【摘要】本文介紹了一種新型航空電子設(shè)備-遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端的設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)要求,工作原理以及工作特點(diǎn),符合航空電子設(shè)備高集成度,高可靠性的趨勢(shì)。
【關(guān)鍵詞】RDU ;接口轉(zhuǎn)換;A664
1.引言
隨著電子技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展,航空電子系統(tǒng)及其設(shè)備的發(fā)展也是日新月異,先進(jìn)的設(shè)備和先進(jìn)的性能將會(huì)大大提高航電系統(tǒng)的整體性能,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)航電系統(tǒng)性能的不斷升級(jí),使之滿足不斷發(fā)展的市場(chǎng)需求。
早期的航電系統(tǒng)為分立式系統(tǒng)架構(gòu),各個(gè)系統(tǒng),設(shè)備之間都是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信,后來(lái)航電系統(tǒng)采用聯(lián)合式結(jié)構(gòu),部分系統(tǒng)之間采用數(shù)字總線交聯(lián),簡(jiǎn)化了設(shè)備間的連接關(guān)系,減輕了系統(tǒng)的體積和重量,促進(jìn)了飛機(jī)的功能和性能大幅度提高,目前航空電子綜合系統(tǒng)廣泛采用的數(shù)字式數(shù)據(jù)傳輸總線標(biāo)準(zhǔn)有:ARINC429、ARINC825、MIL-STD-1553B等。20世紀(jì)80年代末起,航空電子技術(shù)開(kāi)發(fā)商提出了綜合模塊化航空電子(Integrated Modular Avionics,IMA)系統(tǒng),作為該系統(tǒng)中的部件,遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端(Remote Data Unit, RDU)也應(yīng)運(yùn)而生。
2.產(chǎn)品特點(diǎn)
該產(chǎn)品具有以下特點(diǎn):
(1)接口復(fù)雜。
該產(chǎn)品包含了大量的模擬量接口和離散量接口,以及數(shù)字總線接口,總共引腳數(shù)達(dá)到300多,接口關(guān)系復(fù)雜,信號(hào)處理難度極大。
(2)集成度高。
該產(chǎn)品采用先進(jìn)的數(shù)字集成工藝技術(shù),融大量數(shù)字信號(hào)處理器件與模擬信號(hào)處理器件于一體。
(3)可靠性高。
該產(chǎn)品采用大量的大規(guī)模集成電路提高了可靠性,同時(shí),A664總線采用雙冗余備份網(wǎng)絡(luò)提供了更穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量。
(4)配置靈活。
該產(chǎn)品支持的軟件可根據(jù)客戶對(duì)于接口類型和數(shù)量進(jìn)行靈活配置,重構(gòu)性極強(qiáng),并支持機(jī)上加載。
3.產(chǎn)品接口
該產(chǎn)品支持以下接口:
(1)16路A429總線接收接口以及13路A429總線發(fā)送接口。
(2)5路A825總線接口。
(3)1路A664總線接口。
(4)3路電流信號(hào)輸入接口以及1路電流信號(hào)輸出接口。
(5)26路單端電壓信號(hào)輸入接口或者13路差分電壓信號(hào)輸入接口以及2路電壓信號(hào)輸出接口。
(6)86路開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸入接口以及34路開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出接口。
(7)14路電位計(jì)傳感器信號(hào)輸入接口。
(8)4路熱電偶傳感器信號(hào)輸入接口。
(9)13路溫度傳感器信號(hào)輸入接口。
(10)2路位移傳感器信號(hào)輸入接口。
4.產(chǎn)品功能
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換(Data Conversion)功能。該功能作為RDU的核心功能,支持以下數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換:
(1)A429數(shù)據(jù)和A664數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)換。RDU接收A429數(shù)據(jù)輸入,經(jīng)過(guò)處理,轉(zhuǎn)換為A664數(shù)據(jù)輸出,或者接收A664數(shù)據(jù)輸入,并經(jīng)過(guò)處理,轉(zhuǎn)換為A429數(shù)據(jù)輸出。
(2)A825數(shù)據(jù)和A664數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)換。RDU接收A825數(shù)據(jù)輸入,經(jīng)過(guò)處理,轉(zhuǎn)換為A664數(shù)據(jù)輸出,或者接收A664數(shù)據(jù),并經(jīng)過(guò)處理,轉(zhuǎn)換為A825數(shù)據(jù)輸出。
(3)模擬量信號(hào)數(shù)據(jù)和A664數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)換。RDU接收電壓信號(hào)/電流信號(hào),進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換,然后處理,轉(zhuǎn)換為A664數(shù)據(jù)輸出,或者接收A664數(shù)據(jù),并經(jīng)過(guò)處理,進(jìn)行數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)/電流信號(hào)輸出。
(4)開(kāi)關(guān)量信號(hào)數(shù)據(jù)和A664數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)換。該產(chǎn)品支持兩種開(kāi)關(guān)量輸入輸出:開(kāi)路/地,以及28V/開(kāi)路。RDU接收到開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸入,經(jīng)過(guò)處理,轉(zhuǎn)換為A664數(shù)據(jù),或者接收A664數(shù)據(jù),并經(jīng)過(guò)處理,轉(zhuǎn)換為開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出。
(5)其他傳感器數(shù)據(jù)到A664數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。RDU接收到各種傳感器信號(hào)輸入,進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換處理,然后轉(zhuǎn)換為A664數(shù)據(jù)。
機(jī)上加載(Data Load)功能。該功能支持機(jī)上加載符合ARINC615A的RDU操作軟件和配置軟件,同時(shí),RDU會(huì)自動(dòng)檢測(cè)所加載軟件的完整性和正確性。
自檢測(cè)(Built In Test)功能。該功能支持上電自檢測(cè),周期性自檢測(cè)和啟動(dòng)自檢測(cè)。
(6)上電自檢測(cè)(Power Up Built In Test)。通電以后,RDU會(huì)自動(dòng)執(zhí)行上電自檢測(cè),并將檢測(cè)結(jié)果通過(guò)A664總線發(fā)送給IMA平臺(tái)。
(7)周期性自檢測(cè)(Continuous Built In Test)。RDU會(huì)自動(dòng)執(zhí)行周期性自檢測(cè),并將檢測(cè)結(jié)果通過(guò)A664總線發(fā)送給IMA平臺(tái)。
(8)啟動(dòng)自檢測(cè)(Initiated Built In Test)。RDU收到IMA平臺(tái)的啟動(dòng)自檢測(cè)命令后,開(kāi)始執(zhí)行該功能,然后會(huì)將檢測(cè)結(jié)果通過(guò)A664總線發(fā)送給IMA平臺(tái)。
5.結(jié)束語(yǔ)
作為新一代航電系統(tǒng)-IMA的部件,該數(shù)據(jù)終端符合現(xiàn)代飛機(jī)航電系統(tǒng)綜合化,小型化的趨勢(shì),同時(shí)也滿足現(xiàn)代飛機(jī)航電設(shè)備高集成度,高可靠性的要求。
作者簡(jiǎn)介:袁劍(1981—),男,工程師,現(xiàn)就職于中航民用航空電子有限公司,從事航空電子設(shè)備的設(shè)計(jì)工作。