【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于航空测试，尤其涉及一种实时数据采集器无线维护装置及方法。
技术介绍
0、技术背景
1、航空飞行试验领域有多种有线不可达、不易达测试场景，如直升机旋翼/尾桨/吊挂、固定翼飞机活动翼面/翼尖/吊舱等,当前主要采用具备无线传输功能的实时采集器完成该类场景测试参数的采集，并将数据回传至舱内主测试系统。根据不同测试对象参数特点及测试环境，一架试验机上常加装数套此类采集器且自成系统，配置维护方法各异，严重制约试验保障效率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的：提出了一种实时数据采集器无线维护装置及方法，实现了多台实时数据采集器之间的一体化无线维护,解决了不同实时采集器无法统一配置维护的问题，增加维护的便捷性，节约了时间。
2、本专利技术的技术方案是：为了实现上述专利技术目的，根据本专利技术的第一方面，提出一种实时数据采集器无线维护装置，包括远端实时采集单元和舱内无线维护单元，远端实时采集单元通过双向无线链路与舱内无线维护单元相连接，舱内无线维护单元通过航空总线与主测试系统和地面维护设备连接。
3、在一个可能的实施例中，所述远端实时采集单元包括设置于直升机旋翼、采集器、尾桨、传动轴、大型固定翼飞机翼尖、尾翼、吊挂处的一个或多个远端实时采集单元，优于位置分布带来的维护难题。
4、在一个可能的实施例中，远端实时采集单元包括数据采集模块、数据处理模块、供电模块、传输模块；数据采集模块实现对传感器输出的信号的滤波、放大、增益调整、ad转换，并
5、在一个可能的实施例中，所述供电模块可采用直流28vdc电源直接对实时采集单元供电工作，并将28vdc直流转换成设备需要的直接工作电源电压输出。
6、在一个可能的实施例中，传输模块具备双向通讯功能，其中，下行链路将接收处理模块发送过来的打包数据按照无线帧格式进行加载，然后经过编码调制和无线电变频处理后通过无线链路辐射出去；上行链路用来完成对实时采集单元的配置管理状态。
7、在一个可能的实施例中，舱内无线维护单元包括数据交换模块、数据收发模块、供电模块；数据交换模块通过底板总线与数据收发模块通信，获取无线数据码流，将数据块封装成标准以太网、rs422数据输出，对数据包进行标记，并完成上位机、配置接口管理；数据收发模块采用双向传输链路，接收实时采集单元传输模块采集数据，通过无线数据链路传输解码，形成串行数据码流至数据交换模块；上行链路通过接收数据交换模块发送的配置管理信息，采用无线传输方式传至远端实时采集单元传输模块，根据远端实时采集单元的数量确定所需传输模块的数量；供电模块可采用直流28vdc电源直接对舱内无线维护单元供电工作，并将28vdc直流转换成设备需要的直接工作电源电压输出；
8、数据交换模块包含数据交换子模块、配置维护子模块、数据封装子模块、时间同步子模块、实时以太网子模块、终端管理接口子模块及irig106_pcm接口子模块；数据交换子模块是交换式总线的数据交换核心，实现和每个实时采集单元采集模块的p2p数据交换、汇总；
9、配置维护子模块包含处理器通过总线将配置维护信息发送至对应的实时采集单元采集模块和实时采集单元处理模块；独立成模块
10、数据封装子模块将数据按照inet-x的协议规范要求进行封装，并通过以太网发送至后端的网络化采集、记录处理设备；
11、时间同步子模块响应外部输入的irig-b数据码流进行解调，提取出其中包含的时间信息，并将该信息通过p2p总线发送至其它数据采集子板，实现所有的采集子板工作在时间同步数据采集模式；
12、实时以太网子模块通过逻辑状态机循环转移的方式实现数据的发送功能，该以太网具备最低的时间延迟、最低的延迟抖动特性；
13、终端管理接口子模块通过终端管理接口实现对采集器部分参数的配置、设备工作状态的获取；
14、irig106_pcm接口子模块输出100％pcm数据，实现对机上pcm系统的兼容，支持符合irig106标准的pcm数据、单子帧模式、同步rs422数据输出模式。
15、根据本专利技术的第二方面，提出一种实时数据采集器无线维护方法，采用上述一种实时数据采集器无线维护装置，包括如下步骤：
