CN221926952U - 一种大气数据的信号仿真模拟装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种大气数据的信号仿真模拟装置及系统。该装置包括：仿真管理设备、仿真服务器、ARINC429设备及接口电缆；仿真管理设备用于提供大气数据的数字仿真信号；仿真服务器与仿真管理设备连接，为仿真管理设备提供仿真环境；仿真服务器与ARINC429设备连接，接口电缆设置于ARINC429设备；仿真服务器用于根据预设发送信息将大气数据的数字仿真信号发送至ARINC429设备；ARINC429设备用于将大气数据的数字仿真信号传输至各接口电缆；接口电缆与飞机中的大气数据模块ADM对应连接，用于将数字仿真信号传输至对应的ADM模块，以进行飞机功能测试。该装置通过提供仿真信号，提高测试效率。

Description

一种大气数据的信号仿真模拟装置及系统

技术领域

本实用新型涉及飞机信号处理技术领域，尤其涉及一种大气数据的信号仿真模拟装置及系统。

背景技术

在飞机的显示系统、飞控系统、飞管系统以及客舱增压系统等飞机系统功能试验中均需要大气数据系统输入以进行功能测试。

现有技术中，通常通过大气数据测试仪与全压探头、静压孔以及全静压探头传感器等连接生成大气压力模拟信号，再将大气压力模拟信号传输至飞机各系统以进行功能测试。

但是，这种测试方式受大气数据测试仪设备打压速率影响，效率较低，需要逐渐达到气压目标值，等待时间长。例如，对于30000英尺，需要等待15分钟。并且，任一探头适配器连接的可靠性也直接影响功能测试的周期。

实用新型内容

本实用新型提供了一种大气数据的信号仿真模拟装置及系统，以替代现有技术中的大气数据测试仪，提高飞机功能测试的效率以及可靠性。

根据本实用新型的一方面，提供了一种大气数据的信号仿真模拟装置，该信号仿真模拟装置应用于飞机，所述信号仿真模拟装置，包括：仿真管理设备、仿真服务器、ARINC429设备、以及接口电缆；其中：

所述仿真管理设备，用于提供大气数据的数字仿真信号；

所述仿真服务器与所述仿真管理设备连接，用于为所述仿真管理设备提供仿真环境；

所述仿真服务器与所述ARINC429设备通过数据网络连接，所述接口电缆设置于所述ARINC429设备；

所述仿真服务器，还用于根据预设发送信息，将所述大气数据的数字仿真信号发送至所述ARINC429设备；

所述ARINC429设备，用于将大气数据的数字仿真信号传输至各所述接口电缆；

所述接口电缆与飞机中的大气数据模块ADM对应连接，所述接口电缆，用于将数字仿真信号传输至对应的ADM模块，以使所述ADM模块获取大气数据进行飞机功能测试。

可选的，所述仿真管理设备，包括：参数配置模块、数据处理模块、以及数据仿真模块；其中：

所述参数配置模块，用于获取用户输入的大气数据的参数配置信息，并将所述参数配置信息传输至所述数据处理模块；

所述数据处理模块，用于接收所述参数配置信息，并基于所述仿真服务器提供的仿真环境，根据预设航空电子接口控制文件ICD数据处理规则，将所述参数配置信息转换为ICD信号信息；

所述数据仿真模块，用于接收所述数据处理模块传输的ICD信号信息，并生成对应的数字仿真信号。

可选的，仿真服务器，包括：ADM输出仿真器；

所述ADM输出仿真器，用于获取用户输入的ADM模块逻辑模型，并根据所述ADM模块逻辑模型配置所述接口电缆对应的预设发送信息。

可选的，所述ARINC429设备启用8个接口电缆。

可选的，所述接口电缆分别与机头左侧观察窗区域的ADM模块、2个机头前设备架区域的ADM模块、机头右侧观察窗区域的ADM模块、机头仪表盘区域的ADM模块、机头地板上的ADM模块、2个机头后设备架区域的ADM模块连接。

