【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于航空测试，具体涉及一种万兆光纤试飞数据采集装置。
技术介绍
0、技术背景
1、随着机载电子设备的迅速发展，千兆的以太网电接口逐渐发展为4gbps、甚至10gbps的fc光纤接口，机上各设备间采用基于dds的中间件完成数据交换，测试系统同样需要集成该协议，通过订阅的方式完成数据采集，网络“监听”的方式不再适用。
2、以下为现有技术中相关术语说明：
3、dds(data distribute service，数据分发服务)
4、vpx基础标准：基于高速串行总线的新一代总线标准
5、irig：inter-range instrumentration group，靶场间测量仪器组。irig-106是由美国靶场司令委员会(rcc)指定的数据遥测标准，已逐渐成为国际公认的靶场遥测数据传输的标准之一，采用irig-106标准的同异步数据融合数据编码是未来机载测试的发展方向。
6、pll：phase-locked loop，锁相环，是一种通用的电子线路，广泛运用在需要跟踪输入信号相位变化的系统中，是一个闭环反馈电路。
7、1pps：1秒1个秒冲信号。
8、emc：electro magnetic compatibility电磁兼容性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的：针对现有技术中存在的不足，提供了一种万兆光纤试飞数据采集装置，解决飞机机载测试过程中，采集飞机航电系统中以数据分发服务方
2、本专利技术的技术方案是：为了实现上述专利技术目的，提出一种万兆光纤试飞数据采集装置，包括：设置于机箱内的电源模块、主控模块、存储模块、背板模块，以及设置于机箱外面板上的状态灯；所述电源模块与外界电源连接，为主控模块、存储模块、背板模块、状态灯提供设备电源；所述主控模块的输入端为千兆以太网数据流，输出端为2路百兆/千兆以太网数据流；所述存储模块的输入端与所述主控模块的输出端连接；所述背板模块与所述主控模块、存储模块电连接；所述指示灯用于设备工作状态显示；所述电源模块、主控模块、存储模块、背板模块和状态灯并行运行。
3、优选的，电源模块依次包括电源输入保护电路、电源输入emc滤波电路、电源储能电路、dc28v-dc12v电源转换模块、dc28v-dc5v电源转换模块、dc28v-dc3.3v电源转换模块、电源输出滤波电路。电源模块除满足设备的供电要求和设备的功率要求外，满足反极性保护、机载电磁兼容和50ms掉电保护要求。
4、优选的，主控模块是系统的核心模块，是系统实现数据处理功能的硬件平台，能够实现挑参和100％转发数据。
5、主控模块包括dds网络数据接收模块、100％数据转发模块、挑参转发模块和配置管理模块；dds网络数据接收模块通过dds中间件的“订阅/发布”实现与航电系统光纤以太网的数据交换，支持采集万兆、千兆光纤信号，转换为千兆网络电信号，然后将数据进行id过滤、或其它规则过滤，放入存储模块缓存；配置管理模块用于进行系统配置维护，通过读取符合标准的idl文件，快速获取航电系统数据主题信息，获取的主题信息以树形结构分层显示出来，并生成access数据库文件，为挑参转发模块提供输入接口文件；针对科研试飞需求，将关键参数挑选出来，本地存储将只记录这些挑选出的主题信息，并生成万兆光纤试飞数据采集装置配置文件以及数据预处理解析文件；进行系统网口ip地址设置、tcp/ip通信端口设置、数据接收组播端口设置、读取系统配置信息等系统维护项和用于系统运行状态的检查。
6、优选的，主控模块的cpu处理器选用intel嵌入式处理器i7-3555le。具有高可靠性、高性能、低功耗、环境适应性强的特点。
