一种通用飞机的飞行辅助系统及方法

文档序号:9666597阅读:1269来源:国知局
一种通用飞机的飞行辅助系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明所属技术领域为机载航空电子领域,是一种机载飞行数据实时显示处理的 飞行辅助系统。
【背景技术】
[0002] 伴随着国家大力发展通用航空事业,越来越多的普通人开始接触飞机,体验飞行。 然而当前通用航空小型飞机出于成本压力,安装的都是最基本、最简单的机械仪表,只能满 足飞机的基本飞行,缺少地图导航、缺少发动机及飞机本身的状态显示;这种飞行方式在远 距离飞行时,容易迷航,不能及时准确了解飞机当前的各种状态,需要凭借经验才能长时间 远距离飞行,飞行员难以安全舒适的飞行。
[0003] 当前通用飞机的航空电子系统的发展趋势是使用集中式的、综合处理的电子系统 代替传统的机械仪表,使用大屏幕电子仪表显示代替机械表头指针式的、数字式的显示;然 而,对于小型通用飞机而言,本身飞机的价格就很便宜,几十万到上百万元人民币不等,而 一套完整的综合化的航电系统动辄都要几十万元,再加上改装周期长,适航时间长的缺点, 中低端小型飞机很难承受这高额的成本。飞行辅助系统的发明目标正是提供一种低成本、 周期短的解决方案,以解决当前小型通用飞机航电系统加装、改装的难题。

