专利名称：一种电子空速指示器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及飞机仪表显示领域，特别涉及一种用于飞机航行状态显示空速的电子空速指示器。
背景技术：
空速表是飞机主要的飞行状态指示装置之一，为飞行员提供飞机在航行状态中有关飞行空速、真空速、空速趋势等相关信息。传统空速表利用开口膜盒等敏感元件，通过测量空速管处的总压和静压的压差，并把它转换为标准海平面状态的速度单位，间接测出空速。在动压作用下开口膜盒产生的位移经机械解算和传动机构传给指示空速指针。动压与指示空速的函数关系靠膜盒特性和机械解算机构特性的配合来实现。但是，传统的组合空速表单纯依靠膜盒和机械解算，在指示精度会有所不足，仪表的鲁棒性在运行过程中也会有所降低，同时传统空速表的指示和告警范围会根据其所要装备的航空载体来进行固定，不能根据不同机型进行调整，在整体装备过程中需重新进行设计，容易造成资源浪费。传统的航空信息独立显示在不同的仪表上，飞行员仍需要大量的经历来观察和处理。近几年，航空电子系统设计者们不断的提出改善可靠性与功能性的航空电子系统来取代传统的机械式仪表，这已成为航空仪表设备发展的必然趋势。目前传统的空速表在实际应用中存在以下问题:I)传统的组合空速表通常显示为原型仪表盘，在空速及相关数据的显示精度上会有所不足，同时有限的圆形表盘在显示空速的数据种类上也比较局限。2)传统空速表的指示范围、显示范围和告警提示范围会根据不同机型提前进行固定，同样的仪表不能同时用于不同的飞机，仪表显示缺少通用性和灵活性。3)传统的机械仪表由于各种震动和气流因素影响，在飞机航行的过程中会缺少足够的稳定性和鲁棒性。4)飞行员被迫观察和处理多个导航显示仪表来活儿所有与空速信息或控制相关联的数据，增加飞行员的工作负担。5)通常飞机座舱中的物理空间是非常有限的，过多的控制和显示仪表通常占用飞机座舱内的大量物理空间，同时增加了系统设备的重量。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种能够准确指示综合空速信息，通用性强，具备多传感器信息源的集成处理与显示功能的电子空速指示器。为达到以上实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下:一种电子空速指示器，包括数据处理控制板，与数据处理控制板连接的大气数据计算机，所述数据处理控制板还分别连接有控制面板、显示器和存储器；所述大气数据计算机包括信号接口处理板，和若干个与信号接口处理板连接的空速传感器；大气数据计算机通过信号接口处理板与数据处理控制板连接。[0013]所述空速传感器为温度传感器、大气静压力传感器和大气总压力传感器。所述信号接口处理板设置有总线数据接收和发送信号接口、电源输入接口、信号模数转换和解算处理器。所述控制面板上设置有参考空速设置控件、告警选择控件、温度选择控件。本实用新型所述的电子空速指示器，数据处理控制板与大气数据计算机连接，大气数据计算机设置有若干个空速传感器，将各传感器采集到空速数据经数据处理控制板处理、并通过显示器集中显示，其具有以下技术效果:I)指示器采用传感器替代传统的机械式空速表，显示数据更加准确及时，提高空速指示的准确性和可靠性。2)指示器的空速指示范围和各种告警范围可以在初始值的基础上进行设定，根据不同的飞机机型来调整对应的显示范围和告警提示范围，设备更具有通用性，节省研发和制造成本。3)数据处理控制板接收来自各个传感器的数字信号，经处理后在电子显示器上生成可视化的指示器，为飞行员提供集成式、综合化的空速指示信息。4)使用电子显示器集中显示方式，减少了座舱显示仪表的数量，减少占用飞机座舱内物理空间，减轻设备重量，同时简化了飞行员操作方式，减轻飞行员长时间的仪表监控、数据比较等脑力计算。
图1为本实用新型的组成框图。图2为本实用新型显示界面的图形组成图。图3为本实用新型的操作控制面板的前视图图中:1、大气数据计算机；101、温度传感器；102、大气静压力传感器；103、大气总压力传感器；104、信号接口处理板；2、存储器；3、数据处理控制板；4、显示器；5、控制面板；
6、SD 卡。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细描述:如图1，公开了一种电子空速指示器，包括数据处理控制板3，与数据处理控制板3连接的大气数据计算机1，所述数据处理控制板3还分别连接有控制面板5、显示器4和存储器2 ;所述大气数据计算机I由温度传感器101、大气静压力传感器102、大气总压力传感器103和一个信号接口处理板104组成，各传感器分别与信号接口处理板104连接；大气数据计算机I通过信号接口处理板104与数据处理控制板3连接，信号接口处理板104包括总线数据接收和发送信号接口，电源输入接口，和用于传感器信号处理的模数转换、解算处理器。数据处理控制板3连接有中央处理单元、存储器2、内存与显示器4，用于接收信号接口处理板104发送的空速信息数据，处理并生成图形显示信号，同时接收控制面板5的操作数据，处理并发送到存储器2中进行存储。