可选的，所述ADM模块与飞机上ADM连接器的连接状态为断开。

可选的，所述参数配置模块，包括参数配置信息输入界面；

所述参数配置信息输入界面，用户获取用户输入的大气数据的参数配置信息，并将所述参数配置信息进行展示。

可选的，所述接口电缆分为三组；其中：

第一组接口电缆分别与机头左侧观察窗区域的ADM模块、机头第一前设备架区域的ADM模块、以及机头右侧观察窗区域的ADM模块连接；

第二组接口电缆分别与机头仪表盘区域的ADM模块、以及机头地板上的ADM模块连接；

第三组接口电缆分别与机头第二前设备架区域的ADM模块、以及2个机头后设备架区域的ADM模块连接。

可选的，所述预设发送信息，包括：各组接口电缆的信号发送时间、信号发送频率、信号发送种类以及信号发送阈值范围。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种大气数据的信号仿真模拟系统，该信号仿真模拟系统，包括：

如本实用新型任一实施例所提供的大气数据的信号仿真模拟装置、大气数据模块ADM、以及飞控系统；其中：

所述大气数据的信号仿真模拟装置中的接口电缆与ADM模块连接，用于将大气数据的数字仿真信号传输至ADM模块；

所述ADM模块与所述飞控系统连接，用于将大气数据的数字仿真信号传输至所述飞控系统，进行飞机各系统的功能测试。

本实用新型实施例的技术方案，通过设置包括仿真管理设备、仿真服务器、ARINC429设备、以及接口电缆的信号仿真模拟装置，其中，所述仿真管理设备，用于提供大气数据的数字仿真信号；所述仿真服务器与所述仿真管理设备连接，用于为所述仿真管理设备提供仿真环境；所述仿真服务器与所述ARINC429设备通过数据网络连接，所述接口电缆设置于所述ARINC429设备；所述仿真服务器，还用于根据预设发送信息，将所述大气数据的数字仿真信号发送至所述ARINC429设备；所述ARINC429设备，用于将大气数据的数字仿真信号传输至各所述接口电缆；所述接口电缆与飞机中的大气数据模块ADM对应连接，所述接口电缆，用于将数字仿真信号传输至对应的ADM模块，以使所述ADM模块获取大气数据进行飞机功能测试。解决了飞机控制系统的大气数据仿真问题，可以替代现有技术中的大气数据测试仪，提高飞机功能测试的效率以及可靠性。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例提供的一种大气数据的信号仿真模拟装置的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例提供的又一种大气数据的信号仿真模拟装置的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例提供的一种ADM模块在机头的分布示意图；

图4是根据本实用新型实施例提供的一种信号仿真模拟装置连接示意图；

图5是根据本实用新型实施例提供的一种大气数据的信号仿真模拟系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1是根据本实用新型实施例提供的一种大气数据的信号仿真模拟装置的结构示意图，本实施例可适用于飞机通过利用大气数据进行飞机各系统功能测试的情况。该大气数据的信号仿真模拟装置应用于飞机。

如图1所示，该大气数据的信号仿真模拟装置100包括：仿真管理设备110、仿真服务器120、ARINC429设备130、以及接口电缆140。

其中，仿真管理设备，用于提供大气数据的数字仿真信号。大气数据包括但不限于空速、高度等。在本实用新型实施例中，大气数据是一种数字仿真信号。可选的，仿真管理设备，包括：参数配置模块、数据处理模块、以及数据仿真模块。

参数配置模块，用于获取用户输入的大气数据的参数配置信息，并将参数配置信息传输至数据处理模块；数据处理模块，用于接收参数配置信息，并基于仿真服务器提供的仿真环境，根据预设航空电子接口控制文件ICD数据处理规则，将参数配置信息转换为ICD信号信息；数据仿真模块，用于接收数据处理模块传输的ICD信号信息，并生成对应的数字仿真信号。

可选的，参数配置模块，包括参数配置信息输入界面；参数配置信息输入界面，用户获取用户输入的大气数据的参数配置信息，并将参数配置信息进行展示。用户可以根据飞机在实际测试应用中所需的大气数据设置参数配置信息。例如，用户可以在参数配置信息输入界面输入飞机功能测试时的空速以及高度等数据。

