層是所述OFP軟件層的底層驅(qū)動軟件，所述OFP軟件層通過MLS軟件層對整個飛機顯示系統(tǒng)的硬件資源進行應用和管理，所述MLS軟件層采集外部各個交聯(lián)設(shè)備的信息。主要有以下功能:
[0081 ]a)實現(xiàn)IPDM模塊的各軟件層初始化功能；
[0082]b)實現(xiàn)ARICN429數(shù)據(jù)通訊功能；
[0083]c)實現(xiàn)RS422數(shù)據(jù)通訊功能；
[0084]d)實現(xiàn)離散量輸入采集和輸出功能、模擬量輸入采集功能；
[0085]e)實現(xiàn)以太網(wǎng)接口數(shù)據(jù)加載功能；
[0086]f)實現(xiàn)雙層光電編碼器數(shù)據(jù)的采集和輸出功能；
[0087]g)實現(xiàn)數(shù)字地圖模塊的數(shù)據(jù)管理功能；
[0088]h)視頻輸入輸出和切換處理功能；
[0089]i)視頻輸入輸出和切換處理功能；
[0090]所述通信管理模塊用于實現(xiàn)與外部系統(tǒng)的交聯(lián)。通信管理模塊包括系統(tǒng)軟件和FPGA邏輯固件
[0091]參圖4，所述中間層軟件(MLS)層中的初始化軟件模塊包括1M接口初始化單元、OPF接口初始化單元、向OFP上報初始化狀態(tài)單元、倉Il建運行任務單元四個部分，其中:
[0092]所述1M接口初始化單元用于初始化主處理模塊的各軟件層和1M模塊之間的控制命令字、RS422數(shù)據(jù)交互區(qū)的控制字，數(shù)據(jù)內(nèi)容可以不用清零；
[0093]所述OFP接口初始化單元用于初始化OFP軟件層和中間層軟件(MLS)層之間的數(shù)據(jù)交互區(qū)控制字，其中包括RS422、ARINC429，所有的控制字由MLS進行初始化；
[0094]所述向OFP上報初始化狀態(tài)單元用以匯報所述1M接口初始化單元和所述OFP接口初始化單元的結(jié)果；
[0095]所述創(chuàng)建運行任務單元用以在系統(tǒng)軟硬件初始化完成后，創(chuàng)建綜合處理顯示模塊硬件平臺上供MLS和OFP軟件層運行所需要的實時任務。
[0096]優(yōu)選的，所述數(shù)字地圖軟件位于所述BSP軟件之上，所述中間層軟件(MLS)位于所述數(shù)字地圖軟件之上，所述OFP軟件位于所述中間層軟件(MLS)之上。
[0097]參圖2，所述通信管理模塊通過ARINC429接口、RS422接口、離散量信號、模擬量信號、視頻信號與外系統(tǒng)通信，所述通信管理模塊軟件通過CPCI總線接口與所述主處理模塊軟件中的中間層軟件(MLS)通信。
[0098]參圖3，所述OFP軟件層通過所述中間層軟件(MLS)對綜合顯示控制系統(tǒng)的硬件資源進行應用和管理。
[0099]所述中間層軟件(MLS)中的BIT軟件模塊負責在測試設(shè)備未接、IPDM處于運行狀態(tài)下對IPDM (包括1M及IPDM本身)模塊進行BIT檢測，其結(jié)果向OFP軟件層報告。
[0100]參圖5，所述BIT軟件模塊包括上電自檢測、人工維護自檢測和周期自檢測三個部分，當系統(tǒng)上電，執(zhí)行上電BIT，OFP軟件層運行期間，啟動TEST開關(guān)，運行維護BIT程序，它們均對系統(tǒng)做全面的測試，周期自測試則是和OFP程序分時進行，在不影響OFP正常工作的情況下，每200ms執(zhí)行一次，每次執(zhí)行只運行一片測試程序，運行時間不超過1ms0
[0101]參圖6和圖7，所述ARINC429數(shù)據(jù)通訊處理軟件模塊包括ARINC429數(shù)據(jù)發(fā)送模塊和ARINC429數(shù)據(jù)接收模塊，所述ARINC429數(shù)據(jù)發(fā)送模塊分別向8個外系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)，所述ARINC429數(shù)據(jù)接收模塊分別接收來自14個外系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，所述RS422數(shù)據(jù)通訊處理軟件模塊包括RS422數(shù)據(jù)發(fā)送模塊和RS422數(shù)據(jù)接收模塊。所述ARINC429數(shù)據(jù)接收模塊共需要完成3項子功能:一次性從1M和IPDM交互緩沖區(qū)取走所有數(shù)據(jù)；將所有數(shù)據(jù)依次寫入IPDM和OFP的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；將所有數(shù)據(jù)依次寫入IPDM內(nèi)部的DTD記錄數(shù)據(jù)區(qū)。所述ARINC429數(shù)據(jù)發(fā)送模塊共需要完成3項子功能:一次性從IPDM和OFP交互緩沖區(qū)取走所有數(shù)據(jù)；將所有數(shù)據(jù)依次寫入IPDM和1M的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；將所有數(shù)據(jù)依次寫入IPDM內(nèi)部的DTD記錄數(shù)據(jù)區(qū)。