16、步骤1：所述远端实时采集单元与舱内无线维护单元分别由供电模块加电，通过远端实时采集单元传输模块和舱内无线维护单元传输模块建立无线连接；
17、步骤2：所述舱内无线维护单元数据交换模块将初始化管理信息通过步骤1所述无线连接发送至远端实时采集单元数据采集模块和数据处理模块；
18、步骤3：所述远端实时采集单元数据采集模块和数据处理模块将采集的传感器数据和设备状态信息等通过步骤1所述无线连接发送至舱内无线维护单元数据交换模块；
19、步骤4：所述舱内无线维护单元数据交换模块将步骤3所述传感器数据和设备状态信息经inet-x组包和irig-b收拾后发送给上位机供用户使用。
20、可选的，所述步骤1包括：远端实时采集单元上电后传输模块在固定频段处于等待状态；舱内无线维护单元传输模块在上电后在固定频段周期性发送服务数据，包括设备信息、数据序列等，并等待响应；
21、远端实时采集单元传输模块接收到舱内无线维护单元传输模块发送的服务数据后，确认信息合法，发出连接响应；舱内无线维护单元传输模块接收到远端实时采集单元传输模块发送的连接响应后，确认建立连接。
22、可选的，所述步骤2包括：舱内无线维护单元数据交换模块收集上位机软件生成的初始化管理信息，包括配置实时采集单元采集模块的通道增益、过采样配置、零位调整配置，配置实时采集单元传输模块的工作频点、工作模式；将初始化管理信息通过步骤1所述无线连接发送至实时采集单元采集模块和处理模块。
23、可选的，所述步骤3中，传感器数据包括实时采集单元采集模块采集的传感器数据；设备状态信息包括远端实时采集单元工作温度告警、通道状态、单元自检状态、无线链路状态健康信息组包成维护帧；将传感器数据和设备状态信息按照既定的格式进行组合，形成数据帧，附加数据帧的时间戳信息、地址信息、计数字信息后，计算出全帧的校验值，形成完整的数据全帧，并将该数据全帧转换成串行码流，通过步骤1所述无线连接传输至舱内无线维护单元传输模块，实现维护控制数据流的发送。
24、本专利技术的优点是：
25、本专利技术通过对舱内无线维护单元控制，能实现全机分布的远程实时采集单元的检查及配置，减少单个采集单元的配置维护，减少人工维护时间500％。维护设备之间时间调度一致，解决了多端信息不同步的问题,31路远程实时本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种实时数据采集器无线维护装置，其特征在于，包括远端实时采集单元和舱内无线维护单元，远端实时采集单元通过双向无线链路与舱内无线维护单元相连接，舱内无线维护单元通过航空总线与主测试系统和地面维护设备连接。
2.根据权利要求1所述的一种实时数据采集器无线维护装置，其特征在于，所述远端实时采集单元包括设置于直升机旋翼、采集器、尾桨、传动轴、大型固定翼飞机翼尖、尾翼、吊挂处的一个或多个远端实时采集单元。
3.根据权利要求1所述的一种实时数据采集器无线维护装置，其特征在于，远端实时采集单元包括数据采集模块、数据处理模块、供电模块、传输模块；数据采集模块实现对传感器输出的信号的滤波、放大、增益调整、AD转换，并将最终产生的传感器数据和实时采集单元的维护数据转换成串行码流，串行码流最终通过标准背板总线传输至数据处理模块；数据处理模块通过底板总线实现对整个远端实时采集单元的管理，包括增益调整、通道调零、状态扫描和管理；并将获得的数据进行汇总和封包处理，附加校验码值，最终送入传输模块进行无线发送。
4.根据权利要求1所述的一种实时数据采集器无线维护装置，其特
5.根据权利要求1所述的一种实时数据采集器无线维护装置，其特征在于，传输模块具备双向通讯功能，其中，下行链路将接收处理模块发送过来的打包数据按照无线帧格式进行加载，然后经过编码调制和无线电变频处理后通过无线链路辐射出去；上行链路用来完成对实时采集单元的配置管理状态。
