飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置及自動(dòng)配置方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置及自動(dòng)配置方法，裝置包括跳開關(guān)板模塊，N個(gè)跳開關(guān)板模塊通過接口轉(zhuǎn)換器連接到M個(gè)開關(guān)量控制器上，開關(guān)量控制器通過USB總線控制器連接到系統(tǒng)控制器上，跳開關(guān)板模塊上的開關(guān)狀態(tài)經(jīng)開關(guān)量控制器轉(zhuǎn)換為格式化的開關(guān)信息數(shù)據(jù)包，通過USB總線送入系統(tǒng)控制器，針對特定的應(yīng)用，每個(gè)跳開關(guān)都由系統(tǒng)控制器內(nèi)的自動(dòng)配置程序完成硬件地址與機(jī)型跳開關(guān)數(shù)據(jù)庫之間的映射，生成唯一的接口控制文件，根據(jù)所連接的硬件，在驅(qū)動(dòng)中將接口控制文件導(dǎo)入后，硬件地址自動(dòng)轉(zhuǎn)換為邏輯地址和名稱，自動(dòng)配置方法，可在不進(jìn)行詳細(xì)線路設(shè)計(jì)的條件下，僅需在使用前由系統(tǒng)控制器進(jìn)行一次自動(dòng)地址分配，即可完成整個(gè)模擬裝置的線路路由。
【專利說明】 飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置及自動(dòng)配置方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及飛行模擬、維護(hù)模擬、飛機(jī)系統(tǒng)仿真驗(yàn)證【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置及自動(dòng)配置方法，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)的實(shí)物模擬和線路路由的自動(dòng)配置，以及飛機(jī)故障設(shè)置和排故訓(xùn)練。
【背景技術(shù)】
[0002]跳開關(guān)(Circuit Breaker)是民用飛機(jī)上的一種按壓式斷路器，用于接通和斷開飛機(jī)上電子電氣系統(tǒng)的功率電路。現(xiàn)代大型民用飛機(jī)的跳開關(guān)安裝在統(tǒng)一的跳開關(guān)板上，并按照系統(tǒng)功能劃分為不同的模塊。跳開關(guān)板是飛機(jī)正常運(yùn)行和維護(hù)的重要工作區(qū)域，每一個(gè)跳開關(guān)的位置由其所屬跳開關(guān)板編號和自身所處行列位置決定，開關(guān)上標(biāo)注其可通過電流的最大值，對應(yīng)面板位置標(biāo)注跳開關(guān)名稱。不同的機(jī)型具有不同的跳開關(guān)板結(jié)構(gòu)形式，即使是同一機(jī)型的不同飛機(jī)，由于出廠批次和系統(tǒng)選裝的問題，也會(huì)有較大的差異。跳開關(guān)板構(gòu)型的差異在飛機(jī)維護(hù)手冊中由飛機(jī)有效性代碼來區(qū)別。在同一架飛機(jī)上，每個(gè)跳開關(guān)具有唯一的電氣設(shè)備號。飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)模擬技術(shù)是飛行模擬系統(tǒng)、維護(hù)模擬系統(tǒng)、飛機(jī)系統(tǒng)級仿真驗(yàn)證裝置的重點(diǎn)技術(shù)。目前，飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)模擬技術(shù)主要存在的問題是:
(I)傳統(tǒng)的機(jī)械式跳開關(guān)板模擬裝置，采用與飛機(jī)上真實(shí)跳開關(guān)板相同的結(jié)構(gòu)和部件，價(jià)格昂貴，點(diǎn)對點(diǎn)連接，線路復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)困難。飛機(jī)跳開關(guān)板包含跳開關(guān)數(shù)目眾多，以波音737NG飛機(jī)為例，僅在駕駛艙內(nèi)的跳開關(guān)板P6板和P18板，共有跳開關(guān)665個(gè)。一旦根據(jù)某架具體飛機(jī)確定了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，即難以更改，適用面窄。
[0003](2)純軟件式的跳開關(guān)模擬裝置，采用觸摸屏實(shí)現(xiàn)跳開關(guān)的模擬。這種方式操作體驗(yàn)較差，難以滿足實(shí)際飛行和維護(hù)模擬訓(xùn)練中需要極強(qiáng)臨場代入感的工作要求。
