飞机驾驶舱半仿真硬件方法研究及实现

论文摘要

从国内外模拟机市场看,民航维护模拟机分2D维护训练器、3D综合维护训练器和固定式维护模拟机三种类型,考虑到航空企业高级机型培训的需求,需要升级已研制的3D综合维护训练器为固定式维护模拟机,该固定式维护模拟机的驾驶舱采用半实物仿真方式,其硬件仿真方法包括硬件设计、软件设计和通讯设计三部分。硬件设计采用控制部分和显示部分分离的原则,将驾驶舱按区域划分,每一区域由一块控制板和多块显示面板组成,各区域的控制板可以互相通信。硬件部分包括仿真驾驶舱所有面板以及面板上所有元件,难点是部分元件同时具备多种功能,难以仿制。软件设计采用模块化和多文件结构设计思想,将软件结构按功能进行模块划分,每一模块由多个文件组成,单个文件均有接口函数,方便彼此调用。包括设计和编写所有单片机中的控制程序,完成面板上动作信息采集以及控制相应显示信息。通讯设计采用CAN总线结构,将各区域主控板通过CAN总线连接成一个CAN网络,设计通信协议,针对总线处理报文冲突的方法中存在低优先级报文延时的问题,采用优先级动态提升方法解决。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景
• 1.2 维护模拟机的国内外研究现状
• 1.3 课题的意义
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第二章 驾驶舱仿真方案研究
• 2.1 系统整体设计要求
• 2.2 系统整体结构
• 2.3 硬件仿真方案
• 2.4 系统智能节点软件方案设计
• 2.5 分布式网络通信方案
• 2.5.1 RS485总线
• 2.5.2 ARINC429总线
• 2.5.3 CAN总线
• 2.5.4 总线方案比较
• 2.6 本章小结
• 第三章 系统硬件结构设计与实现
• 3.1 面板级设计方案
• 3.2 显示面板结构设计
• 3.2.1 信号处理智能控制板设计
• 3.2.2 加固钢板设计
• 3.2.3 透光有机玻璃面板结构设计
• 3.2.4 表层显示信息板设计
• 3.3 主控板电路模块设计
• 3.3.1 中央控制模块芯片选型
• 3.3.2 动作信息检测及显示控制模块
• 3.3.3 系统供电模块
• 3.3.4 通信模块
• 3.4 单元节点设计方案实现举例
• 3.4.1 遮光板控制电路实现
• 3.4.2 遮光板显示面板实现
• 3.5 抗干扰技术
• 3.5.1 主要干扰分析
• 3.5.2 硬件抗干扰设计
• 3.5.3 软件抗干扰设计
• 3.6 本章小结
• 第四章 系统智能控制板软件设计
• 4.1 主控程序结构设计
• 4.2 通信方案设计与实现
• 4.2.1 CAN报文结构介绍
• 4.2.2 通信协议设计
• 4.2.3 报文传输实现
• 4.3 数据传输冲突解决方法
• 4.3.1 报文优先级动态提升算法
• 4.3.2 该算法的应用
• 4.4 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介