一種備份飛行顯示器和一體化備份儀表的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種備份飛行顯示器，包括中央處理模塊、大氣測量模塊、航姿測量模塊和顯示模塊；還公開了一種一體化備份儀表，包括磁傳感器和所述的備份飛行顯示器，所述磁傳感器的輸出端通過飛機參數輸入接口與中央處理模塊的輸入端連接。本實用新型中一種備份飛行顯示器具有豐富的功能，集成中央處理模塊、大氣測量模塊和航姿測量模塊，集成度高，實用性強；本實用新型中一種一體化備份儀表包含備份飛行顯示器，具有集成度高、體積小和功耗低的特點，還減輕了備份儀表的質量。本實用新型作為一種備份飛行顯示器和一體化備份儀表可廣泛應用于航空備份儀表領域。
【專利說明】
_種備份飛行顯不器和一體化備份儀表
技術領域
[0001]本實用新型涉及航空備份儀表領域，尤其是一種備份飛行顯示器和一體化備份儀表。【背景技術】
[0002]MEMS即微機電系統(Microelectro Mechanical Systems)，MEMS傳感器是米用微電子和微機械加工技術制造出來的新型傳感器。與傳統的傳感器相比，它具有體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高、適于批量化生產、易于集成和實現智能化的特點。
[0003]ARINC429總線結構簡單、性能穩定，抗干擾性強。最大的優勢在于可靠性高，這是由于非集中控制、傳輸可靠、錯誤隔離性好。
[0004]RS-232C標準(協議)的全稱是EIA-RS-232C標準(簡稱232，RS232)，其中EIA (Electronic Industry Associat1n)代表美國電子工業協會，RS(recommended standard)代表推薦標準，232是標識號，C代表RS232的最新一次修改(1969)，在這之前，有 RS232B、RS232A。它規定連接電纜和機械、電氣特性、信號功能及傳送過程。常用物理標準還有EIARS-422A、EIA RS-423A、EIARS-485。
[0005]RS-422標準全稱是“平衡電壓數字接口電路的電氣特性”，它定義了接口電路的特性。實際上還有一根信號地線，共5根線。由于接收器采用高輸入阻抗和發送驅動器比RS232 更強的驅動能力，故允許在相同傳輸線上連接多個接收節點，最多可接256個節點。即一個主設備(Master)，其余為從設備(Slave)，從設備之間不能通信，所以RS-422支持點對多的雙向通信。
[0006]綜合備份儀表是指采用MEMS固態傳感器、電子和信息等新技術，將氣壓高度表、空速表、地平儀、磁羅盤等分離儀表的信息進行綜合計算及集成，綜合顯示飛機姿態、高度、速度的集成應急設備，代替傳統分離的機械式高度表、空速表、應急地平儀和磁羅盤。目前備份儀表在國外各型飛機上應用非常廣泛，其在主儀表失效等緊急情況下可以提供應急導航信息，是保障載機在應急情況下安全起降的重要設備。
[0007]綜合備份儀表一般由三個外場可更換單元:顯示器單元、大氣航姿組合測量單元和捷聯磁傳感器組成，集成度較低，而且體積較大、重量較重、功耗較高。【實用新型內容】
[0008]為了解決上述技術問題，本實用新型的目的是提供一種備份飛行顯示器和一體化備份儀表，所述備份飛行顯示器具有豐富的功能，集成度高，實用性強;所述一體化備份儀表具有高集成度，體積小，質量小，功耗低的特點。
[0009]本實用新型所采用的技術方案是:一種備份飛行顯示器，包括中央處理模塊、大氣測量模塊、航姿測量模塊和顯示模塊，其中:
