一种飞机近地告警系统地面离位检测装置

1.本实用新型涉及一种飞机近地告警系统与其相关联机载系统交联信号的检测技术领域，特别地，涉及一种飞机近地告警系统地面离位检测装置。


背景技术：

2.飞机近地告警系统是防范飞机飞行撞地事故、提高飞行安全的有效手段。随着飞机新任务和性能的增加，军用、民用等各种飞机的近地安全飞行越来越依赖于近地告警系统的正常工作。飞机近地告警系统故障将引起飞行员的误判、错判，从而导致近地飞行事故的发生。目前尚缺少一种对飞机近地告警系统功能故障进行检测与判断的专用设备。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种飞机近地告警系统地面离位检测装置及检测方法，以解决现有技术中没有用于对飞机近地告警系统功能故障进行检测的专用设备、导致飞机自检漏检且影响飞机飞行安全的技术问题。
4.本实用新型采用的技术方案如下：
5.根据本实用新型的一个方面，提供一种飞机近地告警系统地面离位检测装置，包括，信号模拟装置、信号调理单元、信号采集与发送单元、总线通讯单元、中央处理单元、无线单元、手持终端和电源单元；
6.信号模拟装置，与飞机近地告警系统连接，用于模拟与飞机近地告警系统相关联的飞机其它系统的电路工况；
7.信号调理单元，用于接收飞机近地告警系统发出的交联信号并经转换处理后输出给信号采集与发送单元，并且接收信号采集与发送单元的信号并经转换处理后输出给飞机近地告警系统，使输出信号满足飞机近地告警系统对工作信号的要求；
8.信号采集与发送单元，用于接收采样数据或发送数据，并将数据输出至中央处理单元或信号调理单元；
9.总线通讯单元，用于飞机近地告警系统与中央处理单元间数字信号的通讯；
10.中央处理单元，与手持终端无线连接，用于实现信号采集与发送单元、总线通讯单元与手持终端间的数据处理、转换与传输；
11.无线单元，用于实现中央处理单元与手持终端间数据的无线通讯；
12.手持终端，与中央处理单元无线连接，用于实时监控并实时显示监控信息与监控结果；
13.电源单元，用于将普通的 220v50hz 电源转换为 28v 直流后供电给所述信号模拟装置和飞机近地告警系统。
14.进一步地，信号模拟装置工作时由电源单元供电；手持终端内置有电池做电源，通过普通 220v50hz 插座或 usb 端口充电。
15.进一步地，所述信号模拟装置接收和发送的交联信号包括飞机位置信号、飞行姿
态信号、飞行状态信号、告警信号、429 总线数字信号等。
16.进一步地，所述交联信号对应的飞机位置信号包括经度、纬度、绝对气压高度、相对气压高度、无线电高度；飞行姿态信号包括航向角、俯仰角、滚转角；飞行状态信号包括地速、真空速、下滑偏差、航向偏差、起落架着陆构型状态、襟翼着陆构型状态，告警信号包括“地形”告警指示灯、“拉起”告警指示灯及各种语音信号；429 总线数字信号包括上述信号的数字形式。
17.进一步地，所述信号采集与发送单元包括用于接收和发送开关量信号的 i/o 端口、用于接收频率量信号的 adc 采样端口、用于发送模拟量信号的 dac 发送端口，所述总线通讯单元包括用于接收和发送 429 总线数字信号的总线端口。
18.进一步地，所述中央处理单元还设有用于将监控信息进行预处理的数据处理模块。
19.进一步地，所述中央处理单元还设于用于将所述监控信息转换为数字信号的转换模块，该数字信号用于中央处理单元与手持终端之间的无线通讯。
20.进一步地，手持终端用于装载检测装置的检测软件，实现对飞机近地告警系统功能的地面离位检测。
21.本实用新型具有以下有益效果：
22.本实用新型一种飞机近地告警系统地面离位检测装置，通过对飞机近地告警系统与其相关联机载系统的交联信号进行模拟、检测、显示、判别，且通过手持终端显示屏显示给地面机务人员，便于及时监控及发现飞机近地告警系统故障，解决了过去机场对飞机近地告警系统功能故障缺少检测手段的难题，同时，该检测装置便携性好、操作步骤简单、测试结果直观，大大减少了因飞机近地告警系统故障导致飞行员误判、错判导致的飞行安全隐患与飞行事故。
23.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
24.图 1 是本实用新型优选实施例检测装置原理方框示意图；
25.图 2 是本实用新型优选实施例检测装置与离位状态飞机近地告警系统连接关系图；
26.图 3 是本实用新型优选实施例中信号模拟装置操作面板示意图。
具体实施方式
27.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
