过RapidIO总线给各个数据采集设备发送时间帧和路由信息；S3：防护记录设备、漂浮式记录设备、抛放式记录设备根据所接收的路由信息，选取需记录的参数；S4：Host端通过不断访问交换设备的运行状态来获取网络状态信息，S5：根据使用场合的不同，通过Host端转移，进行模式切换。优选的，所述步骤S2中，时间帧作为各个节点自身发送数据的标志；路由信息报告节点发送数据的路径规划；各个节点设备根据收到的时间帧及路由信息，打包发送数据到对应的记录设备中。优选的，所述步骤S4中，若检测到交换设备发生故障，通过复位交换设备来尝试恢复，多次尝试失败则切换为备用交换机进行数据交换，所述控制权转移通过软件来实现判别。有益效果：本专利技术所提供的飞参系统，以数据采集设备中的交换网络模块为核心，采用分布式总线构建星形网络架构，网络拓扑更加灵活，方便，可组建单星网络及多星网络等多种模式；本专利技术提供的飞参系统实现方法，根据所使用的环境不同，可以进行控制权的灵活转移，在正常的飞行模式下，FDAU为整个网络的host端，进行网络维护以及命令发送；在非飞行模式下，一旦在网络中接入地面设备，则地面设备作为优先级最高的设备，获取整个网络的控制权；本专利技术提供的飞参系统实现方法，host通过不断访问交换设备的运行状态来获取网络状态信息，检测到交换机故障后转移控制权，控制权可灵活转移，不会因为一个设备的故障影响整个系统。附图说明图1为本专利技术提供的飞参系统的架构示意图；图2为本专利技术提供的飞参系统在飞行模式下的示意图；图3为本专利技术提供的飞参系统在维护模式下的示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述，如图1所示，为本专利技术提供的飞参系统的架构示意图，本系统采用分布网络的集中式管理的方式的星型拓扑结构，该系统以中央节点为中心，采用分布网络的集中式管理把若干外围节点连接起来的辐射式互联结构，每个端节点只有1个物理端口，RapidIO端节点进行分布式计算，将结果通过对外的RapidIO链路发送到目标节点，以分时复用的方式实现多个端节点间的互连通信；多个节点间采用HOST节点集中控制方式。本专利技术所提供的系统架构包括RapidIO总线，以及串行设置在RapidIO总线上的多个数据采集设备、防护记录设备、漂浮式防护记录设备、抛放记录设备以及外场检测设备；多个数据采集设备分布在飞机上，连接附近信号源，用于对飞机信号源数据的采集、处理和传输；防护记录设备、漂浮式防护设备、抛放记录设备用于对不同信号源数据的记录；多个数据采集设备通过RapidIO总线形成星形网络互联方式，将防护记录设备、漂浮式防护记录设备、抛放记录设备、外场检测设备任意连接在星形互联网的节点上。该系统设有专门的RapidIO总线管理控制单元，用于整个总线的维护和时标的多播。该星型拓扑网络，可根据实际使用需要，增减若干个应用单元。数据采集设备、防护记录设备、漂浮式记录设备、抛放记录设备、外场检测设备均设有RapidIO端口。管理控制单元具备多个RapidIO端口。在该飞参系统互连架构中，可以灵活的实现网络拓扑，可以将整个网络扩展为图1所示。HOST通过不断访问交换设备的运行状态来获取网络状态信息，一旦检测到交换设备1发生故障，通过复位交换设备来尝试恢复，一旦多次尝试失败则切换为备用交换机进行数据交换，这套控制权的转移通过软件来实现判别。在该飞参系统互连架构中，根据所使用的环境不同，可以进行控制权的灵活转移，在正常的飞行模式中，FDAU为整个网络的host端，进行网络维护以及命令发送。在维护模式下，一旦在网络中接入地面设备，则地面设备作为优先级最高的设备，获取整个网络的控制权。如图2所示，为本专利技术提供的飞参系统在飞行模式下的示意图。在飞行模式下，设备间数据的传递路径是固定的，系统处于正常的机载记录模式下，FDAU为命令发起方，FDR、AFDR和ADFR为命令接收方，FDR、AFDR和ADFR在收到FDAU命令后进行响应，并执行相关动作。如图3所示，为本专利技术提供的飞参系统在维护模式下的示意图。在维护模式下，包含PMA、FDAU、FDR、AFDR、和ADFR的一种非机载环境的通信模式。PMA为命令发起方，FDAU、FDR、AFDR和ADFR为命令接收方；FDAU、FDR、AFDR和ADFR在收到PMA命令后进行响应，并执行相关动作。基于串行总线的通用飞参系统的实现方法，具体如下：该方法包括如下步骤：S1、设其中一个数据采集设备为Host端，由其分配整个网络的带宽；S2：多个数据采集设备分别采集各自节点的飞机数据，交换网络通过RapidIO总线给各个数据采集设备发送时间帧和路由信息；时间帧作为各个节点自本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于串行总线的通用飞参系统，其特征在于，所述系统包括RapidIO总线，以及串行设置在RapidIO总线上的多个数据采集设备、防护记录设备、漂浮式防护记录设备、抛放记录设备以及外场检测设备；/n所述多个数据采集设备分布在飞机上，连接附近信号源，用于对飞机信号源数据的采集、处理和传输；/n所述防护记录设备、漂浮式防护设备、抛放记录设备用于对不同信号源数据的记录；/n所述多个数据采集设备通过RapidIO总线形成星形网络互联方式，将防护记录设备、漂浮式防护记录设备、抛放记录设备、外场检测设备任意连接在星形互联网的节点上。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于串行总线的通用飞参系统，其特征在于，所述系统包括RapidIO总线，以及串行设置在RapidIO总线上的多个数据采集设备、防护记录设备、漂浮式防护记录设备、抛放记录设备以及外场检测设备；
所述多个数据采集设备分布在飞机上，连接附近信号源，用于对飞机信号源数据的采集、处理和传输；
所述防护记录设备、漂浮式防护设备、抛放记录设备用于对不同信号源数据的记录；
所述多个数据采集设备通过RapidIO总线形成星形网络互联方式，将防护记录设备、漂浮式防护记录设备、抛放记录设备、外场检测设备任意连接在星形互联网的节点上。


2.根据权利要求1所述的基于串行总线的通用飞参系统，其特征在于，所述系统设有专门的RapidIO总线管理控制单元，用于整个总线的维护和时标的多播。


3.根据权利要求1所述的基于串行总线的通用飞参系统，其特征在于，所述星型拓扑网络，可根据实际使用需要，增减若干个应用单元。


4.根据权利要求1所述的基于串行总线的通用飞参系统，其特征在于，所述数据采集设备、防护记录设备、漂浮式记录设备、抛放记录设备、外场检测设备均设有RapidIO端口。


5.根据权利要求2所述的基于串行总线的通用...

【专利技术属性】
技术研发人员：季园媛，程金，田军，宋恒，张跃，刘文辉，
申请(专利权)人：陕西千山航空电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61