[0010]所述大氣測量模塊的輸出端與中央處理模塊的輸入端連接；
[0011]所述航姿測量模塊的輸出端與中央處理模塊的輸入端連接；
[0012]所述中央處理模塊的輸出端與顯示模塊的輸入端連接。
[0013]進一步地，所述備份飛行顯示器還包括飛機對接模塊，所述飛機對接模塊包括電源接口、飛機參數輸出接口、飛機參數輸入接口和多路備用接口，所述電源接口、飛機參數輸出接口、飛機參數輸入接口和多路備用接口均與中央處理模塊連接。
[0014]進一步地，所述備份飛行顯示器還包括濾波模塊，所述電源接口、飛機參數輸出接口、飛機參數輸入接口和多路備用接口均通過濾波模塊與中央處理模塊連接。
[0015]進一步地，所述備份飛行顯示器還包括傳感模塊，所述傳感模塊的輸出端與中央處理模塊的輸入端連接，所述傳感模塊包括亮度傳感器和溫度傳感器，所述亮度傳感器和溫度傳感器的輸出端均與中央處理模塊的輸入端連接。
[0016]進一步地，所述備份飛行顯示器還包括帶有導光板的按鍵模塊，所述帶有導光板的按鍵模塊的輸出端與中央處理模塊的輸入端連接。
[0017]進一步地，所述大氣測量模塊包括動壓傳感器和靜壓傳感器，所述動壓傳感器和靜壓傳感器的輸出端均與中央處理模塊的輸入端連接，所述動壓傳感器和靜壓傳感器均為硅諧振式壓力傳感器。
[0018]進一步地，所述航姿測量模塊為MEMS傳感器。
[0019]進一步地，所述顯示模塊為寬溫液晶顯示屏。
[0020]本實用新型所采用的另一技術方案是:一種一體化備份儀表，包括磁傳感器和所述的備份飛行顯示器，所述磁傳感器的輸出端通過飛機參數輸入接口與中央處理模塊的輸入端連接。
[0021]進一步地，所述飛機參數輸入接口包括RS422接口和ARINC429接口。[〇〇22]本實用新型的有益效果是:本實用新型中一種備份飛行顯示器具有豐富的功能， 集成中央處理模塊、大氣測量模塊和航姿測量模塊，集成度高，實用性強;本實用新型中一種一體化備份儀表包含備份飛行顯示器，具有集成度高、體積小和功耗低的特點，還減輕了備份儀表的質量。
[0023]另外，備份飛行顯示器的大氣測量模塊采用精度高體積小的硅諧振式壓力傳感器，減小了大氣數據時漂、溫漂誤差及重量;航姿測量模塊采用微型化MEMS固態傳感器，集成于備份飛行顯示器內，以滿足使用要求;還增加濾波模塊，對外部與備份飛行顯示器交聯的所有信號進行濾波處理，提高備份飛行顯示器的抗電磁干擾能力。【附圖說明】
[0024]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步說明:[〇〇25]圖1是本實用新型中一種備份飛行顯示器的結構框圖；
[0026]圖2是本實用新型中一種一體化備份儀表的結構框圖；[〇〇27]圖3是本實用新型中一種備份飛行顯示器的一具體實施例結構框圖。【具體實施方式】
[0028]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。[〇〇29] 一種備份飛行顯示器，參考圖1，包括中央處理模塊、大氣測量模塊、航姿測量模塊和顯示模塊，其中:
[0030]所述大氣測量模塊的輸出端與中央處理模塊的輸入端連接；[0031 ]所述航姿測量模塊的輸出端與中央處理模塊的輸入端連接；[〇〇32]所述中央處理模塊的輸出端與顯示模塊的輸入端連接。
[0033]作為進一步優選的實施方式，所述大氣測量模塊包括動壓傳感器和靜壓傳感器， 所述動壓傳感器和靜壓傳感器的輸出端均與中央處理模塊的輸入端連接，所述動壓傳感器和靜壓傳感器均為硅諧振式壓力傳感器。采用精度高且體積小的硅諧振式壓力傳感器，減小了大氣數據時漂、溫漂誤差及一體化備份儀表的重量。