28.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的说明：
29.本实用新型的优选实施例提供了一种飞机近地告警系统地面检测装置，用于在飞机近地告警系统地面离位功能检查时，对来自飞机近地告警系统及其相关联系统的用于控制飞机近地告警系统工作的交联信号进行检测，参照图 1，一种飞机近地告警系统地面检
测装置,包括，信号模拟装置，与飞机近地告警系统连接，用于模拟与飞机近地告警系统相关联的飞机其它系统的电路工况；信号调理单元，用于接收飞机近地告警系统发出的交联信号并经转换处理后输出给信号采集与发送单元，并且接收信号采集与发送单元的信号并经转换处理后输出给飞机近地告警系统，使输出信号满足飞机近地告警系统对工作信号的要求；信号采集与发送单元，用于接收采样数据或发送数据，并将数据输出至中央处理单元或信号调理单元；总线通讯单元，用于飞机近地告警系统与中央处理单元间数字信号的通讯；中央处理单元，与手持终端无线连接，用于实现信号采集与发送单元、总线通讯单元与手持终端间的数据处理、转换与传输；无线单元，用于实现中央处理单元与手持终端间数据的无线通讯；手持终端，与中央处理单元无线连接，用于实时监控并实时显示监控信息与监控结果；电源单元，用于将普通的220v50hz电源转换为28v直流后供电给所述信号模拟装置和飞机近地告警系统。
30.飞机近地告警系统地面离位检测装置通过对飞机近地告警系统与其关联机载系统的交联信号进行模拟、检测、显示、判别，且通过手持终端显示屏显示给地面机务人员，便于及时监控及发现飞机近地告警系统故障，解决了过去外场对飞机近地告警系统功能故障缺少离位检测手段的难题，同时，该检测装置便携性好、操作步骤简单、测试结果直观，很大程度上减少了因飞机近地告警系统故障导致飞行员误判、错判导致的飞行安全隐患与飞行事故。
31.参照图 2 所示，飞机近地告警系统地面离位检测装置经检测电缆、航空插头与飞机近地告警系统连接。无线单，实现中央处理单元和手持终端之间的信息无线通讯。本实施例检测装置能够按时序和工作条件输出合适的飞机近地告警系统正常工作信号到飞机近地告警系统，即将飞机的位置、姿态、状态等信号输出至飞机近地告警系统，保证离位状态下的飞机近地告警系统正常工作；本实施例检测装置也能够从离位的飞机近地告警系统测量输出信息，通过对飞机近地告警系统输出信息的综合判断，实现对地面离位状态下飞机近地告警系统的功能检查。同时，飞机近地告警系统的输入和输出信号既可以显示在飞机近地告警系统的告警显示器上，方便地面机务人员了解飞机的模拟飞行状态和飞机近地告警系统的工作状态；也可以显示在手持终端 700 的显示屏上，方便地面机务人员检查飞机近地告警系统的功能是否正常。
32.本实施例中，信号模拟装置工作时由电源单元供电；手持终端内置有电池做电源，通过普通 220v50hz 插座或 usb 端口充电。
33.本实施例中，信号模拟装置接收和发送的交联信号包括飞机位置信号、飞行姿态信号、飞行状态信号、告警信号、429 总线数字信号等。
34.本实施例中，交联信号对应的飞机位置信号包括经度、纬度、绝对气压高度、相对气压高度、无线电高度等；飞行姿态信号包括航向角、俯仰角、滚转角等；飞行状态信号包括地速、真空速、下滑偏差、航向偏差、起落架着陆构型状态、襟翼着陆构型状态等，告警信号包括“地形”告警指示灯、“拉起”告警指示灯及各种语音信号等；429 总线数字信号包括上述信号的数字形式。
35.本实施例中，图 3 示出了本实用新型优选实施例中信号模拟装置的操作面板示意图。用于与飞机近地告警系统连接，模拟与飞机近地告警系统相关联的飞机其它系统的电路工况，实现检测装置与飞机近地告警系统之间信号的物理连接。此外，该操作面板还用
于固定检测装置的电连接器、电路板、信号灯、开关及其连接导线，存放连接电缆等。操作面板分为功能区和连接区两部分。其中，功能区用于监控检测装置的工作状态，包括直流电压表、直流电流表、总开关、系统供电开关、通讯灯、直流保险以及通讯天线等；连接区用于连接电缆，实现检测装置与飞机近地告警系统之间信号的物理连接。此外，检测装置内部用于安装电路板和放置连接电缆等。
36.本实施例中，信号调理单元负责将信号采集与发送单元中i/o 端口传输来的发送数据中的开关量信号调压到飞机近地告警系统所需数值，并发送给飞机近地告警系统；信号采集与发送单元中 dac 端口传输来的发送数据中的模拟量信号调压到飞机近地告警系统所需数值，并发送给飞机近地告警系统；将从飞机近地告警系统采集数据中的频率量信号滤除杂波和干扰后调压到信号采集与发送单元的有效输入范围，并提供给信号采集与发送单元的 adc 采样端口；将从飞机近地告警系统采集数据中的开关信号调压到信号采集与发送单元的有效输入范围，并提供给信号采集与发送单元的 i/o 采样端口。
