备份调谐系统、方法、计算机可读存储介质及计算机设备与流程

1.本发明涉及飞行器技术领域，特别涉及一种备份调谐系统、方法、计算机可读存储介质及计算机设备。


背景技术：

2.在航空领域，无线电导航系统是指利用无线电导航台和机载无线电导航设备，引导飞行器沿规定航线安全到达目的地的系统，主要包括自动定向仪(adf)、测距器(dme)、甚高频全向信标(vor)、仪表着陆系统(ils)/卫星着陆系统(gls)/星基着陆系统(sls)及其他。上述这些无线电导航设备都需要将工作频率调谐到与地面导航台相同的频率上才能正常工作。基于运行安全的考虑，适航条款都会要求民用飞机安装两套独立的无线电导航系统，用于相互冗余备份。
3.目前，无线电导航系统的主调谐功能一般通过飞管系统(fms)来实现，飞管主调谐可以分为vor和adf调谐，并同时对左侧或右侧的ils/gls/sls进行调谐，图1为某一传统飞机的无线电导航系统fms主调谐方法或系统示例。
4.通常，fms主调谐的故障具有两种形式。其中，故障形式1为：进入中央网络前的故障，如图3所示，即称为fms表现形式1的故障，包括如fms本体功能失效、fms与中央网络的链路失效等；故障形式2为：进入中央网络后以及完成调谐前的故障，如图3所示，即称为fms表现形式2的故障，包括如调谐数据路由出错、中央网络与无线电导航设备间的链路失效等。两种故障形式都将导致fms主调谐功能失效，从而无法为飞行机组提供有效的飞行引导。目前通常采用备份调谐的方式来解决上述fms主调谐功能失效的问题。
5.但现有的用于无线电导航备份调谐的系统存在种种缺陷和不足。例如，图2为某一传统飞机的无线电导航系统备份调谐的系统示例。在该机型备份调谐设计中，备份调谐功能通过左侧的调谐控制板(tcp)仅对左侧的无线电导航设备进行备份调谐，而右侧的无线电导航设备未设计备份调谐功能，其中无线电导航设备包括adf、dme、vor以及ils/gls/sls。
6.而且，更严重的是：当fms主调谐功能未发生故障的情况下，如果机组人员操作左侧的调谐控制板对左侧无线电导航设备进行备份调谐，左侧的无线电导航设备的工作频率随之发生改变，但右侧的无线电导航设备的工作频率仍停留在fms主调谐的调谐频率上。因此，上述这种备份调谐方式或系统会导致左侧ils的工作频率与右侧ils的工作频率不一致，不一致的结果最终将在正副驾驶员所观察的左右主显示(pfd)上给出不同的进近着陆提示，这将极大误导飞行机组的操作。而且，特别是在进近着陆重要飞行阶段，这种误导将是灾难性的风险，可能会导致机毁人亡。此外，现有技术的fms主调谐功能无法保证人为操控的最高优先级。
7.有鉴于此，实有必要开发一种新的备份调谐系统、方法、计算机可读存储介质及计算机设备，用以解决上述问题。


技术实现要素：

8.本技术的实施例提供一种备份调谐系统、方法、计算机可读存储介质及计算机设备，以解决现有技术中备份调谐方式导致不同侧工作频率不一致和无法保证人为操控的最高优先级的技术问题。
9.为了解决上述技术问题，本技术的实施例公开了如下技术方案：
10.一方面，提供了一种备份调谐系统，包括：
11.主调谐单元，所述主调谐单元包括第一主调谐子单元和第二主调谐子单元；
12.备份调谐单元，所述备份调谐单元包括第一调谐控制板和第二调谐控制板，所述第一调谐控制板和所述第二调谐控制板均具有手动备份调谐模式，所述第一调谐控制板和所述第二调谐控制板的手动备份调谐模式的优先级高于所述第一主调谐子单元和所述第二主调谐子单元的主调谐；所述第一调谐控制板用于读取所述第一主调谐子单元的主调谐状态数据，以判断所述第一主调谐子单元是否故障；所述第二调谐控制板用于读取所述第二主调谐子单元的主调谐状态数据，以判断所述第二主调谐子单元是否故障；
13.执行单元，所述执行单元包括无线电导航设备；所述第一调谐控制板或所述第二调谐控制板用于对所述无线电导航设备进行备份调谐；所述第一调谐控制板或所述第二调谐控制板中的任一者用于对无线电导航设备进行备份调谐；且所述第一调谐控制板用于与所述第二调谐控制板进行同步备份调谐。
14.除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，还包括传输单元，所述传输单元连接于所述第一调谐控制板和所述第二调谐控制板之间，以使所述第一调谐控制板与所述第二调谐控制板进行同步备份调谐。
