飛控航電接口控制系統設計

匡群　張京津

【摘 要】本文以某型民用飛機為背景，闡述了以驗證飛控系統功能為目的的地面模擬試驗的重要性。在此基礎上，結合半物理仿真技術，介紹并設計了在以驗證飛控系統功能為目的的地面模擬試驗中可以替代真實航電系統進行試驗的飛控航電接口控制系統。此系統利用VC++ 6.0和Access數據庫的核心優勢，同時采用VMIC實時網通訊保證仿真數據傳輸和儀表顯示的實時性。通過以驗證飛控系統功能為目的的地面模擬試驗，驗證了飛控航電接口控制系統的實時性和可靠性，能夠滿足試驗的需求。

【關鍵詞】飛控系統功能驗證；飛控航電接口控制系統；地面模擬試驗

The Design of Flight Control and Avionics Interface Control System

KUANG Qun ZHANG Jing-jin

（Shanghai Aircraft Design and Research Institute，Shanghai 200436，China）

【Abstract】Based on a certain civil aircraft， the significance of on-ground simulation tests verification function of flight control system function is depicted.Based on this，integrated with semi-physical simulation technology，flight control and avionics interface control system which acts as a substitute of real avionics system and used in on-ground simulation tests aiming at flight control system function verification is introduced and designed.Flight control and avionics interface control system utilizes the key predominance of VC++ and Access database and adopts VMIC real-time network communication to ensure the real-time performance of simulated data transfer and cockpit simulated instrument display.Moreover，through the on-ground simulation tests which aim at flight control system function verification，the systems real-time performance and reliability are verified，it can satisfy the requirements of tests.

【Key words】Flight control system function verification；Flight control and avionics interface control system；On-ground simulation test

0 引言

在民機研制的驗證階段，在飛機各系統功能驗證方面需要開展大量試驗。其中，影響民用飛機飛行安全的關鍵因素之一的飛控系統功能驗證尤為重要，飛控系統的可靠性將直接關系到飛行使命的完成以及駕駛員、乘客與飛機的安全。需要進行一定數量的以驗證飛控系統功能為目的的地面模擬試驗，這些試驗以飛控系統為主體，以電氣、液壓、航電等系統的支持和配合為輔。

為了縮短試驗周期、優化人力資源的分配和使用，提出了飛控系統單獨試驗的要求，具體為：在以飛控系統為主體的試驗中，使用仿真的航電系統代替真實航電系統進行試驗，仿真的航電系統具有節約成本、省時高效等優點。因此，設計和研制飛控航電接口控制系統，用于模擬飛控系統單獨試驗時的航電系統功能，為飛控系統試驗提供必需的航電信號和功能。

1 系統運行環境簡介

飛控航電接口控制系統，通過計算機的顯示輸出來模擬真實航電系統的輸入/輸出集中器IOC（Input/ Output concentrator）、數據集中器裝置DCU（Data concentrator units）的數據接口功能以及仿真中央維護系統CMS（Central maintenance system）中與飛控系統相關部分的功能。飛控航電接口控制系統運行環境中相關的系統有：駕駛艙仿真儀表顯示系統、簡易座艙視景系統、飛行仿真系統、駕駛艙操縱組件、飛控系統和鐵鳥試驗臺架。飛控航電接口控制系統運行環境如圖1所示。

1.1 駕駛艙仿真儀表顯示系統

駕駛艙仿真儀表顯示系統，是一種性能先進的綜合儀表顯示系統，通過計算機的顯示輸出來仿真真實飛機的駕駛艙儀表顯示系統。儀表顯示的信息包括來自飛行仿真系統的飛行參數、以及真實飛控系統的狀態和故障信息。

1.2 簡易座艙視景系統

簡易座艙視景系統是利用虛擬現實技術，使用戶產生身臨其境感的交互式視景仿真系統。簡易座艙視景系統通過VMIC實時網從駕駛艙仿真儀表顯示系統接收告警信息，并發出音響告警。

1.3 飛行仿真系統

飛行仿真系統將飛機的姿態、位置信息、當前高度等飛行參數通過VMIC實時網發送給駕駛艙仿真儀表顯示系統用于儀表顯示。VMIC實時網具有70兆字節/秒的數據傳輸速率，其讀寫延遲、讀寫操作延遲分別只有數百個納秒和幾微秒，且可預先精確計量，可以確保系統之間信息交互的實時性和仿真儀表數據顯示的實時性[1]。