数据处理模块可以接收参数配置模块传输的参数配置信息，并基于预设航空电子接口控制文件(Interface Control Document，ICD)数据处理规则进行数据格式解析处理和数据管理，得到ICD信号信息。其中，ICD数据处理规则是一种系统规范，定义了电器电子接口详细说明，定义了机载电子系统所属部分彼此之间及与非系统所属部分之间的接口，是机载电子系统规范的重要组成部分，能够作为直接评价机载电子系统优劣的依据，用于确保飞机各系统之间的兼容性与一致性，能够有效规避飞行风险。

数据仿真模块可以接收数据处理模块传输的ICD信号信息，具体对ICD信号信息进行信号仿真，生成数字仿真信号。

仿真服务器与仿真管理设备连接，用于为仿真管理设备提供仿真环境；仿真服务器与ARINC429设备通过数据网络连接。具体的，图2是根据本实用新型实施例提供的又一种大气数据的信号仿真模拟装置的结构示意图。如图2所示，仿真服务器可以与ARINC429设备连接，为仿真管理设备中的参数配置模块、数据处理模块、以及数据仿真模块提供仿真环境。其中，仿真环境可以是操作系统、板卡驱动等。仿真服务器可以提供实时仿真环境，用于部署仿真管理和实时仿真调度。仿真服务器可以与ARINC429设备之间的连接可以通过以太网口实现，以进行数据交互。

接口电缆设置于ARINC429设备。ARINC429设备可以具有128路ARINC429总线通道。在本实用新型实施例中，可以通过仿真服务器对每路通道的收发状态以及传输速率进行单独配置。

具体的，仿真服务器，还用于根据预设发送信息，将大气数据的数字仿真信号发送至ARINC429设备；ARINC429设备，用于将大气数据的数字仿真信号传输至各接口电缆。

其中，预设发送信息，包括但不限于信号发送时间、信号发送频率、信号发送种类以及信号发送阈值范围。

接口电缆与飞机中的大气数据模块(Air Data Module，ADM)对应连接，接口电缆，用于将数字仿真信号传输至对应的ADM模块，以使ADM模块获取大气数据进行飞机功能测试。

可选的，ARINC429设备启用8个接口电缆。图3是根据本实用新型实施例提供的一种ADM模块在机头的分布示意图。如图3所示，ADM模块分别分布在机头左侧观察窗区域(编号D-341)、机头前设备架区域(编号D-342和D-347)、机头右侧观察窗区域(编号D-343)、机头仪表盘区域(编号D-344)、机头地板上(编号D-345)、机头后设备架区域(编号D-346和D-348)。图3中FR表示机头的框，例如，FR4位机头4框，FR5为机头5框，FR6为机头6框，FR7位机头7框，FR23为机头23框，FR24为机头24框。ADM模块布置在FR4至FR24之间。

在本实用新型实施例中，接口电缆分别与机头左侧观察窗区域的ADM模块、2个机头前设备架区域的ADM模块、机头右侧观察窗区域的ADM模块、机头仪表盘区域的ADM模块、机头地板上的ADM模块、2个机头后设备架区域的ADM模块连接。

为了更具体说明接口电缆与ADM模块的连接关系，图4是根据本实用新型实施例提供的一种信号仿真模拟装置连接示意图。如图4所示，信号仿真模拟装置，包括：仿真管理设备、仿真服务器、ARINC429设备、以及接口电缆。其中，ARINC429设备启用8个接口电缆，分别为D-341-R1、D-342-R1、D-343-R1、D-344-R1、D-345-R1、D-346-R1、D-347-R1、以及D-348-R1。接口电缆分别与ADM模块连接。具体的，D-341-R1与ADM模块D-341-P1连接，D-342-R1与ADM模块D-342-P1连接，D-343-R1与ADM模块D-343-P1连接，D-344-R1与ADM模块D-344-P1连接，D-345-R1与ADM模块D-345-P1连接，D-346-R1与ADM模块D-346-P1连接，D-347-R1与ADM模块D-347-P1连接，D-348-R1与ADM模块D-348-P1连接。

在使用时，ADM模块与飞机上ADM连接器的连接状态为断开。ADM模块与接口电缆连接，从而可以实现由信号仿真模拟装置替代大气数据测试仪，提高大气数据生成效率，进而提高功能测试效率。

