一种飞行管理系统双机同步的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于飞行管理系统技术领域，特别是飞行管理系统双机同步技术领域。
【背景技术】
[0002] 蛟龙600飞机是我国研制并自行设计制造的新型大型灭火/水上救援水陆两栖飞 机，已纳入国家应急救援航空体系，用于森林灭火和水上救援等任务。同时，通过改进改装， 可以具备客货运输、资源探测、海洋环境监测和保护等其他用途。
[0003] 飞行管理系统（简称：FMS)功能模块是蛟龙600飞机航电系统重要组成模块，它 提供基于多传感器的综合导航、导航数据库管理、飞行计划管理和水平制导等功能。飞行 管理模块接收多功能显示控制单元（简称：MCDU)的输入，查询导航数据库数据制定飞行计 划，并接收来自惯性导航系统、GPS系统、大气机等导航传感器的位置、姿态等信息，对这些 导航信息进行综合管理，确定飞机位置，根据导航信息对飞机进行水平引导，使飞机沿着制 定的飞行计划自动飞行。
[0004] 蛟龙600飞行管理系统采用双机配置架构，包含2个飞行管理模块（简称：FMM) 和2个MCDU。机组人员可以用任意一台MCDU输入数据，影响FMM的操作。采用双机配置的 架构要考虑的因素应包括两个FMM的独立性、冗余管理、系统综合、功能可用性和故障响应 机制等。采用双机配置的架构的双FMM应可进行信息互换，并保证数据的完整性和实时性， 需要保证任意一侧对于飞行计划的编辑、对准指令、自定义导航数据库操作、导航信息调谐 等数据信息的操作都应及时反映到另一侧FMM，以保证两侧数据的同步，这样两侧飞行员在 MCDU或ND(导航显示）上查看到的信息才能一致，两侧飞行员的操作才能同步。同时，当一 个FMM出现故障或掉电时，另一个FMM不需要机组人员额外输入即可自动接通，同时当发生 故障或掉电的FMM恢复正常时，通过数据同步，可使该FMM恢复任务数据，保持两侧FMM数 据一致，提高系统可靠性，保证飞行任务的完成。
[0005] 为满足飞行管理系统双机冗余管理和数据同步，提高系统可靠性需求，有两个关 键：一个是双机状态切换，另一个是数据同步。双机状态切换确定双机是处于同步/非同步 模式，确定FMM的主机/从机/异步状态，是数据同步逻辑的基础。FMM同步的数据包含飞 行计划信息、自定义导航数据库信息、导航信息、状态信息等多种数据类型，由于每种类型 数据的同步方式和周期各不相同，造成了其同步逻辑相当复杂，也带来了很大数据量的通 信需求，因此飞行管理系统双机同步的一个难点就是如何在同步逻辑复杂和大数据量的通 信需求下保证双机同步数据的完整性和实时性。
[0006] 飞行管理系统是当前民用飞机上的核心航电设备之一，目前国外的如美国的霍尼 韦尔公司、GE公司以及法国的泰勒斯公司垄断了支线、干线及商务飞机的航电产品市场，掌 握着飞行管理系统的核心技术及其发展。在波音、空客等机型上已实现飞行管理系统双机 同步的应用，我国还没有自主研发可以装机的货架产品，国内一些院校和研宄所，如西北工 业大学、南京航空航天大学和天津中国民航学院等，对飞行管理系统的管理模型开展过专 题研宄，发表过不少专题研宄报告，但针对飞行管理系统双机同步的方法国内相关研宄甚 少，也并未开展工程化应用实践。
【发明内容】
[0007] 为了解决飞行管理系统双机配置下的数据同步问题，本发明提供了一种飞行管理 系统双机同步的方法，通过交叉通信测试和飞行控制面板的FMM源选择确定双机的同步/ 非同步模式及其状态。进一步，为了解决实时数据与长周期数据的同步，通过采用基于优先 级数据处理机制，满足了双机同步数据的实时大容量数据通信的需求，为民用飞机飞行管 理系统双机冗余管理和数据同步提供技术保障，奠定了飞行管理系统双机配置工程化应用 的基础。
[0008] 本发明的发明目的通过以下技术方案实现：
[0009] 一种飞行管理系统双机同步的方法，包含以下步骤：
[0010] 步骤1)、系统初始化，设置第一飞行管理模块、第二飞行管理模块处于非同步模 式，第一飞行管理模块、第二飞行管理模块的状态为异步状态；
[0011] 步骤2)、初始化完成后，第一飞行管理模块、第二飞行管理模块分别以接收周期 八1\从同侧飞行管理系统下的各个子模块采集数据信息，将采集完毕的数据信息组合打包 后，以发送周期Δ T2发送给另一飞行管理模块；第一飞行管理模块、第二飞行管理模块分别 以接收周期Δ T1互相采集另一飞行管理模块传输的数据，如果第一飞行管理模块和第二飞 行管理模块在每个接收周期AT 1内都能同时采集到完整正确的数据信息，则第一飞行管理 模块和第二飞行管理模块交叉通信成功，第一飞行管理模块和第二飞行管理模块同时处于 交叉通信状态；