37.本实施例中，所述信号采集与发送单元包括用于接收和发送开关量信号的 i/o 端口、用于接收频率量信号的差分/单端 adc 采样端口、用于发送模拟量信号的 dac 发送端口，所述总线通讯单元包括用于接收和发送 429总线数字信号的总线端口。由于整合了各种类型信号的采集与发送，完全可以满足检测装置的信号测试需求。
38.本实施例中，中央处理单元内部包含了 32 位 risc arm 单片机，集成了实时操作系统的控制内核。本实例中，中央处理单元还设于用于将所述监控信息进行预处理的数据处理模块，对信号采集与发送单元、总线通讯单元和手持终端发送来的数据进行处理并进行传输；本实例中，中央处理单元还设于用于将所述监控信息转换为数字信号的转换模块，对从信号采集与发送单元、总线通讯单元发送来的数据转换为数字信号，并通过无线单元将数字化的采样数据传输至手持终端。
39.本实施例中，无线单元包括两个组成部分，其中，一个组成部分集成在中央处理单元内，另一个组成部分集成在手持终端内。检测装置工作时，两个组成部分共同工作，实现中央处理单元和手持终端的数据无线传输。
40.本实施例中，无线单元的数据传输遵循lora2.0 协议。
41.本实施例中，为了不受限于交流供电的使用限制，满足机场检测的需求，本实施例飞机近地告警系统地面离位检测装置还包括电源单元，用于将普通的220v50hz电源转换为28v直流后供电给所述检测装置和离位的飞机近地告警系统。为了实现电源的转换和工作稳定性，电源单元的电路中增加了直流电源的转换模块和电压稳定电路以保证检测装置的正常工作。采用该电源单元使得检测装置结构体积小、便于携带，且输入电压范围宽，输入、输出隔离，抗干扰能力强，优选地，电源单元中设有短路/过流保护电路，以增强供电的可靠性。
42.本实施例中，手持终端用于装载检测装置软件，实现对飞机近地告警系统功能的地面离位检测。
43.本实施例中，手持终端的检测装置软件是基于嵌入式计算机平台wince6.0 系统开发。该检测装置软件是检测装置的核心部分，以嵌入式设备为硬件核心平台， wince6.0 系统为实际运行的软件平台。手持终端通过无线单元接收来自于中央处理单元的信号数据，并对这些数据做进一步的处理、显示、判断后，得出飞机近地告警系统功能是否正常。手
持终端自带显示屏，可以将检测结果实时显示出来，以便地面机务人员进行观测、读取，同时可以响应手持终端上的按键，完成软件功能和工作模式的切换。
44.本实施例中，检测装置软件采用模块化设计，检测装置软件能完成系统自检、信号发送、信号采集，实现信息的实时处理，并将检测结果在显示屏上实时显示等功能。
45.根据检测装置的检测要求，检测软件设计主要完成以下工作：
46.（1）对飞机近地告警系统的告警功能进行检查；
47.（2）对飞机近地告警系统的信号转换盒设备功能进行检查；
48.（3）模拟飞机近地告警系统离位状态下的工作信号，主要包括飞机位置信号、飞行姿态信号、飞行状态信号等；
49.（4）根据不同的告警模式，将飞机近地告警系统离位模拟工作信号实时数值化和图形化显示；
50.（5）对飞机近地告警系统输出的告警信号进行采集；
51.（6）实时显示检测数据，根据告警信息判断飞机近地告警系统功能是否正常，并给出故障信息。
52.本实用新型公开的飞机近地告警系统地面离位检测装置，包括信号模拟装置、信号调理单元、信号采集与发送单元、总线通讯单元、中央处理单元、无线单元、手持终端、电源单元。本实用新型公开的检测装置，选用市面上通用的嵌入式计算机作为主控平台，通过触摸屏按钮和按钮开关作为输入控制，用手持终端实时显示测试结果。针对飞机近地告警系统和与其相关联的飞机其它系统的交联信号设计了信号模拟装置、信号调理单元、信号采集与发送单元、总线通讯单元、中央处理单元、无线单元、手持终端、电源单元，并在 wince6.0 软件平台上设计、编制了软件检测流程及算法，最终研制出一种飞机近地告警系统地面离位检测装置。经试验验证可行，而且，客户现场使用反馈良好，满足飞机近地告警系统地面离位检测需要，解决了过去机场对飞机近地告警系统地面离位检测缺少检测手段的难题；同时，设备便携性好、操作步骤简单、测试结果直观，满足了机场的使用需求，很大程度上减少了因飞机近地告警系统故障导致飞行员误判、错判导致的飞行安全隐患与飞行事故。