15.除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述备份调谐单元包括备份调谐端口，所述备份调谐端口处于有效状态。
16.除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述备份调谐单元包括多功能键盘区，所述多功能键盘区用于输入并显示所述目标备份调谐频率。
17.除了上述公开的一个或多个特征之外，或者作为替代，所述传输单元包括第一传输介质和第二传输介质，所述第一传输介质连接于所述第一调谐控制板和所述第二调谐控制板之间用于数据输出；所述第一传输介质为线缆或网络；
18.所述第二传输介质用于所述第一调谐控制板监测所述第一主调谐子单元的主调谐状态，且所述第二传输介质用于所述第二调谐控制板监测所述第二主调谐子单元的主调谐状态。
19.另一方面，进一步公开了一种备份调谐方法，该方法包括以下步骤：
20.(1)第一调谐控制板监测第一主调谐子单元的主调谐状态，第二调谐控制板监测第二主调谐子单元的主调谐状态；
21.(2)判断第一主调谐子单元的主调谐状态和第二主调谐子单元的主调谐状态是否均处于故障；若是，进入下一步骤(3)；若否，判断所述第一调谐控制板或所述第二调谐控制板是否进入手动备份调谐模式，若是，所述第一调谐控制板或所述第二调谐控制板进行手动备份调谐，并进入下一步骤(3)，若否，所述第一主调谐子单元和所述第二主调谐子单元进行主调谐；
22.(3)所述第一调谐控制板和所述第二调谐控制板中任一者对无线电导航设备进行
备份调谐，且所述第一调谐控制板和所述第二调谐控制板进行同步备份调谐。
23.除了上述公开的一个或多个特征和/或步骤之外，或者作为替代，将所述第一调谐控制板和所述第二调谐控制板的备份调谐端口均置为有效状态。
24.除了上述公开的一个或多个特征和/或步骤之外，或者作为替代，在对无线电导航设备进行备份调谐之前，通过手动输入所述第一调谐控制板的目标备份调谐频率，并同步目标备份调谐频率至所述第二调谐控制板；或者，通过手动输入所述第二调谐控制板的目标备份调谐频率，并同步目标备份调谐频率至所述第一调谐控制板。
25.另一方面，进一步公开了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述方法的步骤。
26.另一方面，进一步公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述方法的步骤。
27.上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：实现当主调谐单元的主调谐功能发生故障时，备份调谐功能能够准确、高效地完成对无线电导航系统的控制，使飞机能够及时得到导航引导，可以避免备份调谐导致一侧的无线电设备的工作频率与另一侧的无线电设备的工作频率不一致的传统调谐方式，可在正副驾驶员所观察的左右主显示上给出同一无线电导航设备工作频率的统一进近着陆提示，特别是在进近着陆重要飞行阶段，将大大提高飞机安全裕度，降低发生事故的概率。并且，所述第一调谐控制板和所述第二调谐控制板的手动备份调谐模式的优先级高于所述第一主调谐子单元和所述第二主调谐子单元的主调谐，能保证人为操控的最高优先等级。
附图说明
28.下面结合附图，通过对本技术的具体实施方式详细描述，将使本技术的技术方案及其它有益效果显而易见。
29.图1为现有技术中某传统飞机的飞管系统主调谐的示意图；
30.图2为某一传统飞机的无线电导航系统备份调谐的系统示意图；
31.图3为本技术实施例提供的用于在无线电导航中备份调谐的系统示意图；
32.图4为本技术实施例提供的用于在无线电导航中备份调谐的流程示意图；
33.100、主调谐单元；
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110、第一主调谐子单元；
34.120、第二主调谐子单元；
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200、备份调谐单元；
35.210、第一调谐控制板；