【发明内容】

[0004]为了解决【背景技术】中所存在的技术问题,本发明提出了一种通用飞机的飞行辅助 系统,该飞行辅助系统具备低成本、不降低飞机原有的安全性、易于加改装、功能易于裁剪 与扩充的特点。
[0005]本发明的技术解决方案是:一种通用飞机的飞行辅助系统,其特征在于:所述飞行 辅助系统包括PAD显示器、无线数据发射盒;所述PAD显示器单元作为机载座舱显示器设置 在机载座舱的每个座位上,所述PAD显示器单元包括飞行辅助单元;
[0006]飞行辅助单元的无线网卡与无线数据发射盒相连;飞行辅助单元接收到无线数据 发射盒数据后,进行综合处理,并将其实时显示到屏幕上。
[0007] 上述PAD显示器单元包括一个或多个PAD显示器。
[0008]上述飞行辅助单元包括运行功能模块;运行功能模块将住飞行仪表界面、导航界 面、发动机参数界面切换显示;或将两个PAD显示器左侧显示器作为主飞行显示器,显示速 度、高度、姿态、方位的飞行仪表界面;右侧显示器作为地图导航和发动机参数显示器。
[0009] 上述PAD显示器连接托架,通过托架将PAD显示器固定。
[0010]上述无线数据发射盒包括数据采集板卡以及无线数据发射模块;
[0011]数据采集板卡含8路双工RS422接口; 4路RS429接收接口和2路RS429发送接口; 1路 以太网接口; 一路双工RS232接口; 6路模拟两接口、8路离散量接口;
[0012]数据采集板卡将采集数据转换成为数字量以后,使用一个DSP模块,将采集数据按 照约定的技术协议打包,发送到无线数据发送模块;
[0013] 无线数据发送模块数据发送的数据量大于lOOM/s,数据发送距离在20米范围内。
[0014]本发明具有的优点和效果:
[0015] 1)成本低,飞行辅助系统约是一套基本的机载航电系统价格的十分之一左右,机 械仪表座舱即可获得综合电子座舱所拥有的仪表显示、地图导航机、状态监视、故障报警等 尚级航电系统功能;
[0016] 2)加改装方便,即对已有的机载航电设备不做特定的要求,只需要在装机电缆上 接出一根输出数据的电缆接到无线数据发射盒上即可;
[0017] 3)不降低飞机的安全性,最差情况下,飞机仅仅是回到没有加装飞行辅助系统之 前的安全指标;
[0018] 4)易于扩展、易于剪裁,所有希望加装功能的设备,只需要将设备接入无线数据发 射盒即可,由飞行辅助系统统一进行数据处理与剪裁;
[0019] 5)由于飞行辅助系统对原系统改变非常小,适航周期短,成本低;
[0020] 6)系统构型灵活,可以根据飞机的不同状况,构造出最适合飞机的一套飞行辅助 系统。
【附图说明】
[0021 ]图1是本发明飞行辅助系统结构示意图;
[0022]图2是本发明通用飞机的飞行辅助系统的数据流程示意图;
[0023]图3是本发明单PAD显示器加单无线数据发射盒架构示意图;
[0024]图4是本发明双PAD显示器加双无线数据发射盒架构示意图;
[0025]图5是本发明三PAD显示器加双无线数据发射盒架构示意图;
【具体实施方式】
[0026]本发明是一种飞行辅助系统,其设计基本原理是:
[0027]对于每一架通用飞机而言,至少要有空速表、姿态表(或地平仪)、高度表和发动机 转速表等仪表指示;然而这些仪表仅能保证飞机在天上飞行,不能保证飞机完成飞行任务, 而且当飞机除了这四个指示仪表以外的故障信息,飞行员就只能通过经验来获得,其后果 一定是因人而异,导致小型飞机的飞行实际上是风险很大的一种活动。为综合化的航空电 子系统可以保证飞机的飞行信息、通信信息、发动机信息、飞行状态以及导航信息的及时准 确显示、故障告警信息及时提示。但是当前机载航电系统的价格非常昂贵而且需要专用设 备,对于一个价格只有几十万或者上百万的小型飞机,要做航电系统的加改装,成本本身就 是一个非常困难的事情。
[0028]基于当前平板显示技术以及无线通信技术的成熟、可靠,本发明构造一种低成本 的综合电子系统,该系统在不改变原有飞机基本航电设备的基础上,形成以平板电脑作为 座舱显示器,通过无线通信作为数据交联的飞行辅助系统。该飞行辅助系统依托于通用飞 机原有的航电设备,在原有航电设备的数据输出端并联一个无线发射装置,将机载设备数 据通过无限的方式发送到平板电脑上。平板电脑(座舱显示器)接收到外部设备数据后,进 行综合处理,并将其实时显示到屏幕上,提示飞行员当前飞行所需的各种信息。
[0029]飞行辅助单元的处理包括:
[0030]a.数据解析,将无线数据接收后,按照事先约定的软件协议,将二进制数据转换成 具有实际意义的浮点型数据以及状态标志数据;
[0031] b.按照特定算法,计算数字仪表中的所需显示数据,例如原始数据的滤波平滑处 理、侧滑指示计算、风速风向计算、飞行的方位距离计算等;
[0032]c.按照规定的要求,判断故障状态,完成告警提示;例如判断失速状态、判断飞行 高度太低、判断是否偏航、判断发动机燃油系统是否故障、判断发动机进气压力是否故障 等;
[0033] d.按照维护要求,进行数据记录、数据下载、系统升级、飞机初始化配置等。
[0034]数据采集板卡含8路双工RS422接口; 4路RS429接收接口和2路RS429发送接口; 1路 以太网接口; 一路双工RS232接口; 6路模拟两接口、8路离散量接口;
[0035]数据采集板卡将采集数据转换成为数字量以后,使用一个DSP模块,将采集数据按 照约定的技术协议打包,发送到无线数据发送模块;
[0036]无线数据发送模块采购市场上已有的模块,型号很多,可以根据实际情况购买,一般而言,数据发送的数据量大于lOOM/s,数据发送距离在20米范围内。
[0037]由于飞行辅助系统仅仅是接收传感器设备的发出数据,而不对其输出数据进行更 改,因此即使该飞行辅助系统完全崩溃,飞机至少可以回到未加装航电系统前的飞机飞行 状态,飞行辅助系统不可能对飞机的飞行安全影响,系统构成如图1所示。
[0038]飞行辅助系统采用无线路由的方式发送机载设备参数,机载设备的无线电频率与 无线路由的无线电频率的比较如表1所示,从该表可以看出无线路由的使用频率远远高于 机载设备使用的无线电频率,相互间不会产生任何干扰,可以大胆使用。
[0039]表1飞行辅助系统无线电频率使用配置表
[0040]
[0041] 实施方法参见图2,飞行辅助系统针对的是低成本小型飞机进行航空电子系统的 加改装进行设计的,该系统可以根据用户的需求使用一台或者两台PAD作为座舱显示器。座 舱里的PAD显示器需要电源供电。不需要与座舱的任何数据线相连。需要定制一个托架,将 PAD
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