6.根据权利要求1所述的一种实时数据采集器无线维护装置，其特征在于，舱内无线维护单元包括数据交换模块、数据收发模块、供电模块；数据交换模块通过底板总线与数据收发模块通信，获取无线数据码流，将数据块封装成标准以太网、RS422数据输出，对数据包进行标记，并完成上位机、配置接口管理；数据收发模块采用双向传输链路，接收实时采集单元传输模块采集数据，通过无线数据链路传输解码，形成串行数据码流至数据交换模块；上行链路通过接收数据交换模块发送的配置管理信息，采用无线传输方式传至远端实时采集单元传输模块，根据远端实时采集单元的数量确定所需传输模块的数量；供电模块可采用直流28VDC电源直接对舱内无线维护单元供电工作，并将28VDC直流转换成设备需要的直接工作电源电压输出；
7.一种实时数据采集器无线维护方法，采用权利要求1-6任意一项所述的一种实时数据采集器无线维护装置，其特征在于，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种实时数据采集器无线维护方法，其特征在于，所述步骤1包括：远端实时采集单元上电后传输模块在固定频段处于等待状态；舱内无线维护单元传输模块在上电后在固定频段周期性发送服务数据，包括设备信息、数据序列等，并等待响应；
9.根据权利要求7所述的一种实时数据采集器无线维护方法，其特征在于，所述步骤2包括：舱内无线维护单元数据交换模块收集上位机软件生成的初始化管理信息，包括配置实时采集单元采集模块的通道增益、过采样配置、零位调整配置，配置实时采集单元传输模块的工作频点、工作模式；将初始化管理信息通过步骤1所述无线连接发送至实时采集单元采集模块和处理模块。
10.根据权利要求7所述的一种实时数据采集器无线维护方法，其特征在于，所述步骤3中，传感器数据包括实时采集单元采集模块采集的传感器数据；设备状态信息包括远端实时采集单元工作温度告警、通道状态、单元自检状态、无线链路状态健康信息组包成维护帧；将传感器数据和设备状态信息按照既定的格式进行组合，形成数据帧，附加数据帧的时间戳信息、地址信息、计数字信息后，计算出全帧的校验值，形成完整的数据全帧，并将该数据全帧转换成串行码流，通过步骤1所述无线连接传输至舱内无线维护单元传输模块，实现维护控制数据流的发送。
...【技术特征摘要】
1.一种实时数据采集器无线维护装置，其特征在于，包括远端实时采集单元和舱内无线维护单元，远端实时采集单元通过双向无线链路与舱内无线维护单元相连接，舱内无线维护单元通过航空总线与主测试系统和地面维护设备连接。
2.根据权利要求1所述的一种实时数据采集器无线维护装置，其特征在于，所述远端实时采集单元包括设置于直升机旋翼、采集器、尾桨、传动轴、大型固定翼飞机翼尖、尾翼、吊挂处的一个或多个远端实时采集单元。
3.根据权利要求1所述的一种实时数据采集器无线维护装置，其特征在于，远端实时采集单元包括数据采集模块、数据处理模块、供电模块、传输模块；数据采集模块实现对传感器输出的信号的滤波、放大、增益调整、ad转换，并将最终产生的传感器数据和实时采集单元的维护数据转换成串行码流，串行码流最终通过标准背板总线传输至数据处理模块；数据处理模块通过底板总线实现对整个远端实时采集单元的管理，包括增益调整、通道调零、状态扫描和管理；并将获得的数据进行汇总和封包处理，附加校验码值，最终送入传输模块进行无线发送。
4.根据权利要求1所述的一种实时数据采集器无线维护装置，其特征在于，所述供电模块可采用直流28vdc电源直接对实时采集单元供电工作，并将28vdc直流转换成设备需要的直接工作电源电压输出。
5.根据权利要求1所述的一种实时数据采集器无线维护装置，其特征在于，传输模块具备双向通讯功能，其中，下行链路将接收处理模块发送过来的打包数据按照无线帧格式进行加载，然后经过编码调制和无线电变频处理后通过无线链路辐射出去；上行链路用来完成对实时采集单元的配置管理状态。
6.根据权利要求1所述的一种实时数据采集器无线维护装置，其特征在于，舱内无线维护单元包括数据交换模块、数据收发模块、供电模块；数据交换模块通过底板总线与数据收发模块通信，获取无线数据码流，将数据块封装成标准以太网、rs422数据输出，对数据包进行标记，并...
【专利技术属性】
技术研发人员：李盘文，尹川，张洋，张海峰，袁威，
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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