[实用新型]一种飞行模拟器的控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于飞行模拟器范围，特别涉及一种飞行模拟器的控制系统。

背景技术

飞行模拟器是一种基于部件模拟器的卫星飞行控制闭环仿真系统，应 用于包括动力学仿真服务器、敏感器模拟器、执行器模拟器和星载计算机 的系统。飞行模拟器就是要给飞行员构建一个虚拟的“真实”飞行环境。 这里的环境主要指两部分：一方面是机器环境，即飞机座舱、设备等； 另一方面是外部环境，主要指自然条件、地理条件等。在机器环境方面， 对飞机运动、动感(如加速度、座椅抖振等)的模拟是比较关键的技术；对 飞机座舱中的仪表、操作设备和综合显示系统的模拟及其控制技术是关键， 控制系统是飞行仿真模拟器提高训练的安全性的保证，原有飞行模拟器的 控制系统采用计算机输出的数据格式，体系过于繁琐，复杂度高，一般开 发人员无法在现有平台内完成快速开发分布式硬件系统，并且在调试、插 入新模块等过程中遇到各种困难。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有飞行模拟器的控制系统体系过于繁琐，复杂度 高，一般开发人员无法在现有平台内完成的不足，提出一种飞行模拟器的控制系 统，其特征在于，该飞行模拟器的控制系统由一个主机通过I2C总线分别和1-120 个从机及一个协处理器连接；主机由ATMEGA32-XUMU模块担任，并与电源、PC机 连接。

所述从机由ATMega328P担任，和I/O设备串联，所述I/O设备包括飞行 模拟器被控部分的输入/输出及兼具输入和输出信息数据的功能的硬盘、软盘、 可读写的光盘；所指的是一切操作、程序或被控部分与计算机之间发生的数据流 通。

所述协处理器和蓝牙、由ATMega16U2担任的2级从机、I/O设备串联。

所述协处理器由ATMega8U2-NU担任，通过I2C总线与主机进行双向的无线 通讯。

所述主机和PC机的通信采用标准USB串口以USB-HID协议进行，实现了在 Windows7及以上的操作系统上的免驱动操作。

本实用新型的有益效果是通过使用基于USB2.0A-B的自定义接口(VCC，GND， SCL，DTK)，内部使用I2C/TWI协议通信，实现了一个非常易于使用的模块化的 飞行模拟器的控制系统，该控制系统可以快速在原有体系上添加/删除/替换设 备，系统可以自动分析主机链接的设备并为其分配端口用于通信。

由于使用I2C/TWI通信协议，主机最多可以链接120个从机实现无线通信。并支 持保留原设备配置并给新设备快速分配端口的功能；实现了在Windows7及以上 的操作系统上的免驱动操作。

附图说明

图1为模块化飞行模拟器控制系统结构示意图。

图2为协处理器电路原理图。

图3为电源电路原理图。

具体实施方式

本实用新型提出一种飞行模拟器的控制系统，下面结合附图予以说明。

图1所示为模块化飞行模拟器结构示意图。该飞行模拟器的控制系统由一个主机 通过I2C总线分别和1-120个从机及一个协处理器连接；主机由ATMEGA32-XUMU 模块担任并与电源、PC机连接。所述从机由ATMega328P担任，和I/O设备串 联，所述I/O设备包括飞行模拟器被控部分的输入/输出及兼具输入和输出信息 数据的功能的硬盘、软盘、可读写的光盘；所指的是一切操作、程序或被控部分 与计算机之间发生的数据流通；每个从机拥有属于自己的唯一识别编码/地址主 机获得唯一识别编码。

所述协处理器和蓝牙、由ATMega16U2担任的2级从机、I/O设备串联。 该协处理器由ATMega8U2-NU担任(如图2所示协处理器电路原理图)通过I2C 总线与主机进行双向的无线通讯(如图1所示)；2级从机在与主机进行无线通讯 时，首先通过串口蓝牙与主机的协处理器通讯，协处理器将2级从机信息模拟为 TWI协议，与主机通讯。

所述主机和PC机的通信采用标准USB串口以USB-HID协议进行，实现了在 Windows7及以上的操作系统上的免驱动操作。

从机使用独立MCU控制器，并且双USB接口，其中一个用于与从机通信，另 外一个实现在链接从机的情况下通过PC端进行程序调试，固件更新的服务。

所有从机支持两种供电方式，一种是由位于从机内部的稳压电源供电，对于 大电流从机可以选择独立供电(如图3所示电源电路原理图)。并且进行电源隔 离，防止从机上产生的电泳以外导致主机重启/损坏。