一種用于飛機(jī)客艙接口管理的裝置及運(yùn)行方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于飛機(jī)客艙系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種用于大型客機(jī)的客艙接口管理的裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 客艙接口管理裝置是客艙核心系統(tǒng)的重要組成部件，管理著客艙系統(tǒng)內(nèi)、外部設(shè) 備信號(hào)的相互通訊，是客艙系統(tǒng)內(nèi)、外部設(shè)備之間的"橋梁"，客艙接口管理裝置的性能直接 決定了客艙系統(tǒng)設(shè)備之間的信號(hào)通訊。該裝置可以更好的滿(mǎn)足飛機(jī)駕駛員、乘務(wù)員通過(guò)客 艙指示牌、客艙管理終端對(duì)客艙設(shè)備狀態(tài)信息的了解，具體包括客艙照明狀態(tài)信息、應(yīng)急電 池供電信息、乘客呼叫信息、客艙盥洗室水/廢水狀態(tài)、起落架信息、發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)信息、禁煙 信號(hào)、系緊安全帶信息等，實(shí)現(xiàn)各設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)更新。
[0003] 現(xiàn)有的設(shè)備功能較為簡(jiǎn)單，只具備單類(lèi)型數(shù)據(jù)處理及分發(fā)，沒(méi)有多種類(lèi)型數(shù)據(jù)或 協(xié)議轉(zhuǎn)換的功能，僅適用于小型飛機(jī)的數(shù)據(jù)接口管理，已不能完全滿(mǎn)足大型客機(jī)上的客艙 接口管理需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)已有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種用于飛機(jī)客艙接口管理的裝置 及運(yùn)行方法，本發(fā)明豐富了數(shù)據(jù)類(lèi)型多樣化，可處理ARINC429信號(hào)與以太網(wǎng)信號(hào)之間、多 路離散硬線信號(hào)與以太網(wǎng)信號(hào)之間的相互轉(zhuǎn)換，使得多路數(shù)據(jù)得以匯聚到以太網(wǎng)信號(hào)端進(jìn) 行集中上傳，或管理終端通過(guò)單個(gè)以太網(wǎng)端口實(shí)現(xiàn)對(duì)多路離散硬線信號(hào)、ARINC429信號(hào)上 數(shù)據(jù)的控制指令發(fā)送或狀態(tài)信息讀取。
[0005] 本發(fā)明的發(fā)明目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 一種用于飛機(jī)客艙接口管理的裝置，包括：航空連接器、ARINC600連接器、狀態(tài)指 示燈、客艙多類(lèi)型數(shù)據(jù)處理板和背板，所述的客艙多類(lèi)型數(shù)據(jù)處理板包括最小系統(tǒng)模塊、離 散硬線信號(hào)處理模塊、ARINC429總線收發(fā)處理模塊、以太網(wǎng)處理模塊、客艙狀態(tài)指示牌驅(qū)動(dòng) 豐旲塊。
[0007] 所述的最小系統(tǒng)模塊用于完成對(duì)客艙狀態(tài)指示牌接口控制、離散硬線信號(hào)的處理 及轉(zhuǎn)發(fā)和ARINC429信號(hào)的處理及分發(fā)，另外完成離散硬線信號(hào)、ARINC429信號(hào)、以太網(wǎng)信 號(hào)之間的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換和傳輸；
[0008] 所述的離散硬線信號(hào)模塊用于將從設(shè)備接口處傳來(lái)的離散硬線信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處 理和打包，并上傳至最小系統(tǒng)模塊；同時(shí)將最小系統(tǒng)模塊傳來(lái)的離散硬線信號(hào)處理后傳輸 給相應(yīng)設(shè)備；
[0009] 所述的ARINC429總線收發(fā)處理模塊用于對(duì)從飛機(jī)航電核心系統(tǒng)接收到的 ARINC429信號(hào)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換后，再將ARINC429信號(hào)發(fā)送給最小系統(tǒng)模塊；
[0010] 所述的客艙狀態(tài)指示牌驅(qū)動(dòng)模塊用于接收最小系統(tǒng)模塊的控制信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)28V 的客艙指示牌上的指示燈； toon] 所述的以太網(wǎng)處理模塊用于將最小系統(tǒng)模塊內(nèi)以太網(wǎng)控制器模塊的輸入或輸出 以太網(wǎng)信號(hào)通過(guò)外圍電路進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換和隔離；
[0012] 所述的一種用于飛機(jī)客艙接口管理的裝置還包括電源模塊，所述的電源模塊用于 將直流28V的DC電源電壓轉(zhuǎn)換成普通的12V電壓，進(jìn)而再傳輸給本裝置所含的各個(gè)模塊。
