飛控航電接口控制系統(tǒng)設(shè)計

匡群　張京津

【摘 要】本文以某型民用飛機為背景，闡述了以驗證飛控系統(tǒng)功能為目的的地面模擬試驗的重要性。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合半物理仿真技術(shù)，介紹并設(shè)計了在以驗證飛控系統(tǒng)功能為目的的地面模擬試驗中可以替代真實航電系統(tǒng)進行試驗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，同時采用VMIC實時網(wǎng)通訊保證仿真數(shù)據(jù)傳輸和儀表顯示的實時性。通過以驗證飛控系統(tǒng)功能為目的的地面模擬試驗，驗證了飛控航電接口控制系統(tǒng)的實時性和可靠性，能夠滿足試驗的需求。

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

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

在民機研制的驗證階段，在飛機各系統(tǒng)功能驗證方面需要開展大量試驗。其中，影響民用飛機飛行安全的關(guān)鍵因素之一的飛控系統(tǒng)功能驗證尤為重要，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、乘客與飛機的安全。需要進行一定數(shù)量的以驗證飛控系統(tǒng)功能為目的的地面模擬試驗，這些試驗以飛控系統(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)單獨試驗的要求，具體為：在以飛控系統(tǒng)為主體的試驗中，使用仿真的航電系統(tǒng)代替真實航電系統(tǒng)進行試驗，仿真的航電系統(tǒng)具有節(jié)約成本、省時高效等優(yōu)點。因此，設(shè)計和研制飛控航電接口控制系統(tǒng)，用于模擬飛控系統(tǒng)單獨試驗時的航電系統(tǒng)功能，為飛控系統(tǒng)試驗提供必需的航電信號和功能。

1 系統(tǒng)運行環(huán)境簡介

飛控航電接口控制系統(tǒng)，通過計算機的顯示輸出來模擬真實航電系統(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)和鐵鳥試驗臺架。飛控航電接口控制系統(tǒng)運行環(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)，是一種性能先進的綜合儀表顯示系統(tǒng)，通過計算機的顯示輸出來仿真真實飛機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實時網(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)將飛機的姿態(tài)、位置信息、當前高度等飛行參數(shù)通過VMIC實時網(wǎng)發(fā)送給駕駛艙仿真儀表顯示系統(tǒng)用于儀表顯示。VMIC實時網(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)百個納秒和幾微秒，且可預先精確計量，可以確保系統(tǒng)之間信息交互的實時性和仿真儀表數(shù)據(jù)顯示的實時性[1]。