一种防护型音视频综合记录器的制作方法

本发明属于航空电子
技术领域：
，涉及一种防护型音视频综合记录器。
背景技术：
：在以往的防护型座舱音视频记录器设计中，全部采用模拟信号采集，在进行地面还原时必须采用专门的数据处理软件进行转换才能进行，随着数字音视频采集技术的发展，能够采集记录数字音视频数据的防护记录器研制提上议事日程。同时在在以往的防护型音视频采集设计中未进行雷电间接效应设计，而在新型国产民用飞机中，雷电防护的要求日益凸显，研制新型防护型座舱音视频综合记录器的需求日益紧迫。技术实现要素：发明目的：提供一种能够采集记录数字音视频数据的防护型音视频综合记录器。技术方案：一种防护型音视频综合记录器，包括主控制模块3，电源模块2和坠毁保护组件1，其中，所述电源模块2连接主控制模块3，为其供电，主控制模块3与坠毁保护组件1连接，且所述主控制模块3还通过AFDX总线、ARINC-429总线和机上总线连接，太网总线分别连接机上数字摄像头、地面维护设备和软件加载器，并通过舱音数据线与机上数字拾音器连接。所述电源模块包括顺次连接的AC/DC转换电路201、电源表决电路202、尖峰抑制电路203、过压保护电路204、电源滤波电路205、电源升压电路206、储能电路207、DC-DC变化电路208，其中，电源表决电路202还连接机上28V直流电源，AC/DC转换电路201连接机上115V交流电源。3.电源模块2中AC/DC转换电路201和电源表决电路202之间设置有电源防雷电路210。所述电源模块2中储能电路207上连接有掉电指示电路209。所述主控制模块3包括第1路以太网物理层接口芯片307、第2路以太网物理层接口芯片308、PowerPC微处理器309、AFDX终端采集模块316、ARINC-429接口芯片317、FPGA电路328、存储接口电路322，其中，第1路以太网物理层接口芯片307与PowerPC微处理器309连接，PowerPC微处理器309通过存储接口电路322连接坠毁保护组件1，FPGA电路328分别与PowerPC微处理器309和ARINC-429接口芯片317连接，AFDX终端采集模块316连接PowerPC微处理器309，第1路以太网物理层接口芯片307通过隔离变压器和以太网防雷电路连接3路机上数字视频摄像头。所述主控制模块3中第2路以太网物理层接口芯片308上通过3路通过隔离变压器和以太网防雷电路分别连接机上数字视频摄像头、地面设备和软件加载器。所述主控制模块3中PowerPC微处理器309上还连接有复位电路318、程序存储器320、内存电路321、北京时间采集电路323、时钟电路329。所述主控制模块3中FPGA电路328上连接有时钟电路330，并通过数字音频编解码电路324连接机上数字拾音器。所述主控制模块3中AFDX终端采集模块316、ARINC-429接口芯片317、数字音频编解码电路324均各自连接有AFDX防雷电路325、ARINC-429防雷电路326、音频防雷电路327。所述主控制模块3中PowerPC微处理器309通过AFDX终端采集模块316与机上其他AFDX总线交换机设备连接，可以采集数据链数据和数字话音数据。有益效果：本发明防护型音视频综合记录器有如下有益效果：a)本发明具有1路AFDX总线接口，能够与飞机上具有AFDX总线接口的设备交联，获取数据链数据，并能够通过该AFDX总线获取数字话音数据；b)本发明与1路数字拾音器连接，能够采集1路数字舱音信号；c)本发明具有1路ARINC-429总线从机载维护系统获取UTC时间，同时自己设计有北京时间采集电路，用于采集北京时间，在每一数据帧中都记录有北京时间和UTC时间，方便在数据还原时进行多通道数据同步；d)本发明具有6路高速以太网接口，4路用于和具有以太网接口的数字摄像头交联，采集数字视频信号；1路用于软件加载；1路用于数据下载；e)本发明能够通过115AC和28VDC同时供电，也可在两种电源单独进行供电工作；丰富了产品的电源适应性，也提高了产品的通用性，使得该型产品能够在更多的飞机中通用；f)本发明对外部交流接口均增加了防雷电路设计，能够抵御雷电间接效应。附图说明图1是本发明的原理框图。图2是本发明的电源模块框图。图3是本发明的主控制模块原理框图。图4是本实用信息数据包组成示意图。其中，3-主控制模块，2-电源模块，1-坠毁保护组件，201-AC/DC转换电路，202-电源表决电路，203-尖峰抑制电路，204-过压保护电路，205-电源滤波电路，206-电源升压电路，207-储能电路，208-DC-DC变化电路，209-掉电指示电路，210-电源防雷电路，301-第1路隔离变压器，302-第2路隔离变压器，303-第3路隔离变压器，304-第4路隔离变压器，305-第5路隔离变压器，306-第6路隔离变压器，307-第1路以太网物理层接口芯片，308-第2路以太网物理层接口芯片，309-PowerPC微处理器，310-第1路以太网防雷电路，311-第2路以太网防雷电路，312-第3路以太网防雷电路，313-第4路以太网防雷电路，314-第5路以太网防雷电路，315-第6路以太网防雷电路，316-AFDX终端采集模块，317-ARINC-429接口芯片，318-复位电路，319-电源变化电路，320-程序存储器，321-内存电路，322-存储接口电路，323-北京时间采集电路，324-数字音频编解码电路，325-AFDX防雷电路，326-ARINC-429防雷电路，327-音频防雷电路，328-FPGA电路，329-时钟电路，330-时钟电路。