一种应用于飞行模拟器的供电控制系统的制作方法

本发明涉及应用于航空飞行模拟器技术领域,尤其是一种应用于飞行模拟器的供电控制系统。

背景技术：

飞行模拟器是一个根据飞行员操作生成相应的视景画面、声音特效及动作反馈的实时仿真系统。当飞行员在模拟座舱内操作各种装置(驾驶杆、脚蹬、油门、按钮等)，或教员在教员台上操作有关控制按键时，这些操作控制装就会产生相应的电压信号，经输入接口变成数字量后发送给计算机，计算机对接收到的数字量通过预设的管理程序以及相关的数学模型进行计算，然后将其计算的结果通过飞行仿真软件的api接口编写控制，相对应的飞机驾驶状态，驱动相关的仪表指示相应的飞机状态，驱动控制面板上相关指示灯呈现相对应的状态，音响发出与操作一致的声音，运动平台处于相对应运动状态。

飞行模拟器是训练飞行员的一种设备，一般由供电系统、驾驶舱、接口设备和各类仪器，视景系统以及训练计算机组成。计算机是飞行训练模拟器的控制中心。学员在训练时，坐在驾驶舱里可以进行各种操作：打开电门、推拉油门，操作飞行杆和舵，还可以得到各种数据，如飞行速度、行程、位置、高度、风向、风速等。而视景系统可提供学员所处的景物模拟，学员在操作时就像坐在飞机里一样，感觉到俯冲、仰行和盘旋动作，也能看到飞机上下各种景物(云、雾、河、建筑物)，还可以设置各种飞行环境，以全面锻炼技术，学习掌握难度较大而又危险的各种操作。因此只要模拟条件逼真，通过飞行模拟训练的学员毕业后马上就可驾驶飞机升空演习。

以往的飞行模拟器供电系统基本都是手动各个部件直接通断电。通电同时启动、断电同时关闭、通断电全靠物理拔插插头，没有考虑过单个部件的通断电，及相关的用电管理。很容易造成设备的损坏，及用电安全性问题，而且单个部件的检修维护比较麻烦。因此科学安全、可靠稳定、功能完善、操作简单直接的供电管理系统对于飞行模拟器是十分需求的。

技术实现要素：

本发明的目的是为了提供一种应用于飞行模拟器的供电管理系统，解决现有模拟器供断电不科学，用电不安全、部件上电无时序、操作复杂、维护不易的问题。

一种应用于飞行模拟器的供电管理系统，由硬件电器连接部分、软件控制部分两大部分组成。

软件控制部分又包括软件控制界面和以太网控制模块；硬件电器连接部分包括内部硬件和外部连接器；所述内部硬件包括第一开关电源，用于本控制系统供电；第二开关电源，用于照明新风供电；继电器，用于逻辑控制；交流接触器，用于总供电开关；第三开关电源，用于外部控制系统直流供电1；第四开关电源，用于外部控制系统直流供电2；以太网控制器，内置以太网控制模块，用于系统逻辑控制；以太网控制器电源模块，用于以太网控制器供电；软件控制均通过内置于以太网控制器的以太网控制模块的通讯协议实现。

作为优选：所述软件控制界面包含连接部分、继电器控制部分和开关量显示部分。

作为优选：所述软件控制界面的连接部分包括本地ip地址、本地端口和连接按钮；点击连接按钮可以连通硬件电器的以太网控制器，所有的软件控制信号都会下发到以太网控制器，从而控制所有的部件通断电。

作为优选：所述软件控制界面的继电器控制部分包括一键开关机钮allstart，计算机按钮、检修照明按钮、舱内照明按钮、新风系统按钮、跳开关按钮、嵌入式按钮、g1000按钮、副视景按钮、主视景按钮和总电源；一键开关机按钮可以控制整个飞行模拟器的通断电，而且是有时序的通断电；allstart按钮为复用按钮，点击之后会变成allstop按钮用于一键关闭模拟器；其余按钮皆为单独的部件通断电按钮且皆为复用按钮。

