[发明专利]一种松耦合一体化飞行显示器

说明书

本发明提出一种松耦合一体化飞行显示器，该显示器内部模块包括GCPU模块、GPM模块、DCPU模块、IOM模块、SPM模块、母板、PS模块、显示屏和箱体组成；PS模块提供各模块正常工作需要的电压；DCPU模块、IOM模块和SPM模块之间通过母板局部总线连接，进行数据交换；DCPU模块作为总线控制器，IOM模块和SPM模块作为局部总线从设备，DCPU模块和GCPU模块通过以太网接口进行数据交换；其中DCPU模块、IOM模块和SPM模块构成数据采集处理功能单元，GPM模块以子卡的形式安装在GCPU模块上，构成综合显示处理功能单元，该单元生成的显示信息在显示屏上显示；数据采集处理与综合显示处理功能单元分别采用高性能处理器独立工作，并通过串行总线互联，形成松耦合结构，双显示器可组成冗余系统。

技术领域

本发明属于计算机硬件设计技术领域，特别是涉及一种松耦合一体化飞行显示器。

背景技术

飞行显示器是直升机综合化座舱显示及控制的核心功能单元，具有强大的数据处理能力、丰富的接口配置和高分辨率图形显示。在飞机实时飞行和地面维护过程中，提供飞行参数信息、姿态信息、导航信息、告警信息、设备工作状态信息及人机操作控制接口，能够使飞行员全面及时观察、掌控飞机飞行姿态和实时状态，提升飞行员的操控能力和飞行的安全性。

通常，飞行显示器与GPS导航系统、大气数据系统、航姿系统、伏尔导航系统、飞控系统、无线电高度表、无线电罗盘、气象雷达、测距机等机载设备交联；飞行显示系统接收和处理各系统输出的数据信息或视频图像，在飞行显示器上显示直升机飞行参数、导航数据和其它系统信息；飞行员通过飞行显示器边键和旋钮完成参数设置、显示模式切换和功能控制。

对于像飞行显示器这种复杂电子设备系统，通常属于紧耦合的计算机系统，当系统某一节点发生故障时，故障无可避免的会一级一级往下蔓延，从而导致系统功能的损失，影响飞行安全及飞行任务的实现。为解决这一问题，目前惯用的方法是采用冗余技术，机载装备两台功能性能完全一致的飞行显示器，正常飞行时，一台处于工作状态，一台作为备份处于关机状态而保持静默。当飞行员判断工作状态的飞行显示器故障时，将两台计算机的状态进行切换。这种双备份模式可以解决大部分的飞行故障，但是却灵活性差，作为备份的计算机成为无效载荷，无法发挥应用效能；而且当切换装置故障时，同样会带来灾难性后果。

发明内容

本发明的目的是：

为了解决紧耦合设计的飞行显示器由于故障蔓延而影响系统可靠性和容错能力，以及简单双冗余设计方式灵活性差并带来无效载荷的问题。

本发明的技术方案是：

本发明提出一种松耦合一体化飞行显示器：该显示器由内部模块和箱体组成，其中，内部模块包括GCPU模块、GPM模块、DCPU模块、IOM模块、SPM模块、母板、PS模块、显示屏；PS模块提供各模块正常工作需要的电压；DCPU模块、IOM模块和SPM模块之间通过母板局部总线连接，进行数据交换；DCPU模块作为总线控制器，IOM模块和SPM模块作为局部总线从设备，DCPU模块和GCPU模块通过以太网接口进行数据交换；其中DCPU模块、IOM模块和SPM模块构成数据采集处理功能单元，GPM模块以子卡的形式安装在GCPU模块上，构成综合显示处理功能单元，该单元生成的显示信息在显示屏上显示；数据采集处理与综合显示处理功能单元分别采用高性能处理器独立工作，并通过串行总线互联，形成松耦合结构。

所述GCPU模块为显示处理模块，负责显示数据运算、显示指令生成、键码接收。

所述GPM模块为图形显示模块，负责图形、图像的视频信号的生成，GPM模块以PMC背板的形式安装在GCPU模块上。

所述DCPU模块为数据处理模块，负责飞行显示器接收、发送数据的处理、RS422接口数据的接收发送、系统的任务调度和工作模式的设定及切换；