一种备份飞行显示器和一体化备份仪表的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种备份飞行显示器，包括中央处理模块、大气测量模块、航姿测量模块和显示模块；还公开了一种一体化备份仪表，包括磁传感器和所述的备份飞行显示器，所述磁传感器的输出端通过飞机参数输入接口与中央处理模块的输入端连接。本实用新型中一种备份飞行显示器具有丰富的功能，集成中央处理模块、大气测量模块和航姿测量模块，集成度高，实用性强；本实用新型中一种一体化备份仪表包含备份飞行显示器，具有集成度高、体积小和功耗低的特点，还减轻了备份仪表的质量。本实用新型作为一种备份飞行显示器和一体化备份仪表可广泛应用于航空备份仪表领域。
【专利说明】
_种备份飞行显不器和一体化备份仪表
技术领域
[0001]本实用新型涉及航空备份仪表领域，尤其是一种备份飞行显示器和一体化备份仪表。【背景技术】
[0002]MEMS即微机电系统(Microelectro Mechanical Systems)，MEMS传感器是米用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。与传统的传感器相比，它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。
[0003]ARINC429总线结构简单、性能稳定，抗干扰性强。最大的优势在于可靠性高，这是由于非集中控制、传输可靠、错误隔离性好。
[0004]RS-232C标准(协议)的全称是EIA-RS-232C标准(简称232，RS232)，其中EIA (Electronic Industry Associat1n)代表美国电子工业协会，RS(recommended standard)代表推荐标准，232是标识号，C代表RS232的最新一次修改(1969)，在这之前，有 RS232B、RS232A。它规定连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。常用物理标准还有EIARS-422A、EIA RS-423A、EIARS-485。
[0005]RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”，它定义了接口电路的特性。实际上还有一根信号地线，共5根线。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232 更强的驱动能力，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，最多可接256个节点。即一个主设备(Master)，其余为从设备(Slave)，从设备之间不能通信，所以RS-422支持点对多的双向通信。
[0006]综合备份仪表是指采用MEMS固态传感器、电子和信息等新技术，将气压高度表、空速表、地平仪、磁罗盘等分离仪表的信息进行综合计算及集成，综合显示飞机姿态、高度、速度的集成应急设备，代替传统分离的机械式高度表、空速表、应急地平仪和磁罗盘。目前备份仪表在国外各型飞机上应用非常广泛，其在主仪表失效等紧急情况下可以提供应急导航信息，是保障载机在应急情况下安全起降的重要设备。
[0007]综合备份仪表一般由三个外场可更换单元:显示器单元、大气航姿组合测量单元和捷联磁传感器组成，集成度较低，而且体积较大、重量较重、功耗较高。【实用新型内容】
[0008]为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种备份飞行显示器和一体化备份仪表，所述备份飞行显示器具有丰富的功能，集成度高，实用性强;所述一体化备份仪表具有高集成度，体积小，质量小，功耗低的特点。
[0009]本实用新型所采用的技术方案是:一种备份飞行显示器，包括中央处理模块、大气测量模块、航姿测量模块和显示模块，其中:
[0010]所述大气测量模块的输出端与中央处理模块的输入端连接；
[0011]所述航姿测量模块的输出端与中央处理模块的输入端连接；
[0012]所述中央处理模块的输出端与显示模块的输入端连接。
[0013]进一步地，所述备份飞行显示器还包括飞机对接模块，所述飞机对接模块包括电源接口、飞机参数输出接口、飞机参数输入接口和多路备用接口，所述电源接口、飞机参数输出接口、飞机参数输入接口和多路备用接口均与中央处理模块连接。
[0014]进一步地，所述备份飞行显示器还包括滤波模块，所述电源接口、飞机参数输出接口、飞机参数输入接口和多路备用接口均通过滤波模块与中央处理模块连接。
[0015]进一步地，所述备份飞行显示器还包括传感模块，所述传感模块的输出端与中央处理模块的输入端连接，所述传感模块包括亮度传感器和温度传感器，所述亮度传感器和温度传感器的输出端均与中央处理模块的输入端连接。