具体实施方式下面结合附图对本发明做进一步详细描述。如图1所示，本发明防护型音视频综合记录器包括主控制模块3，电源模块2和坠毁保护组件1。其中，所述电源模块2连接主控制模块3，为其供电，主控制模块3与坠毁保护组件1连接，且所述主控制模块3还通过AFDX总线、ARINC-429总线和机上总线连接，太网总线分别连接机上数字摄像头、地面维护设备和软件加载器，并通过舱音数据线与机上数字拾音器连接。如图2所示，所述的电源模块包括顺次连接的201、202、203、204、205、206、207、208，其中，202还连接机上28V直流电源，201连接机上115V交流电源，201和202之间设置有210，207上连接有209。其中AC-DC转换电路201，AC-DC转换电路将外部输入的115AC电源转换为28VDC电源，电源表决电路202，通过该电路将AC-DC转换电路转换的28VDC电源和机上直接输入的28VDC电源进行表决，尖峰抑制电路203、过压保护电路204、电源滤波电路205可以对电源选择电路202输入的过高的电压和电流进行抑制，从而保护后端电路，电源升压电路206用于将电压瞬间升高为10VDC～40VDC，用于提高掉电储能时间。储能电路207、DC-DC变化电路208、掉电指示电路209电路，分别用于向数据管理模块提供3.3VDC和掉电指示信号。电源防雷电路210，用于抑制雷电间接效应，用于保护后端电路。如图3所示，所述主控制模块3通过第1路隔离变压器301、第2路隔离变压器302、第3路隔离变压器303、第4路隔离变压器304分别与机上的数字摄像头连接，接收视频数据；主控制模块通过第5路隔离变压器305与地面检测设备连接，用于数据下载；通过第6隔离变压器306与机上统一的软件加载设备连接，用于软件维护升级；第1路隔离变压器301与第1路以太网防雷电路电路310连接，第2路隔离变压器302与第2路以太网防雷电路电路311连接，第3路隔离变压器303与以第3路太网防雷电路电路312连接，第4路隔离变压器304与第4路以太网防雷电路电路313连接，第5路隔离变压器305与第5路以太网防雷电路电路314连接，第6路隔离变压器306与第6路以太网防雷电路电路315连接，同时第1路隔离变压器301、第2路隔离变压器302、第3路隔离变压器303同时与第1路以太网物理层接口芯片307连接，第4路隔离变压器304、第5路隔离变压器305、第6路隔离变压器306同时与第2路以太网物理层接口芯片308连接，以太网物理层接口芯片307、308同时与PowerPC微处理器309连接。主控制模块通过AFDX终端采集模块316与飞机AFDX交换机连接，获取话音数据和数据链数据，同时AFDX终端采集模还连接有AFDX防雷电路325，并通过PCI总线与PowerPC微处理器309连接；主控制模块通过ARINC-429接口芯片317接收UTC天文时间以保持和机上其他设备时间同步，同时ARINC-429接口芯片317还连接有ARINC-429防雷电路326和FPGA电路328；主控制模块通过数据音频编解码电路324与外部舱音数据采集设备进行交联用于采集舱音数据，同时数据音频编解码电路324还连接有音频防雷电路326和FPGA电路328；FPGA电路328分别与PowerPC微处理器电路309连接和时钟电路330连接，PowerPC微处理器电路还连接有复位电路318、程序存储器320、时钟电路329、内存电路321，存储接口电路322，并通过SPI接口与北京时间采集电路323连接用于读取北京时间。主控制模块还包括电源变换电路319分别与以太网物理层接口芯片307、308，PowerPC微处理器309，AFDX终端采集模块316，ARINC-429接口芯片317，复位电路318，程序存储器320，内存电路321，存储接口电路322，北京时间采集电路323，数字音频编解码电路324，FPGA电路328连接用于给上述电路提供电源。如图4所示，所述的防护型音视频综合记录器的数据存储格式包括数据包头和数据包体。如表1所示数据存储格式中的数据包头包括起始包标志、数据类型、通道ID、包长度、数据长度、帧序号、数据包标志、相对时间计数器和包头校验和。表1本发明数据包头结构表字段定义长度字段1起始包标志2字节字段2数据类型2字节字段3通道ID2字节字段4包长度4字节字段5数据长度4字节字段6帧序号1字节字段7数据包标志1字节字段8相对时间计数器6字节字段9包头校验和2字节如表2所示数据存储格式中的数据包体通道特定数据字、UTC时间、北京时间、故障字、配置库名称、产品编号、飞机编号、飞行员编号、数据。表2数据包体组成示意字段定义长度字段1通道特定数据字4字节字段2UTC时间8字节字段3北京时间8字节字段4故障字4字节字段5配置库名称8字节字段6产品编号8字节字段7飞机编号14字节字段8飞行员编号2字节字段9数据1968字节当前第1页1 2 3