[0004](3)不論是機(jī)械式還是純軟件式的跳開關(guān)模擬裝置，都需要在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行繁瑣耗時(shí)的線路定義和手動(dòng)路由設(shè)計(jì)，無法根據(jù)任務(wù)要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)更改，造成資源的浪費(fèi)，利用率低。
[0005](4) 一個(gè)完整的跳開關(guān)系統(tǒng)模擬器對很多飛機(jī)系統(tǒng)的重點(diǎn)模擬訓(xùn)練或系統(tǒng)驗(yàn)證應(yīng)用來說，如自動(dòng)飛行系統(tǒng)模擬訓(xùn)練、通訊導(dǎo)航系統(tǒng)功能驗(yàn)證，是難以得到充分利用的，而單獨(dú)重新設(shè)計(jì)專用的跳開關(guān)系統(tǒng)模擬器，性價(jià)比極低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置和自動(dòng)配置方法，并在此基礎(chǔ)上提供一種飛機(jī)系統(tǒng)故障設(shè)置和排故訓(xùn)練方法。
[0007]本發(fā)明是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置，其特征在于，裝置包括:N個(gè)跳開關(guān)板模塊，N的數(shù)值由飛機(jī)本身跳開關(guān)板的功能劃分決定，用于不同飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)的實(shí)物模擬，每個(gè)跳開關(guān)板模塊包括:一個(gè)與飛機(jī)上對應(yīng)跳開關(guān)板尺寸相同的固定面板；若干個(gè)與飛機(jī)上對應(yīng)跳開關(guān)板上開關(guān)數(shù)量相同的跳開關(guān)模擬器，每個(gè)跳開關(guān)模擬器有兩個(gè)觸點(diǎn)； 一個(gè)接口轉(zhuǎn)接器，用于對應(yīng)連接N個(gè)跳開關(guān)板模塊和M個(gè)開關(guān)量控制器，接口轉(zhuǎn)接器包括若干個(gè)DC-40P接口轉(zhuǎn)KF308端子的轉(zhuǎn)接板，通過DC-40P接口分別連接M個(gè)開關(guān)量控制器(3 )，通過KF308端子分別連接N個(gè)跳開關(guān)板模塊(I);
M個(gè)所述開關(guān)量控制器，每個(gè)開關(guān)量控制器都具有唯一的八位識別碼，其中:I SMS 255，通過USB總線控制器連接到系統(tǒng)控制器上，用于將跳開關(guān)板模塊上的開關(guān)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為格式化的開關(guān)信息數(shù)據(jù)包；每個(gè)開關(guān)量控制器通過三個(gè)DC-40P接口連接到接口轉(zhuǎn)接器上；
一個(gè)USB總線控制器，用于將M個(gè)開關(guān)量控制器的USB總線接口轉(zhuǎn)換為一條USB總線，并連接到系統(tǒng)控制器上；
一個(gè)系統(tǒng)控制器，用于接收來自USB總線控制器的開關(guān)信息數(shù)據(jù)包并解碼；所述的系統(tǒng)控制器包括:一個(gè)用于整個(gè)模擬裝置初始配置的自動(dòng)配置程序；一個(gè)用于開關(guān)信息數(shù)據(jù)包接收和硬件地址譯碼的硬件地址譯碼器；一個(gè)用于存儲(chǔ)不同機(jī)型跳開關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的機(jī)型跳開關(guān)數(shù)據(jù)庫；一個(gè)用于完成硬件地址與機(jī)型跳開關(guān)數(shù)據(jù)庫之間自動(dòng)映射的接口控制文件；一個(gè)用于系統(tǒng)維護(hù)的線路連接清單；一個(gè)用于飛機(jī)故障設(shè)置的故障配置文件；一個(gè)用于飛機(jī)故障模擬訓(xùn)練的排故訓(xùn)練系統(tǒng)。
[0008]利用所述的飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置的自動(dòng)配置方法，包括按順序進(jìn)行的下列步驟:
(1)根據(jù)飛機(jī)線路手冊中的跳開關(guān)清單建立機(jī)型跳開關(guān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫參數(shù)包括飛機(jī)有效性代碼、跳開關(guān)板編號、跳開關(guān)行列位置、跳開關(guān)設(shè)備號、通過電流、名稱、所屬飛機(jī)系統(tǒng)；
(2)將跳開關(guān)板模塊上的每個(gè)跳開關(guān)模擬器觸點(diǎn)一端統(tǒng)一接在接口轉(zhuǎn)接器上的公共端，另一端與接口轉(zhuǎn)接器上的信號端子任意連接；
(3)檢查飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置上所有跳開關(guān)都處于閉合狀態(tài)；