作为优选：所述软件控制界面的开关量显示部分包括检修照明指示、舱内照明指示、和新风系统指示，用于指示检修照明、舱内照明、新风系统的开关是否打开。

作为优选：以太网控制模块的通讯协议使用tcp/ip传输控制协议，包括帧格式字节模块、状态读取模块、一键时序开机模块和一键时序关机模块。

作为优选：硬件电器连接部分还包括剩余电流断路器，用于安全保护。

作为优选：硬件电器连接部分还包括保险丝，用于短路保护。

作为优选：所述外部连接器包括电源输出端口、航空电连接器和快速连接端子。

由于采用上述技术方案，本发明有益效果：一种应用于飞行模拟器的供电控制系统，可对每个部件的通断电时间进行编程和管理，便于操作，科学化使用模拟器，不会强制性关闭模拟器电源，导致电子设备及软件发生异常。同时每个部件的通断电都可以在软件控制界面上进行单独控制，可以在软件界面上清楚的查看到每个部件通断电情况，便于调试及设备维护；全部控制使用软件控制，无需手动通断电源，用电安全快捷。

附图说明

图1是软件控制界面截图；

图2是以太网控制模块通讯协议；

图3是供电控制系统内部硬件布局；

图4是供电控制系统外部连接器；

图5是供电控制系统各部件连接关系图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

一种应用于飞行模拟器的供电管理系统，由硬件电器连接部分、软件控制部分两大部分组成。

如图1是一种应用于飞行模拟器的供电管理系统的软件控制界面，软件控制界面主要包含连接部分、继电器控制部分、开关量显示部分三部分。

第一部分连接部分(标号1)，由本地ip地址(localip)、本地端口(localport)、连接按钮(connect)组成；点击connenct连接按钮可以连通硬件电器的以太网控制器，所有的软件控制指令都会下发到以太网控制器，从而控制所有的部件通断电。通讯使用tcp/ip传输控制协议，(tcp，transmissioncontrolprotocol)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。

第二部分继电器控制部分(标号2)，由一键开关机钮(allstart)，计算机按钮、检修照明按钮、舱内照明按钮、新风系统按钮、跳开关按钮、嵌入式按钮、g1000按钮、副视景按钮、主视景按钮、总电源组成；一键开关机按钮可以控制整个飞行模拟器的通断电，而且是有时序的通断电，点击allstart按钮一键启动模拟器时，主视景，副视景显示器会通电先亮起，等待5秒钟计算机会通电启动，等待15秒钟嵌入式、跳开关会通电启动、等待25秒钟g1000电脑会通电启动，整个飞行模拟器一键启动完毕。allstart按钮为复用按钮，点击之后会变成allstop按钮用于一键关闭模拟器，一键关闭模拟器时，计算机，g1000先关闭，等待30秒钟其余部件电源会全部关闭。其余按钮皆为单独的部件通断电按钮，皆为复用按钮(一键控制开和关)，比如舱内照明按钮可以点击此按钮来单独的控制舱内照明的通断电。上述所有控制都遵循并通过以太网控制模块通讯协议实现。

第三部分开关量显示部分(标号3)，由检修照明指示、舱内照明指示、新风系统指示组成。主要指示检修照明、舱内照明、新风系统的开关是否打开。所有指示状态读取都遵循并通过以太网控制模块通讯协议实现。

如图2是以太网控制模块部分通讯协议。第一个表格是帧格式字节模块，帧是传送信息的基本单元，每帧由帧起始符标志域，控制域，数据长度域，数据域，帧信息纵向校验域及帧结束域等6个域组成。每个域由若干字节组成。

第二个表格是状态读取模块，包括继电器按钮状态，开关量显示状态。下行指令即软件控制界面向以太网控制模块发送指令；上行指令即以太网控制模块向软件控制界面返回的指令。下行指令解析：第1字节为帧起始符，2、3、4、5字节为设备逻辑通讯地址，6字节为逻辑地址结束符，7字节为读控制码，8字节为数据区字节长度，9字节为标识码，10字节为前面字节的校验码，11字节为帧结束符。下行指令解析：80为上行控制码05为数据区长度2f为标识码0400040f为数据,按照高位在前，地位在后的原则，数据为0f040004，一共4个字节，前2个字节0f04为继电器输出状态位，需要把hex转为bin，按位表示，一共16位，转换后为0000111100000100,从后面顺序分别为1路至16路，0表示关闭，1表示开启，这里的1表示第3路继电器开启。后2个字节0004为开关量输入状态位，把hex转为bin，按位表示，一共16位，转换后为0000000000000100,从后面顺序分别为1路至16路，0表示未触发，1表示触发，这里的1表示第3路产生了开关量触发。