[0034]作為進一步優選的實施方式，所述航姿測量模塊為MEMS傳感器，滿足使用者的需求。[〇〇35]作為進一步優選的實施方式，所述顯示模塊為寬溫液晶顯示屏，使顯示畫面更加清晰。[〇〇36]所述中央處理模塊為高性能處理芯片，采用高性能處理芯片提升了畫面刷新率， 使顯示畫面看起來更加流暢，在飛機做大機動時，畫面的跟隨性更好。采用高性能處理芯片取代原來的計算芯片和顯示處理芯片，達到減小體積、減輕重量、降低功耗的目的。[〇〇37]將大氣測量模塊、航姿測量模塊、顯示模塊與中央處理模塊集成在一個部件中，高度集成化，適應航空工業發展需求。[〇〇38]作為進一步優選的實施方式，所述備份飛行顯示器還包括飛機對接模塊，所述飛機對接模塊包括電源接口、飛機參數輸出接口、飛機參數輸入接口和多路備用接口，所述電源接口、飛機參數輸出接口、飛機參數輸入接口和多路備用接口均與中央處理模塊連接。
[0039]作為進一步優選的實施方式，所述備份飛行顯示器還包括濾波模塊，所述電源接口、飛機參數輸出接口、飛機參數輸入接口和多路備用接口均通過濾波模塊與中央處理模塊連接。濾波模塊對外部與備份飛行顯示器交聯的所有信號均進行濾波處理，提高了一體化備份儀表的抗電磁干擾能力。
[0040]作為進一步優選的實施方式，所述備份飛行顯示器還包括傳感模塊，所述傳感模塊的輸出端與中央處理模塊的輸入端連接，所述傳感模塊包括亮度傳感器和溫度傳感器， 所述亮度傳感器和溫度傳感器的輸出端均與中央處理模塊的輸入端連接。
[0041]作為進一步優選的實施方式，所述備份飛行顯示器還包括帶有導光板的按鍵模塊，所述帶有導光板的按鍵模塊的輸出端與中央處理模塊的輸入端連接。由于按鍵模塊配置有導光板，在黑暗條件下可以使按鍵發光，使用者能正常使用按鍵。[〇〇42] 一種一體化備份儀表，參考圖2,包括磁傳感器和所述的備份飛行顯示器，所述磁傳感器的輸出端通過飛機參數輸入接口與中央處理模塊的輸入端連接。[〇〇43]作為進一步優選的實施方式，所述飛機參數輸入接口包括RS422接口和ARINC429 接口。
[0044]參考圖3,圖3為本實用新型中一種備份飛行顯示器的一具體實施例結構框圖。如圖3所示，在備份飛行顯示器的尾部設置了與空速管全壓連接的氣壓接管嘴，所述動壓傳感器通過感受該氣壓接管嘴的氣壓Pt以測量氣流壓力，從而判斷飛行速度;還設置了與空速管靜壓連接的氣壓接管嘴，所述靜壓傳感器通過感受該氣壓接管嘴的氣壓Ps以測量靜態氣壓，從而判斷飛行高度，兩個接管嘴的輸出端分別與大氣測量模塊的動壓傳感器和靜壓傳感器的輸入端連接。
[0045]在備份飛行顯示器的前部，備份飛行顯示器通過飛機對接模塊與飛機的其他設備連接，所述飛機對接模塊包括電源接口、飛機參數輸出接口、飛機參數輸入接口和多路備用接口，電源接口分為飛機電源接口和備用電源接口，飛機參數輸出接口為ARINC429接口，飛機參數輸入接口包括ARINC429接口和RS422接口。具體為:備份飛行顯示器通過飛機電源接口與直流28V電源連接，備份飛行顯示器通過1路ARINC429接口發送本機信號給飛參記錄系統，備份飛行顯示器通過2路ARINC429接口分別接收無線電高度表和無線電羅盤的信號，備份飛行顯示器通過1路全雙工RS422接口與磁羅盤連接，備份飛行顯示器通過1路應急電源接口和應急電源連接，飛機對接模塊設置了 3路擴展接口和2路RS422總線接口作為備用接口，在本實施例中，RS422總線使用全雙工RS422A總線。參考圖3,所述濾波模塊為濾波連接器，所述濾波連接器將飛機對接模塊所連接的機載設備所輸入的數據進行濾波處理后，將數據傳輸給中央處理模塊。