(4)啟動(dòng)自動(dòng)配置程序，輸入所需模擬的飛機(jī)的有效性代碼，生成本次配置飛機(jī)的初級接口控制文件，在機(jī)型跳開關(guān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上增加參數(shù)列:使用狀態(tài)、關(guān)聯(lián)采集模塊、信號引腳，并根據(jù)有效性代碼對使用狀態(tài)參數(shù)初始化；
(5)輸入待配置的跳開關(guān)起始位置和結(jié)束位置，確認(rèn)自動(dòng)配置開始；
(6)根據(jù)系統(tǒng)控制器指令依次拔出硬件面板上的跳開關(guān)，由硬件地址譯碼器自動(dòng)檢測相應(yīng)開關(guān)量的變化并記錄、存儲(chǔ)，依次建立每一個(gè)跳開關(guān)硬件地址與邏輯地址間的映射關(guān)系，生成接口控制文件，完成第一次配置；
(7)根據(jù)系統(tǒng)控制器(5)指令依次閉合硬件面板上的跳開關(guān)，對比檢查設(shè)置的跳開關(guān)硬件地址與邏輯地址之間的映射關(guān)系是否正確，完成配置復(fù)查；
(8)生成對應(yīng)飛機(jī)有效性代碼的唯一接口控制文件和線路連接清單；
(9)自動(dòng)配置結(jié)束。
[0009]利用所述的飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置的故障設(shè)置和排故訓(xùn)練方法，包括按順序進(jìn)行的下列步驟:
(1)根據(jù)飛機(jī)維護(hù)手冊和故障隔離手冊建立故障配置文件，參數(shù)包括:故障名稱、跳開關(guān)板編號、跳開關(guān)行列位置；
(2)在系統(tǒng)控制器(5)的訓(xùn)練系統(tǒng)中選擇故障名稱，由故障配置文件自動(dòng)解析出對應(yīng)的跳開關(guān)板編號和跳開關(guān)行列位置，送入對應(yīng)指定飛機(jī)的接口控制文件；
(3)接口控制文件向飛機(jī)系統(tǒng)模型輸出參數(shù):跳開關(guān)設(shè)備號、通過電流、名稱、所屬飛機(jī)系統(tǒng)，產(chǎn)生對應(yīng)故障現(xiàn)象；同時(shí)，接口控制文件向訓(xùn)練系統(tǒng)反饋輸出:使用狀態(tài)、關(guān)聯(lián)采集模塊、信號引腳，作為目標(biāo)參數(shù)；
(4)由操作人員在跳開關(guān)板硬件上按照故障隔離手冊執(zhí)行排故程序，由系統(tǒng)控制器將對應(yīng)動(dòng)作轉(zhuǎn)換為輸入?yún)?shù):使用狀態(tài)、關(guān)聯(lián)采集模塊、信號引腳，輸入到訓(xùn)練系統(tǒng)，并記錄每一次操作；
(5)由訓(xùn)練系統(tǒng)判斷輸入?yún)?shù)與目標(biāo)參數(shù)是否一致，如果一致則繼續(xù)步驟(6)，否則回到步驟(4);
(6)由訓(xùn)練系統(tǒng)發(fā)出清除故障指令，在飛機(jī)系統(tǒng)模型中清除故障現(xiàn)象； (7)故障設(shè)置和排故訓(xùn)練程序結(jié)束。
[0010]有益效果
本發(fā)明提供的飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置采用模塊式結(jié)構(gòu)，總線連接方式，可根據(jù)不同機(jī)型要求方便組合，線路簡單，易于標(biāo)準(zhǔn)化施工，適用面廣。采用實(shí)物跳開關(guān)模擬器，操作體驗(yàn)優(yōu)異，很好地滿足了實(shí)際飛行和維護(hù)模擬訓(xùn)練中需要極強(qiáng)臨場代入感的工作要求。針對重點(diǎn)模擬訓(xùn)練或系統(tǒng)驗(yàn)證應(yīng)用需求，不需要單獨(dú)重新設(shè)計(jì)專用的跳開關(guān)系統(tǒng)模擬器，性價(jià)t 匕 1?。
[0011]本發(fā)明提供的自動(dòng)配置方法，不需要在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行繁瑣耗時(shí)的線路定義和手動(dòng)路由設(shè)計(jì)，僅需在使用前由系統(tǒng)控制器進(jìn)行一次自動(dòng)地址分配，即可完成整個(gè)模擬裝置的線路路由；可根據(jù)任務(wù)要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)更改，節(jié)約系統(tǒng)資源，利用率高；自動(dòng)輸出整個(gè)裝置的詳細(xì)線路連接清單，極大地提高了系統(tǒng)的可維護(hù)性。
[0012]本發(fā)明提供的故障設(shè)置和排故訓(xùn)練方法，直接調(diào)用邏輯地址，而與硬件地址無關(guān)，提高了整個(gè)系統(tǒng)的可移植性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明提供的飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置構(gòu)成框圖；