第三个表格是一键时序开机模块。下行指令解析：55(字节1)起始帧，00000000(字节2-5)设备逻辑地址，aa(字节6)设备逻辑地址结束符，03(字节7)为下行控制，11(字节8)数据区字节长度，8f(字节9)为标识码，00000000(字节10-13)为控制密码000000000000000000000000(字节14-25)表示1-12路继电器，如果是00表示立即控制，ff则不进行控制，大于00则启动延时操作。该指令也可以用于分组操作，如指定某几路动作，则用00，不操作则用ff，如果需要加入延时，则大于00即可，a2(字节26)为校验码，16(字节27)为帧结束符。上行指令解析：55(字节1)起始帧，00000000(字节2-5)设备逻辑地址，aa(字节6)设备逻辑地址结束符，83(字节7)为上行控制码03(字节8)为数据区长度8f(字节9)为标识码，1b00(字节10-11)为数据，即返回操作状态位，按照高位在前，地位在后的原则，为001b，这2个字节需要把hex转为bin，按位表示，一共16位，转换后为1101100000000000,从后面顺序分别为1路至16路，0表示关闭，1表示开启。2e(字节12)为校验码，16(字节13)为帧结束符。

第四个表格是一键时序开关机模块。下行指令解析：03(字节7)为下行控制，11(字节8)数据区字节长度，9f(字节9)为标识码，00000000(字节10-13)为控制密码000000000000000000000000(字节14-25)表示1-12路继电器，如果是00表示立即控制，ff则不进行控制，大于00则启动延时操作。该指令也可以用于分组操作，如指定某几路动作，则用00，不操作则用ff，如果需要加入延时，则大于00即可。上行指令解析：83(字节7)为上行控制码03(字节8)为数据区长度9f(字节9)为标识码，1b00(字节10-11)为数据，即返回操作状态位，按照高位在前，地位在后的原则，为001b，这2个字节需要把hex转为bin，按位表示，一共16位，转换后为1101100000000000,从后面顺序分别为1路至16路，0表示关闭，1表示开启。

如图3控制系统内部硬件布局、图4控制系统外部连接器、图5控制系统各部件连接关系图所示。主要包含以下部分：

1.开关电源，用于本控制系统直流供电；

2.开关电源，用于照明新风直流供电；

3.继电器，用于逻辑控制；

4.交流接触器，用于总供电开关；

5.双层端子排；

6.单层端子排；

7.剩余电流断路器，用于安全保护；

8.保险丝，用于短路保护；

9.电源插座模块；

10.开关电源，用于外部控制系统直流供电1；

11.开关电源，用于外部控制系统直流供电2；

12.以太网控制器，用于系统逻辑控制；

13.以太网控制器电源模块，用于以太网控制器；

14.单层端子排；

15.线槽；

16.外部连接器，包括电源输出端口，航空电连接器，快速连接端子等。

实施例：点击allstart按钮一键启动模拟器时，软件控制程序会向以太网控制模块下发开机指令，以太网模块根据下发指令的各模块延时时间控制各模块开始通电，主视景，副视景显示器会通电先亮起，等待5秒钟计算机会通电启动，等待15秒钟嵌入式、跳开关会通电启动、等待25秒钟g1000电脑会通电启动，整个飞行模拟器一键启动完毕。allstart按钮为复用按钮，点击之后会变成allstop按钮用于一键关闭模拟器，一键关闭模拟器时，软件控制程序下发关机指令到以太网控制模块，计算机，g1000先关闭，等待30秒钟其余部件电源会全部关闭。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。