[0102]所述模擬量采集處理模塊，所述模擬量采集模塊主要采集HOCAS桿的游標模擬量，具體功能如下:根據(jù)定時周期采集1M模塊的模擬量；根據(jù)公式進行坐標轉(zhuǎn)換；將坐標值上報給OFP軟件層。
[0103]所述離散量輸入輸出模塊包括離散量輸入功能和離散量輸出功能，所述離散量輸入功能根據(jù)定時周期采集1M模塊的離散量輸入并設(shè)置到OFP軟件層的離散量中，所述離散量輸出功能根據(jù)定時周期采集OFP軟件層的離散量輸出并設(shè)置到1M模塊的離散量中。
[0104]圖8為所述通信管理模塊與外部系統(tǒng)的交聯(lián)接口圖，1M模塊通過PCI總線與IPDM模塊軟件通信，完成與外部分系統(tǒng)的ARINC429數(shù)據(jù)、RS422數(shù)據(jù)、模擬量信號、離散量信號交互，其中，有5路RS422接口分別用于與對側(cè)iroU、發(fā)動機參數(shù)采集器、音頻控制器通信以及預留；有14路外部ARINC429輸入接口，分別用于接受大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)、無線電高度表、組合導航系統(tǒng)等外部系統(tǒng)數(shù)據(jù)以及預留；有8路外部ARINC429輸出接口，分別用于發(fā)送數(shù)據(jù)至大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)、無線電高度表、組合導航系統(tǒng)等外部系統(tǒng)以及預留；有9路離散量輸入接口，用于IPDU標識、中英文飛行操作程序切換、輪載信號等；有2路離散量輸出接口 ；有I路模擬量輸入接口，用于采集HOCAS桿信號。IPDM模塊的中層間軟件接收到數(shù)據(jù)后交與OFP軟件與數(shù)字地圖軟件處理。其中圖8中的POP軟件是飛行員操作程序軟件，屬于OFP軟件的一部分
[0105]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權(quán)利要求書所限定的保護范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種小型直升機綜合顯示控制系統(tǒng)軟件架構(gòu)，其特征在于:包括主處理模塊和通信管理模塊，所述主處理模塊依次包括BSP軟件層、數(shù)字地圖軟件層、中間層軟件層和OFP軟件層； 所述通信管理模塊用于實現(xiàn)與外部系統(tǒng)的交聯(lián)，以及與中間層軟件交聯(lián)； 所述BSP軟件層為板級支持包軟件，為整個綜合顯示控制系統(tǒng)軟件提供硬件驅(qū)動支持和VxWorks操作系統(tǒng)運行環(huán)境； 所述數(shù)字地圖軟件層主要用于根據(jù)中間層軟件層提供的外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)完成機載數(shù)字地圖相關(guān)功能，包括將外界地形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為顯示畫面、將地理位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為屏幕坐標； 所述中間層軟件層用于從通信管理模塊處采集外部各個交聯(lián)設(shè)備的信息，同時為OFP軟件層提供底層驅(qū)動； 所述OFP軟件層用于實現(xiàn)基本飛行參數(shù)信息顯示功能、輔助導航信息顯示功能、發(fā)動機參數(shù)信息顯示功能、系統(tǒng)管理信息顯示功能，同時，OFP軟件層提供飛行員控制輸入功能，響應飛行員控制指令，實現(xiàn)對整個飛機顯示系統(tǒng)的控制和交聯(lián)系統(tǒng)的管理控制，并通過中間層軟件層對整個飛機顯示系統(tǒng)的硬件資源進行應用和管理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型直升機綜合顯示控制系統(tǒng)軟件架構(gòu)，其特征在于所述中間層軟件層包含初始化軟件模塊，所述初始化軟件模塊包括1M接口初始化單元、OFP接口初始化單元、向OFP上報初始化狀態(tài)單元、倉Il建運行任務單元四個部分，其中， 所述1M接口初始化單元用于初始化主處理模塊中各軟件層和通信管理模塊之間的控制命令字和RS422數(shù)據(jù)交互區(qū)的控制字； 所述OFP接口初始化單元用于初始化OFP軟件層和中間層軟件層之間的數(shù)據(jù)交互區(qū)控制字； 所述向OFP上報初始化單元狀態(tài)用以向OFP軟件層匯報所述1M接口初始化單元和所述OFP接口初始化單元的結(jié)果； 所述創(chuàng)建運行任務單元用以在向OFP層上報初始化單元完成匯報工作后，在OPF軟件層創(chuàng)建主處理器模塊硬件平臺上供中間層軟件層和OFP軟件層運行所需要的實時任務。