圖2為本發(fā)明提供的單個(gè)跳開關(guān)模擬器分解狀態(tài)結(jié)構(gòu)圖；
圖3為本發(fā)明提供的單個(gè)跳開關(guān)模擬器拔出狀態(tài)結(jié)構(gòu)圖；
圖4為本發(fā)明提供的單個(gè)跳開關(guān)模擬器閉合狀態(tài)結(jié)構(gòu)圖；
圖5為本發(fā)明提供的波音737NG飛機(jī)跳開關(guān)板模擬裝置示例結(jié)構(gòu)圖；
圖6為本發(fā)明提供的飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置自動(dòng)配置方法框圖；
圖7為本發(fā)明提供的飛機(jī)故障設(shè)置和排故訓(xùn)練方法框圖。
[0014]圖中:1.跳開關(guān)板模塊，2.接口轉(zhuǎn)接器，3.開關(guān)量控制器，4.USB總線控制器，5.系統(tǒng)控制器，6.副駕駛跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置，7.機(jī)長跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置，8.支架。
[0015]11.開關(guān)體，12.定位螺帽，13.適配螺圈,14.跳開關(guān)帽；
51.自動(dòng)配置程序，52.硬件地址譯碼器，53.機(jī)型跳開關(guān)數(shù)據(jù)庫，54.接口控制文件，55.線路連接清單，56.故障配置文件，57.排故訓(xùn)練系統(tǒng)。
[0016]61.P6-1跳開關(guān)板模塊,62.P6-2跳開關(guān)模塊,63.P6-3跳開關(guān)板模塊,64.P6-4跳開關(guān)模塊，65.P6-11跳開關(guān)板模塊，66.P6-12跳開關(guān)模塊；71.P18-1跳開關(guān)板模塊，72.P18-2跳開關(guān)模塊，73.P18-3跳開關(guān)板模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明提供的飛機(jī)跳開關(guān)模擬裝置及自動(dòng)配置、故障設(shè)置和排故訓(xùn)練方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明提供的飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置包括:
N個(gè)跳開關(guān)板模塊1，N的數(shù)值由飛機(jī)本身跳開關(guān)板的功能劃分決定，用于不同飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)的實(shí)物模擬，每個(gè)跳開關(guān)板模塊I包括:一個(gè)與飛機(jī)上對應(yīng)跳開關(guān)板尺寸相同的固定面板；若干個(gè)與飛機(jī)上對應(yīng)跳開關(guān)板上開關(guān)數(shù)量相同的跳開關(guān)模擬器，跳開關(guān)模擬器結(jié)構(gòu)見圖2 ；
每個(gè)跳開關(guān)模擬器的編號由其在跳開關(guān)板模塊I上的行列位置確定，如A-F行，01-18列。每個(gè)跳開關(guān)模擬器有公共端和信號端兩個(gè)觸點(diǎn)，跳跳開關(guān)板模塊I上的所有公共端都串聯(lián)在一起作為該模塊的公共端，所有信號端單獨(dú)引出連接到接口轉(zhuǎn)接器2中任意的KF308端子上。
[0019]一個(gè)接口轉(zhuǎn)接器2，用于對應(yīng)連接N個(gè)跳開關(guān)模塊I和M個(gè)開關(guān)量控制器3，包括若干個(gè)固定在DIN導(dǎo) 軌上的DC-40P接口轉(zhuǎn)KF308端子的轉(zhuǎn)接板，DC-40P接口通過40芯計(jì)算機(jī)軟排線連接開關(guān)量控制器3，KF308端子通過單芯導(dǎo)線連接跳開關(guān)板模塊I。
[0020]M個(gè)開關(guān)量控制器3，每個(gè)開關(guān)量控制器3都具有唯一的八位識別碼，其中
255，通過USB總線控制器4連接到系統(tǒng)控制器5上，用于將跳開關(guān)板模塊I上的
開關(guān)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為格式化的開關(guān)信息數(shù)據(jù)包并傳送到USB總線上。
[0021]開關(guān)量控制器3，是基于USB總線的數(shù)字信號輸入/輸出多功能控制卡，輸入電平兼容TTL和CMOS，包括110路和40路兩種型號，輸入接口均為DC-40P，信號引腳排列兼容。
[0022]110路開關(guān)量控制器通過三個(gè)DC-40P接口連接到接口轉(zhuǎn)接器2上；40路開關(guān)量控制器通過一個(gè)DC-40P接口連接到接口轉(zhuǎn)接器2上。
