飛控航電接口控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

匡群　張京津

【摘 要】本文以某型民用飛機(jī)為背景，闡述了以驗(yàn)證飛控系統(tǒng)功能為目的的地面模擬試驗(yàn)的重要性。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合半物理仿真技術(shù)，介紹并設(shè)計(jì)了在以驗(yàn)證飛控系統(tǒng)功能為目的的地面模擬試驗(yàn)中可以替代真實(shí)航電系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)的飛控航電接口控制系統(tǒng)。此系統(tǒng)利用VC++ 6.0和Access數(shù)據(jù)庫的核心優(yōu)勢，同時(shí)采用VMIC實(shí)時(shí)網(wǎng)通訊保證仿真數(shù)據(jù)傳輸和儀表顯示的實(shí)時(shí)性。通過以驗(yàn)證飛控系統(tǒng)功能為目的的地面模擬試驗(yàn)，驗(yàn)證了飛控航電接口控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性，能夠滿足試驗(yàn)的需求。

【關(guān)鍵詞】飛控系統(tǒng)功能驗(yàn)證；飛控航電接口控制系統(tǒng)；地面模擬試驗(yàn)

The Design of Flight Control and Avionics Interface Control System

KUANG Qun ZHANG Jing-jin

（Shanghai Aircraft Design and Research Institute，Shanghai 200436，China）

【Abstract】Based on a certain civil aircraft， the significance of on-ground simulation tests verification function of flight control system function is depicted.Based on this，integrated with semi-physical simulation technology，flight control and avionics interface control system which acts as a substitute of real avionics system and used in on-ground simulation tests aiming at flight control system function verification is introduced and designed.Flight control and avionics interface control system utilizes the key predominance of VC++ and Access database and adopts VMIC real-time network communication to ensure the real-time performance of simulated data transfer and cockpit simulated instrument display.Moreover，through the on-ground simulation tests which aim at flight control system function verification，the systems real-time performance and reliability are verified，it can satisfy the requirements of tests.

【Key words】Flight control system function verification；Flight control and avionics interface control system；On-ground simulation test

0 引言

在民機(jī)研制的驗(yàn)證階段，在飛機(jī)各系統(tǒng)功能驗(yàn)證方面需要開展大量試驗(yàn)。其中，影響民用飛機(jī)飛行安全的關(guān)鍵因素之一的飛控系統(tǒng)功能驗(yàn)證尤為重要，飛控系統(tǒng)的可靠性將直接關(guān)系到飛行使命的完成以及駕駛員、乘客與飛機(jī)的安全。需要進(jìn)行一定數(shù)量的以驗(yàn)證飛控系統(tǒng)功能為目的的地面模擬試驗(yàn)，這些試驗(yàn)以飛控系統(tǒng)為主體，以電氣、液壓、航電等系統(tǒng)的支持和配合為輔。

為了縮短試驗(yàn)周期、優(yōu)化人力資源的分配和使用，提出了飛控系統(tǒng)單獨(dú)試驗(yàn)的要求，具體為：在以飛控系統(tǒng)為主體的試驗(yàn)中，使用仿真的航電系統(tǒng)代替真實(shí)航電系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)，仿真的航電系統(tǒng)具有節(jié)約成本、省時(shí)高效等優(yōu)點(diǎn)。因此，設(shè)計(jì)和研制飛控航電接口控制系統(tǒng)，用于模擬飛控系統(tǒng)單獨(dú)試驗(yàn)時(shí)的航電系統(tǒng)功能，為飛控系統(tǒng)試驗(yàn)提供必需的航電信號和功能。

1 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境簡介

飛控航電接口控制系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)的顯示輸出來模擬真實(shí)航電系統(tǒng)的輸入/輸出集中器IOC（Input/ Output concentrator）、數(shù)據(jù)集中器裝置DCU（Data concentrator units）的數(shù)據(jù)接口功能以及仿真中央維護(hù)系統(tǒng)CMS（Central maintenance system）中與飛控系統(tǒng)相關(guān)部分的功能。飛控航電接口控制系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境中相關(guān)的系統(tǒng)有：駕駛艙仿真儀表顯示系統(tǒng)、簡易座艙視景系統(tǒng)、飛行仿真系統(tǒng)、駕駛艙操縱組件、飛控系統(tǒng)和鐵鳥試驗(yàn)臺架。飛控航電接口控制系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境如圖1所示。

1.1 駕駛艙仿真儀表顯示系統(tǒng)

駕駛艙仿真儀表顯示系統(tǒng)，是一種性能先進(jìn)的綜合儀表顯示系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)的顯示輸出來仿真真實(shí)飛機(jī)的駕駛艙儀表顯示系統(tǒng)。儀表顯示的信息包括來自飛行仿真系統(tǒng)的飛行參數(shù)、以及真實(shí)飛控系統(tǒng)的狀態(tài)和故障信息。

1.2 簡易座艙視景系統(tǒng)

簡易座艙視景系統(tǒng)是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，使用戶產(chǎn)生身臨其境感的交互式視景仿真系統(tǒng)。簡易座艙視景系統(tǒng)通過VMIC實(shí)時(shí)網(wǎng)從駕駛艙仿真儀表顯示系統(tǒng)接收告警信息，并發(fā)出音響告警。

1.3 飛行仿真系統(tǒng)

飛行仿真系統(tǒng)將飛機(jī)的姿態(tài)、位置信息、當(dāng)前高度等飛行參數(shù)通過VMIC實(shí)時(shí)網(wǎng)發(fā)送給駕駛艙仿真儀表顯示系統(tǒng)用于儀表顯示。VMIC實(shí)時(shí)網(wǎng)具有70兆字節(jié)/秒的數(shù)據(jù)傳輸速率，其讀寫延遲、讀寫操作延遲分別只有數(shù)百個(gè)納秒和幾微秒，且可預(yù)先精確計(jì)量，可以確保系統(tǒng)之間信息交互的實(shí)時(shí)性和仿真儀表數(shù)據(jù)顯示的實(shí)時(shí)性[1]。