[0016]进一步地，所述备份飞行显示器还包括带有导光板的按键模块，所述带有导光板的按键模块的输出端与中央处理模块的输入端连接。
[0017]进一步地，所述大气测量模块包括动压传感器和静压传感器，所述动压传感器和静压传感器的输出端均与中央处理模块的输入端连接，所述动压传感器和静压传感器均为硅谐振式压力传感器。
[0018]进一步地，所述航姿测量模块为MEMS传感器。
[0019]进一步地，所述显示模块为宽温液晶显示屏。
[0020]本实用新型所采用的另一技术方案是:一种一体化备份仪表，包括磁传感器和所述的备份飞行显示器，所述磁传感器的输出端通过飞机参数输入接口与中央处理模块的输入端连接。
[0021]进一步地，所述飞机参数输入接口包括RS422接口和ARINC429接口。[〇〇22]本实用新型的有益效果是:本实用新型中一种备份飞行显示器具有丰富的功能， 集成中央处理模块、大气测量模块和航姿测量模块，集成度高，实用性强;本实用新型中一种一体化备份仪表包含备份飞行显示器，具有集成度高、体积小和功耗低的特点，还减轻了备份仪表的质量。
[0023]另外，备份飞行显示器的大气测量模块采用精度高体积小的硅谐振式压力传感器，减小了大气数据时漂、温漂误差及重量;航姿测量模块采用微型化MEMS固态传感器，集成于备份飞行显示器内，以满足使用要求;还增加滤波模块，对外部与备份飞行显示器交联的所有信号进行滤波处理，提高备份飞行显示器的抗电磁干扰能力。【附图说明】
[0024]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步说明:[〇〇25]图1是本实用新型中一种备份飞行显示器的结构框图；
[0026]图2是本实用新型中一种一体化备份仪表的结构框图；[〇〇27]图3是本实用新型中一种备份飞行显示器的一具体实施例结构框图。【具体实施方式】
[0028]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。[〇〇29] 一种备份飞行显示器，参考图1，包括中央处理模块、大气测量模块、航姿测量模块和显示模块，其中:
[0030]所述大气测量模块的输出端与中央处理模块的输入端连接；[0031 ]所述航姿测量模块的输出端与中央处理模块的输入端连接；[〇〇32]所述中央处理模块的输出端与显示模块的输入端连接。
[0033]作为进一步优选的实施方式，所述大气测量模块包括动压传感器和静压传感器， 所述动压传感器和静压传感器的输出端均与中央处理模块的输入端连接，所述动压传感器和静压传感器均为硅谐振式压力传感器。采用精度高且体积小的硅谐振式压力传感器，减小了大气数据时漂、温漂误差及一体化备份仪表的重量。
[0034]作为进一步优选的实施方式，所述航姿测量模块为MEMS传感器，满足使用者的需求。[〇〇35]作为进一步优选的实施方式，所述显示模块为宽温液晶显示屏，使显示画面更加清晰。[〇〇36]所述中央处理模块为高性能处理芯片，采用高性能处理芯片提升了画面刷新率， 使显示画面看起来更加流畅，在飞机做大机动时，画面的跟随性更好。采用高性能处理芯片取代原来的计算芯片和显示处理芯片，达到减小体积、减轻重量、降低功耗的目的。[〇〇37]将大气测量模块、航姿测量模块、显示模块与中央处理模块集成在一个部件中，高度集成化，适应航空工业发展需求。[〇〇38]作为进一步优选的实施方式，所述备份飞行显示器还包括飞机对接模块，所述飞机对接模块包括电源接口、飞机参数输出接口、飞机参数输入接口和多路备用接口，所述电源接口、飞机参数输出接口、飞机参数输入接口和多路备用接口均与中央处理模块连接。
[0039]作为进一步优选的实施方式，所述备份飞行显示器还包括滤波模块，所述电源接口、飞机参数输出接口、飞机参数输入接口和多路备用接口均通过滤波模块与中央处理模块连接。滤波模块对外部与备份飞行显示器交联的所有信号均进行滤波处理，提高了一体化备份仪表的抗电磁干扰能力。
[0040]作为进一步优选的实施方式，所述备份飞行显示器还包括传感模块，所述传感模块的输出端与中央处理模块的输入端连接，所述传感模块包括亮度传感器和温度传感器， 所述亮度传感器和温度传感器的输出端均与中央处理模块的输入端连接。
[0041]作为进一步优选的实施方式，所述备份飞行显示器还包括带有导光板的按键模块，所述带有导光板的按键模块的输出端与中央处理模块的输入端连接。由于按键模块配置有导光板，在黑暗条件下可以使按键发光，使用者能正常使用按键。[〇〇42] 一种一体化备份仪表，参考图2,包括磁传感器和所述的备份飞行显示器，所述磁传感器的输出端通过飞机参数输入接口与中央处理模块的输入端连接。[〇〇43]作为进一步优选的实施方式，所述飞机参数输入接口包括RS422接口和ARINC429 接口。