[0023]一個(gè)USB總線控制器4，用于將M個(gè)開關(guān)量控制器3的USB總線接口轉(zhuǎn)換為一條USB總線，并連接到系統(tǒng)控制器5上。
[0024]一個(gè)系統(tǒng)控制器5，用于接收來自USB總線控制器4的開關(guān)信息數(shù)據(jù)包并解碼。
[0025]所述的系統(tǒng)控制器5的硬件基于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)IPC-610，操作系統(tǒng)Windows 7，采用Visual C++ 2008編制程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)控制功能:一個(gè)用于整個(gè)模擬裝置初始配置的自動(dòng)配置程序51 個(gè)用于開關(guān)信息數(shù)據(jù)包接收和硬件地址譯碼的硬件地址譯碼器52 ;—個(gè)用于存儲(chǔ)不同機(jī)型跳開關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的機(jī)型跳開關(guān)數(shù)據(jù)庫53 ;—個(gè)用于完成硬件地址與機(jī)型跳開關(guān)數(shù)據(jù)庫之間自動(dòng)映射的接口控制文件54 ;—個(gè)用于系統(tǒng)維護(hù)的線路連接清單55 ；一個(gè)用于飛機(jī)故障設(shè)置的故障配置文件56 個(gè)用于飛機(jī)故障模擬訓(xùn)練的排故訓(xùn)練系統(tǒng)57。
[0026]如圖2所示為本發(fā)明提供的單個(gè)跳開關(guān)模擬器分解狀態(tài)結(jié)構(gòu)。
[0027]分解狀態(tài)下，單個(gè)跳開關(guān)模擬器包括:一個(gè)開關(guān)體11，用于模擬飛機(jī)跳開關(guān)電氣特性，拔出時(shí)開關(guān)斷開，按下時(shí)開關(guān)閉合；一個(gè)定位螺帽12，用于調(diào)節(jié)開關(guān)體11和適配螺圈13的相對位置并鎖緊；一個(gè)適配螺圈13，包括內(nèi)外雙層螺紋，用于開關(guān)體11與跳開關(guān)帽14的接口適配，適配螺圈13外螺紋與真實(shí)跳開關(guān)相同，內(nèi)螺紋與開關(guān)體螺紋匹配；一個(gè)開關(guān)端帽14，用于模擬飛機(jī)跳開關(guān)端帽，分為黑白兩色，白色部分內(nèi)螺紋連接開關(guān)體11。
[0028]如圖3所示為本發(fā)明提供的單個(gè)跳開關(guān)模擬器拔出狀態(tài)結(jié)構(gòu)。
[0029]跳開關(guān)拔出時(shí)，開關(guān)端帽白色部分露出，指示跳開關(guān)處于斷開狀態(tài)；
如圖4所示為本發(fā)明提供的單個(gè)跳開關(guān)模擬器閉合狀態(tài)結(jié)構(gòu)。
[0030]跳開關(guān)壓下時(shí)，開關(guān)端帽白色部分不可見，指示跳開關(guān)處于閉合狀態(tài)。
[0031]如圖5所示為本發(fā)明提供的波音737NG飛機(jī)跳開關(guān)板模擬裝置結(jié)構(gòu)示例，包括: 一個(gè)機(jī)長跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置7和一個(gè)副駕駛跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置6，兩部分都安裝
帶滾輪支架，用于移動(dòng)。機(jī)長跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置7包括:P18-1跳開關(guān)板模塊71、P18-2跳開關(guān)模塊72、P18-3跳開關(guān)板模塊73。副駕駛跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置6包括:P6_1跳開關(guān)板模塊61、P6_2跳開關(guān)模塊62、P6_3跳開關(guān)板模塊63、P6_4跳開關(guān)模塊64、P6_11跳開關(guān)板模塊65、P6-12跳開關(guān)模塊66。因此，所述飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置中，跳開關(guān)板模塊個(gè)數(shù) N=9。
[0032]由機(jī)型跳開關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫53可知，機(jī)長跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置7中:P18_1跳開關(guān)板模塊71，關(guān)聯(lián)一號導(dǎo)航系統(tǒng)，安裝單個(gè)跳開關(guān)模擬器42個(gè)；P18-2跳開關(guān)模塊72，關(guān)聯(lián)機(jī)長儀表、通訊、大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)，安裝單個(gè)跳開關(guān)模擬器59個(gè)；P18-3跳開關(guān)板模塊73，關(guān)聯(lián)客艙和外部燈光、窗戶加熱、防冰系統(tǒng)，安裝單個(gè)跳開關(guān)模擬器113個(gè)。統(tǒng)計(jì)共有單個(gè)跳開關(guān)模擬器214個(gè)。