7、优选的，存储模块用于进行数据存储功能，其具有irig-b时码的解码功能，输出rs422消息。存储模块的时码解码功能包含rs-422协议模块、时间解码模块、1pps生成模块、pll时钟模块；其中，rs-422协议模块，主要功能完成422协议处理，包括422总线编码过程操作；时间解码模块用于对ad的时序控制，对输入的数据进行判断，将ac码变成dc码；1pps生成模块设计有输出秒信号有效标志及秒使能,分别用两个计数器对时钟计数，计数器分别由各自的输入数据信号清零，在计数器计数到999-1001ms时，如输入信号到来，则判断该路信号是外部输入的秒信号，同时输出一个外部秒有效信号；pll时钟模块中pll0输入时钟为总线上的50m，主要用于对rs-422的控制，pll1输入时钟10m，主要用于对系统后续模块处理。
8、优选的，背板模块采用openvpx背板，符合vita46.0 vpx基础标准，符合通用设计规范。vpx(vita46标准)架构利用串行高速互连通信，提供众多的高速i/o信号来实现这些目标，并且vpx架构相对cpci来说，内部电路板与背板链接器更加稳固可靠。背板中包含1个主控槽位，1个固态盘槽位，和1个电源模块供电插槽。
9、优选的，工作状态灯为单色灯，其焊接在灯板上，灯板再固定在机箱的前面板上，用于显示设备的工作状态。
10、优选的，所述机箱的前面板上还设置有把手；机箱的底部向两侧延伸设置有凸台，用于机箱固定。
11、优选的，还包括快卸托架，所述快卸托架设置于机箱下方，用于快速安装和拆卸本装置。所述快卸托架采用双层推拉结构，包括底板、快卸托板、快卸螺丝；所述底板固定于安装台面，所述底板上表面开设有滑轨，机箱底部通过四个定位螺栓与快卸托板进行固定，所述快卸托板与所述底板滑动配合连接，其端部再通过快卸螺丝固定。减少了机箱与托架的摩擦损耗，方便快速，结构稳固。
12、本专利技术的优点是：
13、本专利技术的目的在于实现一种万兆光纤试飞数据采集装置，通过研究dds协议，掌握分布式数据服务方式传输的数据采集和转发方法，并实现机载光纤以太网数据采集装置，最终完成基于dds的数据采集和转发工作。另外，本专利技术在应用层上可以集成任何厂家定制的数据分发服务或其他应用层协议，可接收万兆、千兆光纤/电接口以太网数据，可通过更改内部软件实现其它以太网络数据的采集。本专利技术在飞机机载测试领域具有很大的应用前景。
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1.一种万兆光纤试飞数据采集装置，其特征在于，包括：设置于机箱内的电源模块、主控模块、存储模块、背板模块，以及设置于机箱外面板上的状态灯；所述电源模块与外界电源连接，为主控模块、存储模块、背板模块、状态灯提供设备电源；所述主控模块的输入端为千兆以太网数据流，输出端为2路百兆/千兆以太网数据流；所述存储模块的输入端与所述主控模块的输出端连接；所述背板模块与所述主控模块、存储模块电连接；所述指示灯用于设备工作状态显示；所述电源模块、主控模块、存储模块、背板模块和状态灯并行运行。
2.根据权利要求1所述的一种万兆光纤试飞数据采集装置，其特征在于，电源模块依次包括电源输入保护电路、电源输入EMC滤波电路、电源储能电路、DC28V-DC12V电源转换模块、DC28V-DC5V电源转换模块、DC28V-DC3.3V电源转换模块、电源输出滤波电路。
3.根据权利要求1所述的一种万兆光纤试飞数据采集装置，其特征在于，主控模块包括DDS网络数据接收模块、100％数据转发模块、挑参转发模块和配置管理模块；DDS网络数据接收模块通过DDS中间件的“订阅/发布”实现与航电系统光纤
4.根据权利要求1所述的一种万兆光纤试飞数据采集装置，其特征在于，主控模块的CPU处理器选用Intel嵌入式处理器i7-3555LE。
