[发明专利]一种用于仿真器的实时数据采集系统

说明书

本发明属于飞行仿真技术领域，具体涉及一种用于仿真器的实时数据采集系统。该系统包括在上位计算机上采用一块CAN总线通讯适配卡，在下位机上设计了遵循CAN2.0B总线通信协议的数据采集卡，每套系统根据座舱接口系统的接口数量和仪表系统所需使用的控制信号的数量决定下位机中数据采集卡的多少，整个组成一个完整的数据采集系统；所述下位机软件模块主要采用单片机技术完成座舱信号的分类采集处理，然后按照CAN2.0B的总线标准设计与座舱控制计算机的通讯软件，将数据传输给上位机或从上位机接收数据。本发明形成一套具有通用性和标准化的开发平台应用于更多模拟设备中，解决长期以来座舱信号采集系统布线复杂、维护困难等诸多问题。

技术领域

本发明属于飞行仿真技术领域，具体涉及一种用于仿真器的实时数据采集系统。

背景技术

(1)仿真器数据采集系统现状

目前飞行仿真器已成为空军军事训练的重要装备，它既可进行战前仿真训练和演练，提高作战效能；也可进行基本驾驶术、战术和特情处置训练，还可进行战法演练和研究，这对于提高飞行训练效益，保证飞行安全，促进部队的战斗力的生成和发展将起着积极重要的作用。但是，目前仿真器的研制开发存在着各自为政、各成一体的问题，影响和制约着空军模拟化训练的发展。为加快我军飞行仿真系统的发展进程，开发先进、可靠、规范的飞行仿真系统，通用化、标准化就成为迫切需要解决的问题。

仿真器数据采集系统在飞行仿真系统中占有十分重要的位置，无论何种飞行仿真系统都需要进行数据采集系统设计，因此该系统的标准化、通用化就成为特别需要解决的问题，同时标准化、通用化数据采集技术在飞行仿真系统也可得到广泛应用。

飞机座舱特别是先进战机座舱中控制结点多，逻辑关系复杂，它的仿真控制是一项比较繁重的工作。为这些结点设计和联接的控制线路，其可靠程度和可维护程度直接影响着整个装备的可靠性和可维护性。

飞行模拟器装备到部队后，设备维护和可靠性是关键问题。以往采用的仿真座舱信号采集系统配线复杂、焊点数量大，不便于整个装备的维护。

(2)CAN总线技术应用分析

CAN(Controller Area Network)属于现场总线的范畴，是众多现场总线标准之一。它是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行总线通信协议，主要描述设备之间的信息传递方式能有效地支持具有很高安全等级的分布式实时控制。

虽然CAN总线本身具有较高的实时性，但在CAN总线网络中，同一时刻多个报文的同时发送会给系统造成严重的阻塞，降低系统的性能，使得系统的瞬间负载增加。CAN总线采用了非破坏性总线仲裁技术，可以保证冲突发生的时候，具有较高优先级的节点在竞争中胜出，获得数据发送权，然后发送数据。因为网络信息源较多，会造成优先级较低的节点在多次发送数据时与优先级高的节点冲突，并且在竞争中失败而不能发送数据。这样就会导致优先级较低站点数据传输延时的不确定性，时而较大，时而较小，这都将影响控制系统的性能或使系统不稳定。

发明内容

鉴于以上对于仿真器数据采集系统的现状分析，本发明提供一种用于仿真器的实时数据采集系统，形成一套具有通用性和标准化的开发平台应用于更多模拟设备中，解决长期以来座舱信号采集系统布线复杂、维护困难等诸多问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种用于仿真器的实时数据采集系统，包括在上位计算机上采用一块CAN总线通讯适配卡，在下位机上设计了遵循CAN2.0B总线通信协议的数据采集卡，每套系统根据座舱接口系统的接口数量和仪表系统所需使用的控制信号的数量决定下位机中数据采集卡的多少，整个组成一个完整的数据采集系统；所述下位机软件模块主要采用单片机技术完成座舱信号的分类采集处理，然后按照CAN2.0B的总线标准设计与座舱控制计算机的通讯软件，将数据传输给上位机或从上位机接收数据。