[0033]由機(jī)型跳開關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫53可知，副駕駛跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置6中:P6_1跳開關(guān)板模塊61，關(guān)聯(lián)副駕駛導(dǎo)航、儀表、大氣數(shù)據(jù)、通訊、旅客廣播系統(tǒng)，安裝單個(gè)跳開關(guān)模擬器77個(gè)；P6-2跳開關(guān)模塊6，關(guān)聯(lián)發(fā)動(dòng)機(jī)和飛行操縱、自動(dòng)飛行、內(nèi)話和防火系統(tǒng)，安裝單個(gè)跳開關(guān)模擬器95個(gè)；P6-3跳開關(guān)板模塊63，關(guān)聯(lián)駕駛艙燈光，燃油和其他系統(tǒng)，安裝單個(gè)跳開關(guān)模擬器108個(gè)；P6-4跳開關(guān)模塊64，關(guān)聯(lián)空調(diào)、登機(jī)梯控制、交流電源指示系統(tǒng)，安裝單個(gè)跳開關(guān)模擬器108個(gè)；P6-11跳開關(guān)板模塊65，關(guān)聯(lián)一號發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，安裝單個(gè)跳開關(guān)模擬器30個(gè)；P6-12跳開關(guān)模塊66，關(guān)聯(lián)二號發(fā)電機(jī)和外部電源系統(tǒng)，安裝單個(gè)跳開關(guān)模擬器33個(gè)。統(tǒng)計(jì)共有單個(gè)跳開關(guān)模擬器451個(gè)。
[0034]組合使用110路和40路開關(guān)量控制器，需要6個(gè)110路開關(guān)量控制器和I個(gè)40路開關(guān)量控制器。因此，所述飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置中，開關(guān)量控制器個(gè)數(shù)M=7。開關(guān)量控制器識別碼設(shè)置為00000001、0000111。
[0035]接口轉(zhuǎn)接器由6X3+1=19個(gè)40DC-40P接口轉(zhuǎn)KF308端子的轉(zhuǎn)接板組成，通過DIN導(dǎo)軌安裝在飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置中。
[0036]機(jī)長跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置7和副駕駛跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置6在機(jī)械結(jié)構(gòu)上獨(dú)立，分別安裝一個(gè)USB總線控制器4。
[0037]系統(tǒng)控制器采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)IPC-610，操作系統(tǒng)Wind0ws7，與機(jī)長跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置7和副駕駛跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置6通過2根USB總線連接。
[0038]如圖6所示，飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置自動(dòng)配置方法是由系統(tǒng)控制器自動(dòng)配置程序主導(dǎo)下的人機(jī)交互步驟:
(I)配置前準(zhǔn)備
根據(jù)飛機(jī)線路手冊中的跳開關(guān)清單建立機(jī)型跳開關(guān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫參數(shù)包括飛機(jī)有效性代碼、跳開關(guān)板編號、跳開關(guān)行列位置、跳開關(guān)設(shè)備號、通過電流、名稱、所屬飛機(jī)系統(tǒng)。
[0039]由操作人員將跳開關(guān)板模塊上的每個(gè)跳開關(guān)模擬器觸點(diǎn)公共端統(tǒng)一接在接口連接器上的公共端，將每個(gè)跳開關(guān)模擬器觸點(diǎn)信號端與接口連接器上的信號端子任意連接。
[0040]檢查飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置上所有跳開關(guān)都處于閉合狀態(tài)，確認(rèn)所有跳開關(guān)端帽白色部分未露出，硬件地址譯碼器輸出開關(guān)狀態(tài)信息均為O。