[0012] 步骤3)、第一飞行管理模块和第二飞行管理模块根据互相获得的数据信息，确定 是否处于同步模式；
[0013] 步骤4)、如果第一飞行管理模块和第二飞行管理模块处于同步模式，第一飞行管 理模块和第二飞行管理模块根据飞行控制面板的选择确定二个飞行管理模块的主机状态、 从机状态；否则第一飞行管理模块和第二飞行管理模块处于异步状态，独自处理信息，等待 同步；
[0014] 步骤5)、在确定主机状态、从机状态后，第一飞行管理模块和第二飞行管理模块互 传数据，完成与飞行计划信息相关的数据的同步；
[0015] 其中：接收周期AT1比发送周期Λ T ^决。
[0016] 步骤6)、在确定主机状态和从机状态后，主机执行包含指挥从机调谐无线电导航 台、确认MCDU按钮操作命令处理的次序、初始化飞行计划航段序列的系统事件。
[0017] 依据上述特征，所述步骤2)中采集的数据信息包含状态信息、动态导航交叉数 据、传感器数据，第一飞行管理模块和第二飞行管理模块根据采集的数据信息以确定导航 数据库是否在加载，处于就绪状态，惯导位置是否初始化完毕，导航参数是否有效。
[0018] 依据上述特征，所述步骤3)中确定第一飞行管理模块和第二飞行管理模块是否 处于同步模式的方法为：
[0019] 第一飞行管理模块和第二飞行管理模块分别获得异侧导航数据库就绪状态、异侧 位置初始化完毕状态、导航数据库信息和位置信息，分两种情况确定同步模式：
[0020] 情况1)、飞机在地面上，如果两侧导航数据库都就绪并且位置初始化都完毕并且 两侧导航数据库相同，则第一飞行管理模块和第二飞行管理模块处于同步模式，否则为非 同步模式；
[0021] 情况2)、飞机在空中，如果两侧导航数据库都就绪并且位置初始化都完毕并且两 侧导航数据库相同并且两侧位置之差不超过设定的阈值ΔΑ，则第一飞行管理模块和第二 飞行管理模块处于同步模式，否则为非同步模式。
[0022] 依据上述特征，所述步骤5)中飞行计划信息相关的数据包含以下几种类型数据：
[0023] a、状态信息；b、动态导航交叉数据；c、加载数据库信息；d、飞行计划数据；e、无线 电调谐协信息；f、传感器数据。
[0024] 依据上述特征，各种类型数据的同步方法如下：
[0025] a)、对同步数据的发送优先级进行设定，优先级由高到底为a>b>c>d>e>f，在同一 个周期内，如果存在多种需要发送的数据类型，则优先级高的数据类型优先发送；
[0026] b)、主机和从机将状态信息、动态导航交叉数据、传感器数据以发送周期八^互相 发送；主机和从机将加载数据库信息、飞行计划数据、无线电调谐协信息互相实时发送并且 由主机以发送周期AT 2将加载数据库信息、飞行计划数据、无线电调谐协信息同步给从机。
[0027] 与现有技术相比，本发明通过交叉通信测试和飞行控制面板FMM源选择确定双机 的同步/非同步模式及其状态，根据同步数据的特点和飞行管理系统任务需求对发送的同 步数据进行优先级设置，同时根据不同的数据类型设置实时数据处理与长周期数据处理相 结合的方法，将复杂的发送逻辑和实时大容量数据通信的需求简单化，保证了同步数据的 完整性和实时性。该发明方法是一种步骤清晰，易于工程实现的方法，对于飞行管理系统在 蛟龙600飞机或其他民用运输机上的双机配置，满足飞行管理系统冗余管理，提高系统可 靠性的要求具有重要的现实应用意义。
【附图说明】
[0028] 图1是本发明方法的工作流程示意图，首先初始化FMM模式和状态，根据交叉通信 的测试结果，监控系统处于同步/非同步模式，然后判定第一飞行管理模块和第二飞行管 理模块是主机或者从机或者异步状态，最后根据第一飞行管理模块和第二飞行管理模块的 状态完成相应的数据同步过程，其中各个模块之间的箭头代表了逻辑连接关系。
[0029] 图2是本发明方法中系统总体配置架构图，由飞行控制面板的FMM源选择结果，确 定第一飞行管理模块和第二飞行管理模块的主机/从机的状态，第一飞行管理模块和第二 飞行管理模块直接可以互传同步信息，其中各个模块之间的箭头代表了逻辑连接关系。
[0030] 图3是本发明方法中系统同步/非同步模式监控流程示意图，根据两侧第一飞行 管理模块和第二飞行管理模块交叉通信的结果，如果交叉通信失败则系统处于非同步模 式，交叉通信成功，则根据两侧导航数据库就绪状态、位置信息、地面