5.根据权利要求1所述的一种万兆光纤试飞数据采集装置，其特征在于，存储模块用于进行数据存储功能，其具有IRIG-B时码的解码功能，输出RS422消息。存储模块的时码解码功能包含RS-422协议模块、时间解码模块、1PPS生成模块、PLL时钟模块；其中，RS-422协议模块，主要功能完成422协议处理，包括422总线编码过程操作；时间解码模块用于对AD的时序控制，对输入的数据进行判断，将AC码变成DC码；1PPS生成模块设计有输出秒信号有效标志及秒使能,分别用两个计数器对时钟计数，计数器分别由各自的输入数据信号清零，在计数器计数到999-1001MS时，如输入信号到来，则判断该路信号是外部输入的秒信号，同时输出一个外部秒有效信号；PLL时钟模块中PLL0输入时钟为总线上的50M，主要用于对RS-422的控制，PLL1输入时钟10M，主要用于对系统后续模块处理。
6.根据权利要求1所述的一种万兆光纤试飞数据采集装置，其特征在于，背板模块采用OpenVPX背板。
7.根据权利要求1所述的一种万兆光纤试飞数据采集装置，其特征在于，所述机箱的前面板上还设置有把手；机箱的底部向两侧延伸设置有凸台，用于机箱固定。
8.根据权利要求1所述的一种万兆光纤试飞数据采集装置，其特征在于，还包括快卸托架，所述快卸托架设置于机箱下方，用于快速安装和拆卸本装置。所述快卸托架采用双层推拉结构，包括底板、快卸托板、快卸螺丝；所述底板固定于安装台面，所述底板上表面开设有滑轨，机箱底部通过四个定位螺栓与快卸托板进行固定，所述快卸托板与所述底板滑动配合连接，其端部再通过快卸螺丝固定。
...【技术特征摘要】
1.一种万兆光纤试飞数据采集装置，其特征在于，包括：设置于机箱内的电源模块、主控模块、存储模块、背板模块，以及设置于机箱外面板上的状态灯；所述电源模块与外界电源连接，为主控模块、存储模块、背板模块、状态灯提供设备电源；所述主控模块的输入端为千兆以太网数据流，输出端为2路百兆/千兆以太网数据流；所述存储模块的输入端与所述主控模块的输出端连接；所述背板模块与所述主控模块、存储模块电连接；所述指示灯用于设备工作状态显示；所述电源模块、主控模块、存储模块、背板模块和状态灯并行运行。
2.根据权利要求1所述的一种万兆光纤试飞数据采集装置，其特征在于，电源模块依次包括电源输入保护电路、电源输入emc滤波电路、电源储能电路、dc28v-dc12v电源转换模块、dc28v-dc5v电源转换模块、dc28v-dc3.3v电源转换模块、电源输出滤波电路。
3.根据权利要求1所述的一种万兆光纤试飞数据采集装置，其特征在于，主控模块包括dds网络数据接收模块、100％数据转发模块、挑参转发模块和配置管理模块；dds网络数据接收模块通过dds中间件的“订阅/发布”实现与航电系统光纤以太网的数据交换，支持采集万兆、千兆光纤信号，转换为千兆网络电信号，然后将数据进行id过滤、或其它规则过滤，放入存储模块缓存；配置管理模块用于进行系统配置维护，通过读取符合标准的idl文件，快速获取航电系统数据主题信息，获取的主题信息以树形结构分层显示出来，并生成access数据库文件，为挑参转发模块提供输入接口文件；针对科研试飞需求，将关键参数挑选出来，本地存储将只记录这些挑选出的主题信息，并生成万兆光纤试飞数据采集装置配置文件以及数据预处理解析文件；进行系统网口ip地址设置、tcp/ip通信端口设置、数据接收组播端口设置、读取系统配置信息等系统维护项和用于系统运行状态的...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙科，耿鑫，赵昆，武靖昌，马银亮，
申请(专利权)人：中国飞行试验研究院，
类型：发明
国别省市：
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