[0041](2)初始配置
啟動(dòng)自動(dòng)配置程序，輸入所需模擬的飛機(jī)的有效性代碼，生成本次配置飛機(jī)的初級接口控制文件，在機(jī)型跳開關(guān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上增加參數(shù)列:使用狀態(tài)、關(guān)聯(lián)采集模塊、信號引腳。根據(jù)有效性代碼對使用狀態(tài)參數(shù)初始化，該飛機(jī)安裝的跳開關(guān)使用狀態(tài)參數(shù)為1，反之為O。
[0042]輸入待配置的跳開關(guān)起始位置和結(jié)束位置，包括跳開關(guān)板模塊編號和跳開關(guān)行列位置編號，如“P6-1板，AlO”到“P6-2板，DlO”。
[0043]自動(dòng)配置程序根據(jù)使用狀態(tài)參數(shù)生成配置激勵(lì)序列。
[0044](3)建立映射 確認(rèn)自動(dòng)配置開始。
[0045]由操作人員根據(jù)系統(tǒng)控制器的信息和語音指令依次拔出硬件面板上的跳開關(guān)，由硬件地址譯碼器自動(dòng)檢測相應(yīng)開關(guān)量的變化并記錄、存儲(chǔ)，依次建立每一個(gè)跳開關(guān)硬件地址與邏輯地址間的映射關(guān)系，生成初級接口控制文件，完成第一次配置。
[0046](4)配置檢查
根據(jù)系統(tǒng)控制器指令依次閉合硬件面板上的跳開關(guān)，對比檢查設(shè)置的跳開關(guān)硬件地址與邏輯地址之間的映射關(guān)系是否正確，完成配置復(fù)查。
[0047]生成對應(yīng)飛機(jī)有效性代碼的唯一接口控制文件和線路連接清單。
[0048](5)自動(dòng)配置結(jié)束
如圖7所示，飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置故障設(shè)置和排故訓(xùn)練方法，是在自動(dòng)配置生成接口控制文件的基礎(chǔ)上，由系統(tǒng)控制器訓(xùn)練系統(tǒng)主導(dǎo)下的人機(jī)交互步驟:
(I)故障設(shè)置
根據(jù)飛機(jī)維護(hù)手冊和故障隔離手冊建立故障配置文件，參數(shù)包括:故障名稱(Fault)、跳開關(guān)板編號(Panel )、跳開關(guān)行列位置(Grid)，并對所設(shè)置故障根據(jù)系統(tǒng)歸屬(ATA)和序號(NO)進(jìn)行索引，如:
【權(quán)利要求】
1.飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置，其特征在于，裝置包括:N個(gè)跳開關(guān)板模塊(I)，N的數(shù)值由飛機(jī)本身跳開關(guān)板的功能劃分決定，用于不同飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)的實(shí)物模擬，每個(gè)跳開關(guān)板模塊(I)包括:一個(gè)與飛機(jī)上對應(yīng)跳開關(guān)板尺寸相同的固定面板；若干個(gè)與飛機(jī)上對應(yīng)跳開關(guān)板上開關(guān)數(shù)量相同的跳開關(guān)模擬器，每個(gè)跳開關(guān)模擬器有兩個(gè)觸點(diǎn)； 一個(gè)接口轉(zhuǎn)接器(2 )，用于對應(yīng)連接N個(gè)跳開關(guān)模塊(I)和M個(gè)開關(guān)量控制器(3 )，接口轉(zhuǎn)接器(2)包括若干個(gè)DC-40P接口轉(zhuǎn)KF308端子的轉(zhuǎn)接板，通過DC-40P接口分別連接M個(gè)開關(guān)量控制器(3 )，通過KF308端子分別連接N個(gè)跳開關(guān)模塊(I); M個(gè)所述開關(guān)量控制器(3)，每個(gè)開關(guān)量控制器(3)都具有唯一的八位識別碼(I < M < 255 )，通過USB總線控制器(4 )連接到系統(tǒng)控制器(5 )上，用于將跳開關(guān)板模塊(I)上的開關(guān)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為格式化的開關(guān)信息數(shù)據(jù)包；每個(gè)開關(guān)量控制器(3)通過三個(gè)DC-40P接口連接到接口轉(zhuǎn)接器(2)上； 一個(gè)USB總線控制器(4)，用于將M個(gè)開關(guān)量控制器(3)的USB總線接口轉(zhuǎn)換為一條USB總線，并連接到系統(tǒng)控制器(5)上； 一個(gè)系統(tǒng)控制器(5)，用于接收來自USB總線控制器(4)的開關(guān)信息數(shù)據(jù)包并解碼；所述的系統(tǒng)控制器(5)包括:一個(gè)用于整個(gè)模擬裝置初始配置的自動(dòng)配置程序(51);—個(gè)用于開關(guān)信息數(shù)據(jù)包接收和硬件地址譯碼的硬件地址譯碼器(52 ); —個(gè)用于存儲(chǔ)不同機(jī)型跳開關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的機(jī)型跳開關(guān)數(shù)據(jù) 庫(53 ); —個(gè)用于完成硬件地址與機(jī)型跳開關(guān)數(shù)據(jù)庫之間自動(dòng)映射的接口控制文件(54);—個(gè)用于系統(tǒng)維護(hù)的線路連接清單(55)個(gè)用于飛機(jī)故障設(shè)置的故障配置文件(56); —個(gè)用于飛機(jī)故障模擬訓(xùn)練的排故訓(xùn)練系統(tǒng)(57)。