为了更便捷地对大气数据的数字仿真信号进行输出，可选的，接口电缆分为三组；其中：第一组接口电缆分别与机头左侧观察窗区域的ADM模块、机头第一前设备架区域的ADM模块、以及机头右侧观察窗区域的ADM模块连接；第二组接口电缆分别与机头仪表盘区域的ADM模块、以及机头地板上的ADM模块连接；第三组接口电缆分别与机头第二前设备架区域的ADM模块、以及2个机头后设备架区域的ADM模块连接。

如图4所示，D-341-R1与ADM模块D-341-P1连接，D-342-R1与ADM模块D-342-P1连接，D-343-R1与ADM模块D-343-P1连接，构成第一组接口电缆与ADM模块的连接；D-344-R1与ADM模块D-344-P1连接，D-345-R1与ADM模块D-345-P1连接，构成第二组接口电缆与ADM模块的连接；D-346-R1与ADM模块D-346-P1连接，D-347-R1与ADM模块D-347-P1连接，D-348-R1与ADM模块D-348-P1连接，构成第三组接口电缆与ADM模块的连接。

在飞机功能试验中，用大气数据的信号仿真模拟装置代替机上ADM和大气数据测试仪(模拟空速、高度的工装设备)，试验前断开机上ADM连接器，将信号仿真模拟装置与机上电缆按图4所示连接，试验中按测试程序要求发送符合系统逻辑的空速、高度仿真信号，支持用户系统闭环测试。

各组接口电缆所需大气数据可能存在一定差异。例如，各组接口电缆所需大气数据在信号发送时间、信号发送频率、信号发送种类以及信号发送阈值范围上存在一定差异。

为了更好地实现大气数据的数字仿真信号输出，可选的，预设发送信息，包括：各组接口电缆的信号发送时间、信号发送频率、信号发送种类以及信号发送阈值范围。从而根据预设发送信息可以实现各组接口电缆的具体配置。

进一步的，如图1所示，可选的，仿真服务器，包括：ADM输出仿真器；ADM输出仿真器，用于获取用户输入的ADM模块逻辑模型，并根据ADM模块逻辑模型配置接口电缆对应的预设发送信息。

其中，ADM模块逻辑模型可由ADM模块的位置分布、分组、所需大气数据的差异等信息构成。仿真服务器根据对ADM模块逻辑模型的解析，可以确定接口电缆的具体配置，从而实现符合运算逻辑的仿真信号发送。

本实施例的技术方案，通过设置包括仿真管理设备、仿真服务器、ARINC429设备、以及接口电缆的信号仿真模拟装置，其中，仿真管理设备，用于提供大气数据的数字仿真信号；仿真服务器与仿真管理设备连接，用于为仿真管理设备提供仿真环境；仿真服务器与ARINC429设备通过数据网络连接，接口电缆设置于ARINC429设备；仿真服务器，还用于根据预设发送信息，将大气数据的数字仿真信号发送至ARINC429设备；ARINC429设备，用于将大气数据的数字仿真信号传输至各接口电缆；接口电缆与飞机中的大气数据模块ADM对应连接，接口电缆，用于将数字仿真信号传输至对应的ADM模块，以使ADM模块获取大气数据进行飞机功能测试。解决了飞机控制系统的大气数据仿真问题，可以替代现有技术中的大气数据测试仪，提高飞机功能测试的效率以及可靠性。

图5是根据本实用新型实施例提供的一种大气数据的信号仿真模拟系统的结构示意图，本实施例中的技术方案可以与上述一个或者多个实施例中的各个可选方案结合。

如图5所示，该信号仿真模拟系统包括：如本实用新型任一实施例所提供的大气数据的信号仿真模拟装置、大气数据模块ADM、以及飞控系统；其中：大气数据的信号仿真模拟装置中的接口电缆与ADM模块连接，用于将大气数据的数字仿真信号传输至ADM模块；ADM模块与飞控系统连接，用于将大气数据的数字仿真信号传输至飞控系统，进行飞机各系统的功能测试。

本实用新型的技术方案，通过大气数据的信号仿真模拟装置替代了传统的大气数据测试仪，通过总线信号仿真直接发送符合预期的ARINC429信号，提供大气数据模块仿真模型和接口仿真模型，通过服务器和板卡等硬件接口资源与机上被测系统进行物理连接，实现仿真装置和被测系统的数据通信。相比利用大气数据测试仪通过全压探头、静压孔、全静压探头模拟大气压力信号，数字信号仿真能够大幅提高测试效率，同时系统连接更加可靠，有效保证测试质量。

