[发明专利]飞机集中维护系统模拟装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及飞行模拟、维护模拟、飞机系统仿真验证技术领域，特别涉及一种飞机集中维护系统模拟装置及方法，实现在飞机设计阶段、集成制造阶段、运营服务阶段中，飞机集中维护系统多层次的仿真验证。

背景技术

飞机集中维护系统通过监控航线可更换部件（LRU）的状态实现对飞机各系统部件的故障隔离，并为维护人员提供标准化的排故方法，帮助维护人员了解飞机故障状态，快速查找并及时排除故障，是现代飞机可维护性的重要体现。飞机集中维护系统的核心是集中式维护计算机，飞机上所有装载自检设备（BITE）的系统都连接到集中式维护计算机上。集中式维护计算机从飞机各系统接收故障信息，储存并处理，并以不同的报告形式显示。维护人员通过机长位和副驾驶位的两个多功能控制显示组件（MCDU），与集中式维护计算机通讯，监控所连接的航电组件的故障状态，并可启动测试。

对飞机集中维护系统的有效模拟是飞行模拟、维护模拟、飞机系统仿真验证技术领域的重点技术。目前，飞机集中维护系统模拟技术主要存在的问题是：

国内对集中式维护技术的研究尚处于起步阶段，目前还没有满足飞机设计、集成、运营阶段多层次仿真验证需求的飞机集中维护系统模拟装置；

单纯数字化的飞机集中维护系统模拟装置缺乏直观的观测效果和操作体验，不能可靠地模拟飞机集中维护系统工作的电气特性，造成实验环境和真实飞机工作环境的不一致。

单纯依赖真实航电组件组成的模拟装置，价格昂贵，接口复杂，系统结构一旦固定，难以根据多层次的模拟要求改变构型，适用性不强。

发明内容

本发明的目的就是为克服现有技术的不足，针对上述问题，提供一种飞机集中维护系统模拟装置的技术方案及模拟方法，模拟装置采用模块式结构，通以太网连接，根据不同层次的需求方便组合，采用实物MCDU模拟器和三维飞机系统模型，以求操作体验优异，满足实际飞行和维护模拟训练要求。

      本发明是通过这样的技术方案实现的：飞机集中维护系统模拟装置，其特征在于，包括一个服务器端, 一个以太网路由器，若干个客户端装置和以太网/航电接口转换器；

   所述服务器端连接到以太网路由器上，用于模拟飞机集中维护系统核心处理计算机和驾驶舱输入和显示装置；

   一个用于模拟机载真实集中式维护计算机功能的集中式维护计算机模拟器、一个机长位MCDU模拟器、一个机载打印机模拟器、一个副驾驶位MCDU模拟器、一个飞行模拟外部设备和飞机系统模型；

   所述客户端装置包括A型航电组件故障模拟器、B型航电组件故障模拟器、C型航电组件故障模拟器和真实航电组件其中：

A型航电组件故障模拟器安装在服务器端内；

B型航电组件故障模拟器通过以太网路由器连接到服务器端；

C型航电组件故障模拟器通过以太网/航电接口转换器连接到以太网路由器；

    真实航电组件通过以太网/航电接口转换器连接到以太网路由器；

所述飞机系统模型与显示装置相连，通过显示装置显示飞机系统工作状态；

  所述总线数据分配器，将以太网路由器和集中式维护计算机模拟器相连，用于集中式维护计算机模拟器输入输出数据的缓冲和通道分配管理。

     所述集中式维护计算机模拟器，用于模拟机载真实集中式维护计算机功能，机长位MCDU模拟器、副驾驶位MCDU模拟器分别用于机长位置和副驾驶位置维护数据的输入和显示；MCDU模拟器的输入区包括字母、数字、符号输入键和功能键，显示区可以显示14行24列的文本信息；所述机载打印机模拟器，通过RS-232串口线与集中式维护计算机模拟器相连，用于打印输出故障报告；所述飞机系统模型，与集中式维护计算机模拟器、飞行模拟外部设备、显示装置相连，采用三维方式模拟飞机系统在正常工作和维护时的状态。

   所述飞行模拟外部设备，包括USB总线连接的飞机驾驶杆、方向舵脚蹬模拟器，分别与飞机系统模型相连，用于飞机系统模型的参数指令的输入。

    A型航电组件故障模拟器是模拟真实航电组件故障逻辑特性的软件程序模拟器，包括故障设置与存储模块、ARINC604数据编码/译码模块、UDP通讯模块，A型航电组件故障模拟器不具有独立的硬件系统，安装在服务器端内，作为虚拟以太网成员，直接与服务器端内的总线数据分配器相连并通信，传输数据以32位ARINC429数据字为基本数据包，用于集中维护系统逻辑级的仿真。