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220、第二调谐控制板；
36.300、执行单元；
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310、无线电导航设备；
37.400、传输单元；
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410、中央网络。
具体实施方式
38.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为
了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
39.参照图3，图3为可实施本发明实施例的用于在无线电导航中备份调谐的系统示意图。本技术提供的用于在无线电导航中备份调谐的系统，包括主调谐单元100、备份调谐单元200、执行单元300和传输单元400。
40.主调谐单元100具体包括第一主调谐子单元110和第二主调谐子单元120，第一主调谐子单元110和第二主调谐子单元120用于进行主调谐；备份调谐单元200包括第一调谐控制板210和第二调谐控制板220，第一调谐控制板210和第二调谐控制板220均具有手动备份调谐模式，第一调谐控制板210和第二调谐控制板220的手动备份调谐模式的优先级高于第一主调谐子单元110和第二主调谐子单元120的主调谐。并且，第一调谐控制板210用于输入备份调谐频率，并用于周期性地读取第一主调谐子单元110的主调谐状态数据，第一调谐控制板210用以判断第一主调谐子单元110是否处于故障状态；第二调谐控制板220用于输入备份调谐频率，并用于周期性地读取第二主调谐子单元120的主调谐状态数据，第二调谐控制板220用以判断第二主调谐子单元120是否处于故障状态。
41.执行单元300包括无线电导航设备310；第一调谐控制板210和第二调谐控制板220中的任一者用于对无线电导航设备310进行备份调谐；且第一调谐控制板210用于与第二调谐控制板220进行同步备份调谐。
42.具体为，执行单元300包括处于第一位置处的无线电导航设备310和处于第二位置处的无线电导航设备310，当第一调谐控制板210检测到第一主调谐子单元110处于故障状态，或当第二调谐控制板220检测到第二主调谐子单元120处于故障状态时，第一调谐控制板210用以对第一位置处的无线电导航设备310进行备份调谐，且第一调谐控制板210用以将备份调谐数据同步到第二调谐控制板220，或者第二调谐控制板220用以对第二位置处的无线电导航设备310进行备份调谐，且第二调谐控制板220用以将备份调谐数据同步到第一调谐控制板210。无线电导航设备310包括adf、dme、vor、ils/gls/sls相关设备，是备份调谐的目标终端。
43.具体地，备份调谐单元200包括备份调谐端口，即，第一调谐控制板210和第二调谐控制板220均包括备份调谐端口，该备份调谐端口处于有效状态。
44.进一步地，备份调谐单元200包括多功能键盘区，多功能键盘区用于输入并显示出第一调谐控制板210的目标备份调谐频率，或者用于输入并显示第二调谐控制板220的目标备份调谐频率。并且，备份调谐单元200可以支持频率千分位级的输入和显示。
45.需要说明的是，本技术用于无线电导航设备中的备份调谐系统的传输单元400连接于第一调谐控制板210和第二调谐控制板220之间，用于实现第一调谐控制板210和第二调谐控制板220的同步备份调谐。具体地，传输单元400包括中央网络410、第一传输介质和第二传输介质，中央网络410连接于主调谐单元100与执行单元300之间，第一传输介质连接于第一调谐控制板210和第二调谐控制板220之间，用于实现第一调谐控制板210和第二调谐控制板220之间的数据传输，其中第一传输介质为线缆或网络；第二传输介质用于第一调
谐控制板210监测第一主调谐子单元110的主调谐状态，且第二传输介质用于第二调谐控制板220监测第二主调谐子单元120的主调谐状态。