2.如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置的自動(dòng)配置方法，包括按順序進(jìn)行的下列步驟: (a)根據(jù)飛機(jī)線路手冊中的跳開關(guān)清單建立機(jī)型跳開關(guān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫參數(shù)包括飛機(jī)有效性代碼、跳開關(guān)板編號、跳開關(guān)行列位置、跳開關(guān)設(shè)備號、通過電流、名稱、所屬飛機(jī)系統(tǒng)； (b)將跳開關(guān)板模塊(I)上的每個(gè)跳開關(guān)模擬器觸點(diǎn)一端統(tǒng)一接在接口轉(zhuǎn)接器(2)上的公共端，另一端與接口轉(zhuǎn)接器(2)上的信號端子任意連接； (c)檢查飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置上所有跳開關(guān)都處于閉合狀態(tài)； (d)啟動(dòng)自動(dòng)配置程序，輸入所需模擬的飛機(jī)的有效性代碼，生成本次配置飛機(jī)的初級接口控制文件，在機(jī)型跳開關(guān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上增加參數(shù)列:使用狀態(tài)、關(guān)聯(lián)采集模塊、信號引腳，并根據(jù)有效性代碼對使用狀態(tài)參數(shù)初始化； Ce)輸入待配置的跳開關(guān)起始位置和結(jié)束位置，確認(rèn)自動(dòng)配置開始； Cf)根據(jù)系統(tǒng)控制器指令依次拔出硬件面板上的跳開關(guān)，由硬件地址譯碼器自動(dòng)檢測相應(yīng)開關(guān)量的變化并記錄、存儲(chǔ)，依次建立每一個(gè)跳開關(guān)硬件地址與邏輯地址間的映射關(guān)系，生成接口控制文件，完成第一次配置； (g)根據(jù)系統(tǒng)控制器(5)指令依次閉合硬件面板上的跳開關(guān)，對比檢查設(shè)置的跳開關(guān)硬件地址與邏輯地址之間的映射關(guān)系是否正確，完成配置復(fù)查； (h)生成對應(yīng)飛機(jī)有效性代碼的唯一接口控制文件和線路連接清單； (i)自動(dòng)配置結(jié)束。
3.利用權(quán)利要求1所述的飛機(jī)跳開關(guān)系統(tǒng)模擬裝置進(jìn)行故障設(shè)置和排故訓(xùn)練方法，其特征在于，包括按順序進(jìn)行的下列步驟: (A)根據(jù)飛機(jī)維護(hù)手冊和故障隔離手冊建立故障配置文件，參數(shù)包括:故障名稱、跳開關(guān)板編號、跳開關(guān)行列位置； (B)在系統(tǒng)控制器(5)的訓(xùn)練系統(tǒng)中選擇故障名稱，由故障配置文件自動(dòng)解析出對應(yīng)的跳開關(guān)板編號和跳開關(guān)行列位置，送入對應(yīng)指定飛機(jī)的接口控制文件； (C)接口控制文件向飛機(jī)系統(tǒng)模型輸出參數(shù):跳開關(guān)設(shè)備號、通過電流、名稱、所屬飛機(jī)系統(tǒng)，產(chǎn)生對應(yīng)故障現(xiàn)象；同時(shí)，接口控制文件向訓(xùn)練系統(tǒng)反饋輸出:使用狀態(tài)、關(guān)聯(lián)采集模塊、信號引腳，作為目標(biāo)參數(shù)； (D)由操作人員在跳開關(guān)板硬件上按照故障隔離手冊執(zhí)行排故程序，由系統(tǒng)控制器將對應(yīng)動(dòng)作轉(zhuǎn)換為輸入?yún)?shù):使用狀態(tài)、關(guān)聯(lián)采集模塊、信號引腳，輸入到訓(xùn)練系統(tǒng)，并記錄每一次操作； (E)由訓(xùn)練系統(tǒng)判斷輸入?yún)?shù)與目標(biāo)參數(shù)是否一致，如果一致則繼續(xù)步驟(F)，否則回到步驟(D)； (F)由訓(xùn)練系統(tǒng)發(fā)出清除故障指令，在飛機(jī)系統(tǒng)模型中清除故障現(xiàn)象； (G)故障設(shè)置和排故訓(xùn) 練程序結(jié)束。
【文檔編號】G05B19/418GK103455008SQ201310408757
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】王娟, 樊智勇, 張文林 申請人:中國民航大學(xué)