[0046]—體化備份儀表處于工作狀態時，大氣測量模塊采集飛機的全壓、靜壓數據并將數據發送至中央處理模塊進行大氣數據解算。[〇〇47]航姿測量模塊感知飛機三軸向的線加速度和角速度信號，經過處理和解算得到航向、姿態數據，通過RS232接口發送至中央處理模塊。[〇〇48]磁傳感器采集飛機的磁航向數據信息，并通過RS422接口發送至中央處理模塊用于修正航向數據，提高航向測量數據的測量精度。
[0049]中央處理模塊接收大氣測量模塊、航姿測量模塊、磁傳感器、按鍵模塊及飛機對接模塊采集的數據，經過數據分析與處理，按畫面要求生成R、G、B數字視頻信號發送至顯示模塊顯示，顯示的內容包括航向角、橫滾角、俯仰角、氣壓高度、指示空速、升降速度、場壓裝訂值、機載設備有關參數及故障信息。
[0050]以上是對本實用新型的較佳實施進行了具體說明，但本發明創造并不限于所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本實用新型精神的前提下還可做出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內。
【主權項】
1.一種備份飛行顯示器，其特征在于，包括中央處理模塊、大氣測量模塊、航姿測量模 塊和顯示模塊，其中:所述大氣測量模塊的輸出端與中央處理模塊的輸入端連接；所述航姿測量模塊的輸出端與中央處理模塊的輸入端連接；所述中央處理模塊的輸出端與顯示模塊的輸入端連接。2.根據權利要求1所述的備份飛行顯示器，其特征在于，所述備份飛行顯示器還包括飛 機對接模塊，所述飛機對接模塊包括電源接口、飛機參數輸出接口、飛機參數輸入接口和多 路備用接口，所述電源接口、飛機參數輸出接口、飛機參數輸入接口和多路備用接口均與中 央處理模塊連接。3.根據權利要求2所述的備份飛行顯示器，其特征在于，所述備份飛行顯示器還包括濾 波模塊，所述電源接口、飛機參數輸出接口、飛機參數輸入接口和多路備用接口均通過濾波 模塊與中央處理模塊連接。4.根據權利要求2或3所述的備份飛行顯示器，其特征在于，所述備份飛行顯示器還包 括傳感模塊，所述傳感模塊的輸出端與中央處理模塊的輸入端連接，所述傳感模塊包括亮 度傳感器和溫度傳感器，所述亮度傳感器和溫度傳感器的輸出端均與中央處理模塊的輸入 端連接。5.根據權利要求2或3所述的備份飛行顯示器，其特征在于，所述備份飛行顯示器還包 括帶有導光板的按鍵模塊，所述帶有導光板的按鍵模塊的輸出端與中央處理模塊的輸入端連接。6.根據權利要求2所述的備份飛行顯示器，其特征在于，所述大氣測量模塊包括動壓傳 感器和靜壓傳感器，所述動壓傳感器和靜壓傳感器的輸出端均與中央處理模塊的輸入端連 接，所述動壓傳感器和靜壓傳感器均為硅諧振式壓力傳感器。7.根據權利要求6所述的備份飛行顯示器，其特征在于，所述航姿測量模塊為MEMS傳感器。8.根據權利要求2、3、6或7所述的備份飛行顯示器，其特征在于，所述顯示模塊為寬溫液晶顯示屏。9.一種一體化備份儀表，其特征在于，包括磁傳感器和權利要求2至8任一項所述的備 份飛行顯示器，所述磁傳感器的輸出端通過飛機參數輸入接口與中央處理模塊的輸入端連接。10.根據權利要求9所述的一體化備份儀表，其特征在于，所述飛機參數輸入接口包括 RS422接口和ARINC429接口。
【文檔編號】G01C23/00GK205619938SQ201620226719
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月23日
【發明人】陳輝, 陳高鵬, 韓向偉, 王海蛟, 陳子豪
【申請人】深圳市南航電子工業有限公司