[0013] 最小系統(tǒng)模塊包括處理器、FLASH、DDR、以太網(wǎng)控制器模塊。
[0014] 所述的用于客艙接口管理的裝置還包括RS485/422和RS232通訊模塊，所述的 RS485/422和RS232通訊模塊作為通訊串口，用于設(shè)備的調(diào)試，其中RS232用于外部設(shè)備對(duì) 系統(tǒng)的調(diào)試及維護(hù)，RS485/422通訊模塊作為備用端，用于設(shè)備的功能擴(kuò)充或升級(jí)。
[0015] 離散硬線信號(hào)處理模塊除所述功能外，也用于將28V高電平信號(hào)與處理器可讀的 3. 3V低電平信號(hào)做相互轉(zhuǎn)換。
[0016] ANINC429總線收發(fā)處理模塊中的ANINC429總線收發(fā)接口包括2路接收信號(hào)和2 路發(fā)送信號(hào)，采用的ANINC429協(xié)議芯片包括8路接收信號(hào)和4路發(fā)送信號(hào)，滿(mǎn)足現(xiàn)有收發(fā) 接口及接口備用需求。
[0017] 進(jìn)一步的，所述的一種用于飛機(jī)客艙接口管理的裝置還包括系統(tǒng)自檢及復(fù)位模 塊，用于對(duì)本發(fā)明所述的用于飛機(jī)客艙接口管理的裝置的裝置進(jìn)行上電自檢、周期自檢和 維護(hù)自檢。
[0018] -種用于飛機(jī)客艙接口管理的運(yùn)行方法，包括：
[0019] (1)ARINC429總線收發(fā)處理模塊將從飛機(jī)航電核心系統(tǒng)接收到的ARINC429信號(hào) 進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)為最小系統(tǒng)模塊可處理的高低電平信號(hào)；
[0020] (2)最小系統(tǒng)模塊再將該高低電平信號(hào)打包成以太網(wǎng)信號(hào)經(jīng)以太網(wǎng)處理模塊發(fā)送 到外部的客艙管理終端，以顯示相關(guān)的ARINC429信號(hào)；同時(shí)，以太網(wǎng)處理模塊將從客艙管 理終端獲得的以太網(wǎng)信號(hào)經(jīng)最小系統(tǒng)模塊處理后將以太網(wǎng)信號(hào)進(jìn)行解析并經(jīng)ARINC429總 線收發(fā)處理模塊發(fā)送ARINC429信息到外部設(shè)備；
[0021] (3)離散硬線信號(hào)處理模塊將需要上傳的離散信號(hào)經(jīng)最小系統(tǒng)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 和打包，并轉(zhuǎn)為以太網(wǎng)信號(hào)形式；
[0022] (4)以太網(wǎng)信號(hào)經(jīng)以太網(wǎng)處理模塊發(fā)送到客艙管理終端進(jìn)行狀態(tài)顯示，同時(shí)，客艙 管理終端的導(dǎo)通或關(guān)斷信號(hào)經(jīng)以太網(wǎng)處理模塊接收，并送入最小系統(tǒng)模塊，最小系統(tǒng)模塊 進(jìn)行解析后，經(jīng)離散硬線信號(hào)處理模塊發(fā)到所需設(shè)備接口上；
[0023] (5)系統(tǒng)自檢及復(fù)位模塊定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定期的或人為的維護(hù)與自檢，處理器發(fā) 生故障時(shí)，系統(tǒng)自檢及復(fù)位模塊通過(guò)看門(mén)狗進(jìn)行復(fù)位操作。
[0024] 本發(fā)明的有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可同時(shí)處理ARINC429與以太網(wǎng)信號(hào) 之間、多路離散硬線信號(hào)與以太網(wǎng)信號(hào)之間數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)化，在功能上新增了閱讀燈驅(qū)動(dòng) 功能、信號(hào)牌驅(qū)動(dòng)功能、閱讀燈開(kāi)關(guān)及乘務(wù)員呼叫開(kāi)關(guān)接口功能以及內(nèi)部故障診斷、處理的 功能，大大方便了多路數(shù)據(jù)匯聚到以太網(wǎng)信號(hào)端進(jìn)行集中上傳，或管理終端通過(guò)單個(gè)以太 網(wǎng)端口實(shí)現(xiàn)對(duì)多路離散硬線信號(hào)、ARINC429信號(hào)上數(shù)據(jù)的控制指令發(fā)送或狀態(tài)信息讀取， 本發(fā)明功能完善、可靠性高、且裝置質(zhì)量輕。
[0025] 附圖附表說(shuō)明
[0026] 圖1為本發(fā)明一種用于飛機(jī)客艙接口管理裝置的連接關(guān)系圖；
[0027] 圖2為本發(fā)明一種用于飛機(jī)客艙接口管理裝置的架構(gòu)（內(nèi)部布局）圖；
[0028] 圖3為本發(fā)明一種用于飛機(jī)客艙接口管理裝置的硬件設(shè)計(jì)框圖；
[0029] 圖4為本發(fā)明一種用于飛機(jī)客艙接口管理裝置的系統(tǒng)自檢流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明是如何實(shí)現(xiàn)的。