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型直升機綜合顯示控制系統(tǒng)軟件架構(gòu)，其特征在于所述通信管理模塊包含系統(tǒng)軟件、FPGA邏輯固件； 所述系統(tǒng)軟件用于提供與外部系統(tǒng)和中間層軟件層交聯(lián)的接口； 所述FPGA邏輯固件用于實現(xiàn)系統(tǒng)軟件的底層驅(qū)動。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種小型直升機綜合顯示控制系統(tǒng)軟件架構(gòu)，其特征在于所述系統(tǒng)軟件通過ARINC429接口、RS422接口、離散量信號、模擬量信號、視頻信號與外系統(tǒng)通信，通過CPCI總線接口與中間層軟件層通信。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型直升機綜合顯示控制系統(tǒng)軟件架構(gòu)，其特征在于:所述中間層軟件層包含BIT軟件模塊，所述BIT軟件模塊負責在測試設(shè)備未接、主處理模塊處于運行狀態(tài)下對通信管理模塊及主處理模塊進行BIT檢測，檢測結(jié)果向OFP軟件層報告，所述BIT軟件模塊包括上電自檢測、人工維護自檢測和周期自檢測三個部分。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型直升機綜合顯示控制系統(tǒng)軟件架構(gòu)，其特征在于所述中間層軟件包含ARINC429數(shù)據(jù)通訊處理軟件模塊、RS422數(shù)據(jù)通訊處理軟件模塊、離散量輸入輸出模塊、模擬量采集處理模塊和視頻切換處理模塊；所述ARINC429數(shù)據(jù)通訊處理軟件模塊用于通過通信管理模塊向外部系統(tǒng)發(fā)送和接收ARINC429數(shù)據(jù)； 所述RS422數(shù)據(jù)通訊處理軟件模塊用于通過通信管理模塊向外部系統(tǒng)發(fā)送和接收RS422數(shù)據(jù)； 所述模擬量采集處理模塊用于通過通信管理模塊定時周期采集HOCAS桿的游標模擬量，然后根據(jù)公式進行坐標轉(zhuǎn)換；最后將坐標值上報給OFP軟件層； 所述離散量輸入輸出模塊用于根據(jù)定時周期采集通信管理模塊的離散量輸入并設(shè)置到OFP軟件層的離散量中，根據(jù)定時周期采集OFP軟件層的離散量輸出并設(shè)置到通信管理模塊的離散量中。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種小型直升機綜合顯示控制系統(tǒng)軟件架構(gòu)，包括1)通信管理模塊用于實現(xiàn)與外部系統(tǒng)的交聯(lián)，以及與中間層軟件層交聯(lián)；2)BSP軟件層為整個綜合顯示控制系統(tǒng)軟件提供硬件驅(qū)動支持；3)數(shù)字地圖軟件層主要用于完成機載數(shù)字地圖相關(guān)功能；4)中間層軟件層用于為OFP軟件層提供底層驅(qū)動；5)OFP軟件層用于實現(xiàn)基本飛行參數(shù)信息顯示功能、輔助導航信息顯示功能、發(fā)參信息顯示功能、系統(tǒng)管理信息顯示功能，同時，OFP軟件層提供飛行員控制輸入功能，響應飛行員控制指令，實現(xiàn)對整個飛機顯示系統(tǒng)的控制和交聯(lián)系統(tǒng)的管理控制。本發(fā)明提供的一種小型直升機綜合顯示控制系統(tǒng)軟件架構(gòu)，結(jié)構(gòu)模塊化，易于更新和維護，可擴展性好。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號】CN105116791
【申請?zhí)枴緾N201510416715
【發(fā)明人】趙敏超, 吳狄, 林舒, 焦玉亮, 朱兗植, 肖理陽
【申請人】中國航空無線電電子研究所
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月16日