上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大气数据的信号仿真模拟装置，其特征在于，所述信号仿真模拟装置应用于飞机，所述信号仿真模拟装置，包括：仿真管理设备、仿真服务器、ARINC429设备、以及接口电缆；其中：

所述仿真管理设备，用于提供大气数据的数字仿真信号；

所述仿真服务器与所述仿真管理设备连接，用于为所述仿真管理设备提供仿真环境；

所述仿真服务器与所述ARINC429设备通过数据网络连接，所述接口电缆设置于所述ARINC429设备；

所述仿真服务器，还用于根据预设发送信息，将所述大气数据的数字仿真信号发送至所述ARINC429设备；

所述ARINC429设备，用于将大气数据的数字仿真信号传输至各所述接口电缆；

所述接口电缆与飞机中的大气数据模块ADM对应连接，所述接口电缆，用于将数字仿真信号传输至对应的ADM模块，以使所述ADM模块获取大气数据进行飞机功能测试。

2.根据权利要求1所述的信号仿真模拟装置，其特征在于，所述仿真管理设备，包括：参数配置模块、数据处理模块、以及数据仿真模块；其中：

所述参数配置模块，用于获取用户输入的大气数据的参数配置信息，并将所述参数配置信息传输至所述数据处理模块；

所述数据处理模块，用于接收所述参数配置信息，并基于所述仿真服务器提供的仿真环境，根据预设航空电子接口控制文件ICD数据处理规则，将所述参数配置信息转换为ICD信号信息；

所述数据仿真模块，用于接收所述数据处理模块传输的ICD信号信息，并生成对应的数字仿真信号。

3.根据权利要求1所述的信号仿真模拟装置，其特征在于，仿真服务器，包括：ADM输出仿真器；

所述ADM输出仿真器，用于获取用户输入的ADM模块逻辑模型，并根据所述ADM模块逻辑模型配置所述接口电缆对应的预设发送信息。

4.根据权利要求1所述的信号仿真模拟装置，其特征在于，所述ARINC429设备启用8个接口电缆。

5.根据权利要求4所述的信号仿真模拟装置，其特征在于，所述接口电缆分别与机头左侧观察窗区域的ADM模块、2个机头前设备架区域的ADM模块、机头右侧观察窗区域的ADM模块、机头仪表盘区域的ADM模块、机头地板上的ADM模块、2个机头后设备架区域的ADM模块连接。

6.根据权利要求1所述的信号仿真模拟装置，其特征在于，所述ADM模块与飞机上ADM连接器的连接状态为断开。

7.根据权利要求2所述的信号仿真模拟装置，其特征在于，所述参数配置模块，包括参数配置信息输入界面；

所述参数配置信息输入界面，用户获取用户输入的大气数据的参数配置信息，并将所述参数配置信息进行展示。

8.根据权利要求5所述的信号仿真模拟装置，其特征在于，所述接口电缆分为三组；其中：

第一组接口电缆分别与机头左侧观察窗区域的ADM模块、机头第一前设备架区域的ADM模块、以及机头右侧观察窗区域的ADM模块连接；

第二组接口电缆分别与机头仪表盘区域的ADM模块、以及机头地板上的ADM模块连接；

第三组接口电缆分别与机头第二前设备架区域的ADM模块、以及2个机头后设备架区域的ADM模块连接。

9.根据权利要求8所述的信号仿真模拟装置，其特征在于，所述预设发送信息，包括：各组接口电缆的信号发送时间、信号发送频率、信号发送种类以及信号发送阈值范围。

10.一种大气数据的信号仿真模拟系统，其特征在于，所述信号仿真模拟系统，包括：

如权利要求1-9任一项所述的大气数据的信号仿真模拟装置、大气数据模块ADM、以及飞控系统；其中：

所述大气数据的信号仿真模拟装置中的接口电缆与ADM模块连接，用于将大气数据的数字仿真信号传输至ADM模块；

所述ADM模块与所述飞控系统连接，用于将大气数据的数字仿真信号传输至所述飞控系统，进行飞机各系统的功能测试。