[0031] 如圖1所示，本發(fā)明主要實(shí)現(xiàn)的是客艙接口管理裝置將飛機(jī)航電核心系統(tǒng)上2路 的ARINC429收發(fā)信號(hào)與1路100M以太網(wǎng)信號(hào)進(jìn)行相互間的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換，使乘務(wù)員通過(guò)客艙 管理終端了解盥洗室水/廢水狀態(tài)、客艙環(huán)境溫度信息；將16路離散硬線信號(hào)（8路接收和 8路發(fā)送）與1路100M以太網(wǎng)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換及更新，使乘務(wù)員更好的了解飛機(jī)起落架 信息、發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)信息、空地狀態(tài)信息、氧氣供應(yīng)狀態(tài)信息、禁煙信號(hào)和系好安全帶狀態(tài)信 息等。該裝置連接客艙內(nèi)/外部多個(gè)系統(tǒng)的離散硬線信號(hào)，使相關(guān)的離散硬線信號(hào)與以太 網(wǎng)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，解決多個(gè)系統(tǒng)間離散信號(hào)的轉(zhuǎn)接問(wèn)題，另外，本發(fā)明完成了 8路 客艙指示牌信號(hào)的驅(qū)動(dòng)功能，從而使駕駛員、乘務(wù)員更方便的掌握客艙照明系統(tǒng)狀態(tài)信息、 應(yīng)急電池供電信息、乘客呼叫信息等。
[0032] 如圖2所示，一種用于飛機(jī)客艙接口管理的裝置，包括：航空連接器、ARINC600連 接器、狀態(tài)指示燈、客艙多類(lèi)型數(shù)據(jù)處理板和背板，如圖3所示，所述的客艙多類(lèi)型數(shù)據(jù)處 理板包括最小系統(tǒng)模塊、電源模塊、離散硬線信號(hào)處理模塊、ARINC429總線收發(fā)處理模塊、 以太網(wǎng)處理模塊、客艙狀態(tài)指示牌驅(qū)動(dòng)模塊、RS485/422和RS232通訊模塊，
[0033] 所述的最小系統(tǒng)模塊與電源模塊、離散硬線信號(hào)處理模塊、ARINC429總線收發(fā)處 理模塊、以太網(wǎng)處理模塊、客艙狀態(tài)指示牌驅(qū)動(dòng)模塊、RS485/422和RS232通訊模塊相連，最 小系統(tǒng)模塊包括處理器、FLASH、DDR、以太網(wǎng)控制器模塊，用于對(duì)客艙狀態(tài)指示牌接口控制、 離散（硬線）信號(hào)處理及轉(zhuǎn)發(fā)，及通過(guò)處理器上的SPI接口完成ARINC429信號(hào)處理及分 發(fā)，通過(guò)自帶的以太網(wǎng)控制器模塊及外圍的以太網(wǎng)處理模塊完成多路硬線信號(hào)、ARINC429 信號(hào)、以太網(wǎng)信號(hào)之間的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換和傳輸；
[0034] 本發(fā)明的處理器選用集成度較高的16位微處理器I. MX53。該處理器自帶有1路 以太網(wǎng)控制器、多路的UART 口、SPI接口、100路左右GPIO接口等，滿(mǎn)足該裝置對(duì)大量不同 類(lèi)型接口的技術(shù)要求，完全解決接口不夠用所導(dǎo)致的接口外擴(kuò)問(wèn)題。該裝置只需供電，即可 獨(dú)立正常工作。所述的RS485/422和RS232通訊模塊作為通訊串口，用于設(shè)備的調(diào)試，其中 RS232用于外部設(shè)備對(duì)系統(tǒng)的調(diào)試及維護(hù)，RS485/422通訊模塊作為備用端，方便設(shè)備的功 能擴(kuò)充或升級(jí)；
[0035] 進(jìn)一步的，所述的ANINC429總線收發(fā)處理模塊內(nèi)含ANINC429總線收發(fā)接口和 ANINC429協(xié)議芯片，用于航電核心系統(tǒng)與處理器之間的通信，該模塊改變了傳統(tǒng)采用FPGA 進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換的方式，不用過(guò)航空D0-178B軟件認(rèn)證，從而減小人力和財(cái)力投入，降低研制 成本；
[0036] 進(jìn)一步的，所述的電源模塊用于將直流28V的DC電源電壓轉(zhuǎn)換成普通的12V電 壓，12V電源電壓再根據(jù)各個(gè)模塊的需要電壓，通過(guò)電源IC芯片轉(zhuǎn)換成所需的各自電壓；
[0037] 進(jìn)一步的，離散硬線信號(hào)處理模塊內(nèi)一般采用普通三極管電路進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，為 達(dá)到信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換目的，這里采用光耦器件進(jìn)行搭建電壓轉(zhuǎn)換電路，利用光耦器件內(nèi)部光 耦控制三極管通斷實(shí)現(xiàn)電壓信號(hào)的高低轉(zhuǎn)換及隔離；
[0038] 進(jìn)一步的，所述的客艙狀態(tài)指示牌驅(qū)動(dòng)模塊用于驅(qū)動(dòng)28V的客艙指示牌上的指示 燈；
[0039] 進(jìn)一步的，所述的以太網(wǎng)處理模塊用于將最小系