信号接口处理板104为电子空速指示器提供各种空速相关的数字、总线数据接收和发送的信号接口以及电源输入接口。大气数据计算机I包括大气温度传感器101、大气静压力传感器102以及大气总压力传感器103采集相关空速信息。存储器2用于存储空速指示器的指示范围、显示范围、告警提示范围和各参考速度。电子显示器4用于空速信息图形用户界面显示。数据处理控制板3接收来自控制面板5的操作控制数据，控制显示器4图形的显示效果，并将调整后的数据发送到存储器2中进行储存。同时数据处理控制板3接收来自各个传感器的数字信号，经处理后在电子显示器4上生成可视化的指示器，为飞行员提供集成时综合化的空速指示信息。如图1所示，数据处理控制板3接收的信号来自大气数据计算机I的信号接口处理板104，相关的空速及温度数据链路可以是遵循RS-422标准的串行数据总线，也可以使用其他总线格式进行信号通信，集中的数据链路方式比传统的单点连接方式减少了线缆种类和数量。如图2所示，电子空速指示器显示界面包括当前空速指示表、空速趋势、真空速、参考空速和大气温度，以及显示能够为飞行员操作控制提供直观信息的参考速度设置窗□。如图3所示，控制面板5上设置有提供温度选择键a，告警提示选择键b，参考空速旋钮c和SD卡插槽d ;温度选择键a用于控制在空速表上方的温度信息是否显示，以及显示的单位信息，单次按下按键显示温度信息，再次按下变化温度显示的单位；告警提示选择键b用于控制空速告警提示信息的显示状态，显示或隐藏；参考空速旋钮c用于设置各个参考速度的大小以及显示状态，具体实现时，可以使用一个具有集成按键功能的旋钮控件，参考速度包括常规航速、最佳爬升角速度、襟翼速度、起落架操作速度等，在界面上最多可以显示5个参考速度。在按下旋钮c时，控制显示器4上参考速度设置窗口的显示和关闭，旋转旋钮控制光标移动，选择需要设置的参考速度项后按下旋钮进行确认，再旋转旋钮调整参考速度数值的大小。当缓慢选择旋钮时，单一的旋转触发参考速度之以近I海里/小时步进改变；当快速旋转旋钮时，参考空速值每次旋转以2海里/小时步进改变，数值调整好后按下旋钮进行确认。参考空速的显示状态控制与数值调整操作相同，同样是通过旋钮的按下与旋转动作相配合来完成。图3中的SD卡槽d用于更新调整空速指示器的各个指示和提示范围，在专用的SD卡6中将各个速度范围按照固定的格式进行存储，SD卡6插入卡槽中时,数据处理控制板3会将SD卡6中的空速范围数据传输到存储器2中，以完成电子空速指示器的范围调整，实现空速指示器使用的通用性。本实用新型提供的电子空速指示器具有下述优点:I)数据处理控制板接收来自空速传感器的数字信号，经处理后在电子显示器上生成可视化的指示器，同时接收控制面板的操控指令，简化了飞行员操作方式。因此，极大减轻了飞行员的工作负担。2)可配置的电子空速指示器可通过计算机软件配置空速的指示范围、告警提示范围以及相关告警信息等，大大提高了空速仪表的通用性。3)综合化的电子空速指示器使用电子显示器集中显示方式，减少了座舱机械式显示仪表的数量，为飞行员提供综合化的水平位置导航信息，简化了飞行员操作方式，而且显示内容丰富，图形化显示界面更加直观，易于理解和操作。4)采取了集中的数据链路方式比传统的单点连接方式减少了线缆种类和数量。
权利要求1.一种电子空速指示器，其特征在于:包括数据处理控制板(3)，与数据处理控制板(3)连接的大气数据计算机(1)，所述数据处理控制板(3)还分别连接有控制面板(5)、显示器(4)和存储器(2);所述大气数据计算机(I)包括信号接口处理板(104)，和若干个与信号接口处理板(104)连接的空速传感器；大气数据计算机(I)通过信号接口处理板(104)与数据处理控制板(3)连接。
2.根据权利要求1所述的电子空速指示器，其特征在于:所述空速传感器为温度传感器(101)、大气静压力传感器(102)和大气总压力传感器(103)。
3.根据权利要求1所述的电子空速指示器，其特征在于:所述信号接口处理板(104)设置有总线数据接收和发送信号接口、电源输入接口、信号模数转换和解算处理器。
4.根据权利要求1所述的电子空速指示器，其特征在于:所述控制面板(5)上设置有参考空速设置控件、告警选择控件、温度选择控件。
专利摘要本实用新型公开一种能够准确指示综合空速信息，通用性强，具备集成处理与显示功能的电子空速指示器，包括数据处理控制板，与数据处理控制板连接的大气数据计算机，大气数据计算机包括信号接口处理板，和若干个与信号接口处理板连接的空速传感器；显示数据更加准确及时，提高空速指示的准确性和可靠性，根据不同的飞机机型来调整对应的显示范围和告警提示范围，设备更具有通用性，经处理后在电子显示器上生成可视化的指示器，为飞行员提供集成式、综合化的空速指示信息，同时简化了飞行员操作方式，减轻飞行员长时间的仪表监控、数据比较等脑力计算。
文档编号G01P1/07GK202975031SQ20122066902
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月5日 优先权日2012年12月5日
发明者陈洁, 王晓永, 高源 , 李博 申请人:西安航空电子科技有限公司