Knowledge Management System of Institue of Mechanics, CAS
| 高速飞行器地面站多余度人机交互系统和方法 | |
欧韬; 张琛; 李文皓 ; 刘充; 蓝可华; 王昌银
| |
| 2023-08-04 | |
| Rights Holder | 广东空天科技研究院 ; 中国科学院力学研究所 |
| Abstract | 本发明公开了一种高速飞行器地面站多余度人机交互系统和方法，该系统采用3个AFDX总线网络16作为主数据总线网络，3个AFDX总线网络保证数据传输余度，其中2个使用光纤、1个使用普通双绞线屏蔽电缆，以此保证AFDX网络物理层的传输特性裕度，单个AFDX总线网络自带冗余；该方法包括：进行核心设备功率计算、判断核心设备工作状态；进行以太网交换监控的在位和底层通讯判断；进行以太网交换监控的事件交互数据延迟判断；典型数据监控对比；以太网交换抖动、延迟判断；宽带实时监控使用判断；自检测判断；日志判断；典型逻辑对比判断；人机交互输入和响应对比判断。本发明解决了AFDX网络在施工应用时管理和配置的难度很大的难题，有利于高宽带网的应用推广。 |
| Application Date | 2022-03-08 |
| Application Number | CN202210228930.7 |
| Patent Number | CN114726672B |
| Claim | 1.一种高速飞行器地面站多余度人机交互系统，包括显控核心单元（1）、地面传感器单元（2）、显示交互界面（3）、地面支持系统（4）；所述地面站多余度人机交互系统与其外部的机载系统（5）多通道交互连接，综合完成地面站、飞行器的数据交互和各逻辑功能； 所述显控核心单元（1）的数据融合处理机（11）、显示与控制计算机（12）、以及数据交换记录装置（13）子单元，具有以太网交换监控、逻辑调度功能，即包含AFDX交换网络状态监视控制和人机交互多余度显示控制任务主软件逻辑功能，保证交互系统的完全数据监控和逻辑控制调度； 所述地面传感器单元（2）负责接收、采集、处理机载系统下传的基本数据和参数，透传指令控制字和机载所需数据信息，采集、处理地面传感器数据并直接执行功能动作； 所述显示交互界面（3）负责作图显示，提供强实时、符合人机工效的交互平台，保证直接交互输入控制； 所述地面支持系统（4）与显控核心单元（1）、显示交互界面（3）直接交连，实现对地面支持系统的综合显示，人员对地面支持系统的集中操控； 其特征在于： 所述显控核心单元（1）中的太网交换监控、逻辑调度功能软件包含以下模块：以太网交换监控模块、逻辑调度模块、AFDX交换机通道实时调整并配置模块、AFDX交换机底层通讯3:2表决模块、AFDX交换机实时使用带宽3:2表决模块、AFDX交换机工作日志3:2表决模块、典型逻辑计算对比3:2表决模块；人机输入和响应3:2表决模块； 所述以太网交换监控、逻辑调度功能停驻在作为显控核心单元（1）的多个设备里，包括所述数据融合处理机（11）、显示与控制计算机（12）和数据交换记录装置（13）；所述显控核心单元（1）中有且仅有一台设备具备全系统以太网交换监控、逻辑调度功能，系统能识别以太网交换监控、逻辑调度功能工作情况并自动判断选择切换执行该功能的显控核心单元设备，对数据总线网络进行自主管理；飞行员、操作员可通过显示交互界面（3）强制指定显控核心单元（1）中的数据融合处理机（11）、显示与控制计算机（12）、数据交换记录装置（13）中任意一个设备执行以太网交换监控、逻辑调度功能，以保证多余度数据控制调度的安全可靠； 所述高速飞行器地面站多余度人机交互系统采用3个AFDX总线网络（16）作为主数据总线网络，3个AFDX总线网络保证数据传输余度，其中2个使用光纤、1个使用普通双绞线屏蔽电缆，以此保证AFDX网络物理层的传输特性裕度，单个AFDX总线网络自带冗余； 所述显控核心单元（1）、地面传感器单元（2）、显示交互界面（3）、以及地面支持系统（4）按差异化设计逻辑灵活接入AFDX总线网络（16）；该差异化设计逻辑包括按照以下因素分析和综合： 1）系统级功能的设备：该设备包括系统监控、采集、逻辑处理功能：拥有该功能必须和3个AFDX总线网络都进行连接，保证其系统级功能完整性； 2) 对飞行器安全和可靠性性影响的设备：该设备必须和AFDX总线网络A/B和C进行连接，保证其安全余度； 3）对人员安全性影响的设备：该设备必须和AFDX总线网络B和C进行连接，保证其安全余度； 4）对信号可靠性、实时性有高要求的设备：该设备和AFDX总线网络B和C进行连接； 5）信号传输特性、频率、带宽，图像视频需要大带宽的设备：该设备必须和AFDX总线网络A和B同时进行连接，保证其传输带宽； 6）设备详细功能约束设备,标准、规范约束设备；该设备与AFDX总线网络A、B、C中其中1个进行连接。 |
| Language | 中文 |
| Classification | 发明授权 |
| Status | 有效 |
| Note | 授权 |
| Country | 中国 |
| Agency | 北京维正专利代理有限公司 |
| Document Type | 专利 |
| Identifier | http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/93949 |
| Collection | 宽域飞行工程科学与应用中心 |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 欧韬,张琛,李文皓,等. 高速飞行器地面站多余度人机交互系统和方法. CN114726672B[P]. 2023-08-04. |
| Files in This Item: | Download All | |||||
| File Name/Size | DocType | Version | Access | License | ||
| 000000_20230804_0C_C（2785KB） | 专利 | 开放获取 | CC BY-NC-SA | View Download | ||
Items in the repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Edit Comment