[0044]参考图3,图3为本实用新型中一种备份飞行显示器的一具体实施例结构框图。如图3所示，在备份飞行显示器的尾部设置了与空速管全压连接的气压接管嘴，所述动压传感器通过感受该气压接管嘴的气压Pt以测量气流压力，从而判断飞行速度;还设置了与空速管静压连接的气压接管嘴，所述静压传感器通过感受该气压接管嘴的气压Ps以测量静态气压，从而判断飞行高度，两个接管嘴的输出端分别与大气测量模块的动压传感器和静压传感器的输入端连接。
[0045]在备份飞行显示器的前部，备份飞行显示器通过飞机对接模块与飞机的其他设备连接，所述飞机对接模块包括电源接口、飞机参数输出接口、飞机参数输入接口和多路备用接口，电源接口分为飞机电源接口和备用电源接口，飞机参数输出接口为ARINC429接口，飞机参数输入接口包括ARINC429接口和RS422接口。具体为:备份飞行显示器通过飞机电源接口与直流28V电源连接，备份飞行显示器通过1路ARINC429接口发送本机信号给飞参记录系统，备份飞行显示器通过2路ARINC429接口分别接收无线电高度表和无线电罗盘的信号，备份飞行显示器通过1路全双工RS422接口与磁罗盘连接，备份飞行显示器通过1路应急电源接口和应急电源连接，飞机对接模块设置了 3路扩展接口和2路RS422总线接口作为备用接口，在本实施例中，RS422总线使用全双工RS422A总线。参考图3,所述滤波模块为滤波连接器，所述滤波连接器将飞机对接模块所连接的机载设备所输入的数据进行滤波处理后，将数据传输给中央处理模块。
[0046]—体化备份仪表处于工作状态时，大气测量模块采集飞机的全压、静压数据并将数据发送至中央处理模块进行大气数据解算。[〇〇47]航姿测量模块感知飞机三轴向的线加速度和角速度信号，经过处理和解算得到航向、姿态数据，通过RS232接口发送至中央处理模块。[〇〇48]磁传感器采集飞机的磁航向数据信息，并通过RS422接口发送至中央处理模块用于修正航向数据，提高航向测量数据的测量精度。
[0049]中央处理模块接收大气测量模块、航姿测量模块、磁传感器、按键模块及飞机对接模块采集的数据，经过数据分析与处理，按画面要求生成R、G、B数字视频信号发送至显示模块显示，显示的内容包括航向角、横滚角、俯仰角、气压高度、指示空速、升降速度、场压装订值、机载设备有关参数及故障信息。
[0050]以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1.一种备份飞行显示器，其特征在于，包括中央处理模块、大气测量模块、航姿测量模 块和显示模块，其中:所述大气测量模块的输出端与中央处理模块的输入端连接；所述航姿测量模块的输出端与中央处理模块的输入端连接；所述中央处理模块的输出端与显示模块的输入端连接。2.根据权利要求1所述的备份飞行显示器，其特征在于，所述备份飞行显示器还包括飞 机对接模块，所述飞机对接模块包括电源接口、飞机参数输出接口、飞机参数输入接口和多 路备用接口，所述电源接口、飞机参数输出接口、飞机参数输入接口和多路备用接口均与中 央处理模块连接。3.根据权利要求2所述的备份飞行显示器，其特征在于，所述备份飞行显示器还包括滤 波模块，所述电源接口、飞机参数输出接口、飞机参数输入接口和多路备用接口均通过滤波 模块与中央处理模块连接。4.根据权利要求2或3所述的备份飞行显示器，其特征在于，所述备份飞行显示器还包 括传感模块，所述传感模块的输出端与中央处理模块的输入端连接，所述传感模块包括亮 度传感器和温度传感器，所述亮度传感器和温度传感器的输出端均与中央处理模块的输入 端连接。5.根据权利要求2或3所述的备份飞行显示器，其特征在于，所述备份飞行显示器还包 括带有导光板的按键模块，所述带有导光板的按键模块的输出端与中央处理模块的输入端连接。6.根据权利要求2所述的备份飞行显示器，其特征在于，所述大气测量模块包括动压传 感器和静压传感器，所述动压传感器和静压传感器的输出端均与中央处理模块的输入端连 接，所述动压传感器和静压传感器均为硅谐振式压力传感器。7.根据权利要求6所述的备份飞行显示器，其特征在于，所述航姿测量模块为MEMS传感器。8.根据权利要求2、3、6或7所述的备份飞行显示器，其特征在于，所述显示模块为宽温液晶显示屏。9.一种一体化备份仪表，其特征在于，包括磁传感器和权利要求2至8任一项所述的备 份飞行显示器，所述磁传感器的输出端通过飞机参数输入接口与中央处理模块的输入端连接。10.根据权利要求9所述的一体化备份仪表，其特征在于，所述飞机参数输入接口包括 RS422接口和ARINC429接口。
【文档编号】G01C23/00GK205619938SQ201620226719
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月23日
【发明人】陈辉, 陈高鹏, 韩向伟, 王海蛟, 陈子豪
【申请人】深圳市南航电子工业有限公司