前言:飞机机电综合系统是保证飞机各种功能运行的必要条件,通过提高飞行质量,提高飞行性能,安全性,舒适性,可靠性和可维修性,还降低了燃料消耗和维护成本。随着计算机技术和数据总线通信技术的发展和应用,需要提高分布式系统的设计优化,系统集成设计能力这种优化和集成是机电系统的综合管理。
一、机电综合管理系统的重要性
机电综合管理系统与飞机安全密切相关。作为核心系统电机综合管理系统的工作状态和安全保障,整个系统的核心决定着系统的功能和性能。整个系统不仅要有很高的可靠性,而且要有弹性和可重构性一旦系统发生故障,可以降解工作保证飞机的安全。机电综合系统是提高飞机整体性能的必然途径它将机电系统各个子系统,各种功能集成在一起采用综合的机电系统管理系统,将机电系统各个子系统的所有功能集中到多个处理器上,从而实现对机电管理系统故障的综合管理监控。机电综合系统体现了现代飞机的先进性可以通过减少飞机的布线来减轻飞机的重量,信息交流改善了综合诊断能力提高了可靠性和可维修性。机电综合系统的管理不是由单一管理器实现的,管理功能是基于动态任务组合通过信息交换,协同处理分布在机电系统的不同位置,实现对综合管理系统提高了整机的集成度和灵活性。
二、 国内现状
在国内一些飞机在机电系统中使用非航空电子处理器,通过收集器电子系统的状态参数分析显示,隔离其参数并与航空电子系统交换数据。某些飞机机电机系统集成主要集中,在实际意义上完成整个机电系统的信号采集控制、监控显示,故障排除等功能的综合设计一些飞机采用了机电控制系统的设计理念,但只有少数飞机实现了综合管理控制。目前国内大多数飞机仍然使用单独的管理器电缆和指示器来控制,显示电机控制子系统只有在需要一定信号时,才能通过硬件进行转换。例如空中信号是某型飞机底盘控制系统,地面表明飞机在空中或地面上,该信号用于航空电子系统的多个子系统以及电源系统,环境管理系统和其他系统必须根据飞机的不同状态进行控制如果不进行综合控制。则信号必须由大多数系统,采集必须设计开关箱并隔离信号设计手段相对落后,并且线路复杂容易受到信号的干扰和飞机重量的增加。
三、机电综合管理系统在飞机上的应用
1.系统构型将数据总线连接到航空电子系统,以完成机电系统和航空电子系统的数据交换和控制。两台主机之间通过高速交叉数据传输线进行数据交换,双同步通过专用同步电路实现每台机器的电子系统,控制各自的连接系统的输出对于重要的关键信号。根据重要性要求连接到两台节点机,形成关键和重要信号的双重控制如果一台计算机发生故障,另一台计算机可以继续进行管理和控制。而分布式控制系统可以将机电设备的连接,实现系统容错的目标结合起来符合开放系统明确定义的控制接口,系统的功能物理分离的原则其中每个相对独立的机电系统的功能分组重要系统,关键信号采用双冗余控制故任何故障只能局部影响,以满足系统安全要求所有子系统实现计算机控制。优化系统性能提高可测试性和可维修性物理信号在系统附近处理,系统通过数字信号传输减少传输线路的数量。飞机综合管理综合控制系统从体系结构和集成度、机电系统顶层设计技术到计算机工作模式的电机控制研究预留配置故障恢复管理技术。
2.系统顶层设计技术。机电综合管理系统的上层设计应结合飞机的需求,根据当前技术发展趋势,提出系统特点运行要求、人机交互等技术要求协调一体化功能子系统。各种通信节点的计算机电机控制故障恢复,控制关系与综合航空电子系统,完成任务分离然后根据不同位置设置的各种输入执行相应的软件,并开始执行任务任务启动后。主机将首先同步并在成功同步后进行数据收集对于单个预留任务,在数据收集完成后直接计算数据。实现数据交换然后通过输入投票获得唯一值用于计算控制律得到的结果,通过高速通道交叉传输然后通过输出获得唯一值。系统根据节点机器的状态,输出电路的状态确定如何输出值如果系统发生故障,则执行相应的故障排除,故障减少任务在网络中有多个处理节点,通过处理器节点之间的冗余结构设计,实现了当一个节点发生故障。通过任务调度来删除丢失的部分并重新分配由故障处理器节点处理的任务完成系统的重构。
3. 软件技术。由于机电系统采用分布式冗余和容错系统结构为了使应用软件,系统软件具有良好的设计接口实现应用软件和系统软件,机电控制系统中的双后备配置系统采用有后备输入输出控制,监控方式工作即节点机采集的输入信号,数据通过数据交换方案传输到另一个节点每个节点对输入信号,数据进行监控。通道故障恢复逻辑实现双备份,故障恢复管理因此系统可以为不同的任务执行同步工作,每台节点计算机可为不同的任务分配不同的速度组执行,节点计算机同步过程由系统同步程序控制通过专用同步总线。程序运行开始执行正常的工作流程当系统出现故障时,系统启动故障和重构策略。之后开始执行系统的常规任务直至最终的系统任务。 为了解决影响飞机安全的关键任务需要在同一计算机系统中具有两个通道,并具有双备用功能这些通道在运行时相互交叉。以热备份模式运行两个通道在同一软件上运行以执行应用任务,并从指定的计算机之一中拔出。从而确保整个系统的安全性免受故障的影响在一定条件下,可以执行故障排除或故障排除工作对于非关键任务,打开电源后根据预先计划的配置在特定的节点机器上执行,主机可以是系统中的任何主机,并且数据交换实现。
四、 未来发展趋势
新一代飞机平台对运行特性安全性和可靠性、综合安全功能等特性提出了新的要求,对集成电机控制故障恢复技术,计算机的系统结构提出了新的要求必须适应不断变化的微电子技术,网络技术和计算机技术的发展临时启动以太网是一种适用于分布式集成电子系统。为了满足不同的任务和备份配置要求节点计算机位于三个单独的机箱中机电控制系统,总体结构采用分布式架构其余的高级计算架构保证了机电控制系统,在出现任一故障后能够继续正常执行关键任务。在物理结构方面综合管理控制系统由通过高速串行网络相互连接,从逻辑结构的角度来看,同一个网络包含模块等效的所有模块。故障计算机节点同时工作通过数据总线交换信息,节点计算机交叉比较信号源信息,然后在节点之间进行交叉电机综合控制系统的故障恢复。通过切换备份和资源重新分配功能部分来实现的,分布在飞机上的传感器和驱动器附近通过航空电子总线与节点机器通信,减少了电缆的数量和重量。原则上,系统功能需要与大量输入和输出信号集成需要对计算机上的资源分配,进行具体分析以确定是否合并具有大量计算并占用更多处理器和内存的系统功能。
结论:航空机电综合可以降低电子设备的重量和体积,航空机电已成为民航电子的发展趋势必将对民航未来的发展产生影响。
参 考 文 献
[1]唐华 . 民机综合航空电子系统今昔谈 . 国际航空,2018(6): 28-30.