46.本技术提出的用于无线电导航设备的备份调谐系统，利用第一调谐控制板210周期性地读取第一主调谐子单元110的主调谐状态数据，利用第二调谐控制板220周期性地读取第二主调谐子单元120的主调谐状态数据，判断两套fms即第一主调谐子单元110和第二主调谐子单元120是否处于故障状态，如果两套fms主调谐均处于故障状态，则执行备份调谐功能。第一调谐控制板210和第二调谐控制板220通过传输介质连接实现互联互通，从而实现调谐数据相互同步，即当在第一调谐控制板210和第二调谐控制板220中的任一者对某对应位置的无线电导航设备310进行备份调谐时，调谐数据将自动同步至互联互通的第一调谐控制板210或第二调谐控制板220上，完成另一侧无线电导航设备310的备份调谐操作，也即保持两侧无线电导航设备310的备份调谐频率的一致性。
47.参阅图4，图4为本技术实施例提供的用于在无线电导航中备份调谐的流程示意图；本技术还提供一种用于在无线电导航中备份调谐方法，备份调谐方法包括如下步骤：
48.(1)第一调谐控制板210监测第一主调谐子单元110的主调谐状态，第二调谐控制板220监测第二主调谐子单元120的主调谐状态；
49.即，第一调谐控制板210和第二调谐控制板220周期地监测主调谐单元100的主调谐故障状态；
50.(2)判断第一主调谐子单元110和第二主调谐子单元120是否故障；若是，进入下一步骤(3)；若否，判断第一调谐控制板210或第二调谐控制板220是否进入手动备份调谐模式，若是，第一调谐控制板210或第二调谐控制板220进行手动备份调谐，并进入下一步骤(3)，若否，第一主调谐子单元110和第二主调谐子单元120进行主调谐；
51.(3)第一调谐控制板210和第二调谐控制板220中任一者对无线电导航设备310进行备份调谐，且第一调谐控制板210和第二调谐控制板220进行同步备份调谐；
52.其中在本步骤(3)中，在对无线电导航设备310进行备份调谐之前，通过手动输入第一调谐控制板210的目标备份调谐频率，并同步目标备份调谐频率至第二调谐控制板220；或者，通过手动输入第二调谐控制板220的目标备份调谐频率，并同步目标备份调谐频率至第一调谐控制板210；
53.其中，第一调谐控制板210和第二调谐控制板220始终处于有效状态，第一调谐控制板210和第二调谐控制板220的备份调谐端口均置为有效状态。
54.本技术还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现中所述方法的步骤。
55.本技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述方法的步骤。
56.本技术提出的用于无线电导航设备的备份调谐系统、方法、计算机设备及计算机可读存储介质中，利用第一调谐控制板210和第二调谐控制板220周期地监测主调谐单元100的调谐状态数据，当读取到第一主调谐子单元110和第二主调谐子单元120处于故障状态时，在第一调谐控制板210和第二调谐控制板220中任一者的备份调谐模式下手动输入的调谐数据，首先同步另一相互联通的第一调谐控制板210或第二调谐控制板220的调谐数据，然后两路调谐数据将各自经由对应位置侧的无线电导航设备310上备份调谐接口，实现
对应位置侧的无线电导航设备310的备份调谐。该备份调谐方法，当检测到主调谐单元100的主调谐功能故障时，可以通过设计备份调谐单元200的第一调谐控制板210和第二调谐控制板220中任一者同步备份调谐数据后，实现对两套无线电导航设备310的备份调谐。通过该备份调谐方法可以有效避免在fms主调谐功能正常时，优先选取fms调谐频率，从而获得更加精准的导航引导；可以避免备份调谐导致左右侧的无线电导航设备的工作频率不一致的传统调谐方式，可在正副驾驶员所观察的左右主显示(pfd)上给出同一无线电导航设备工作频率的统一进近着陆提示，特别是在进近着陆重要飞行阶段，这将极大提高飞机安全裕度，降低发生事故的概率。并且，第一调谐控制板210和第二调谐控制板220的手动备份调谐模式的优先级高于第一主调谐子单元110和第二主调谐子单元120的主调谐，能保证人为操控的最高优先等级。
57.以上对本技术实施例所提供的备份调谐系统、方法、计算机可读存储介质及计算机设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例的技术方案的范围。