[发明专利]一种航空设备间数据发送电路和接收电路

说明书

本发明提供一种航空设备间数据发送电路，所述电路包括电平转换电路、隔离电路、阻抗匹配电路，其中：所述电平转换电路的一端与FPGA连接，另一端与隔离电路连接，用于接收FPGA发送的总线逻辑信号，并将所述总线逻辑信号转换为标准电平信号；隔离电路的一端与电平转换电路连接，另一端与阻抗匹配电路连接，用于将所述标准电平信号与所述阻抗匹配电路输出的线缆总线信号隔离；阻抗匹配电路的一端与隔离电路连接，另一端与外部航空设备连接，用于输出线缆总线信号，并实现所述航空设备间数据发送电路的阻抗匹配。

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种航空设备间数据发送电路和接收电路。

背景技术

在飞行器工作过程中，航空设备之间进行着频繁的数据与指令交互，以飞控计算机和作动器控制电子为例，在整个飞行器工作过程中，作动器控制电子接收和处理驾驶杆、驾驶盘、脚蹬、大气数据、航姿信息、襟翼位置以及航向阻尼等信号，并通过总线把这些数据发送给飞控计算机，飞控计算机接收到数据后，根据这些数据进行控制律解算，并把解算出的舵面控制指令通过总线发送给作动器控制电子，从而实现对飞机舵面的控制。假如航空设备之间的通信出现某种故障，就有可能威胁到飞行器的安全运行，因此航空设备之间的高可靠高安全通信是确保飞行器安全运行的基础。

目前的一些航空设备间的数据传输设计方案，没有考虑共模干扰的问题，在实际应用场景中，航空设备周围的电磁环境十分复杂，信号在航空设备之间传输时，电荷积累会导致航空设备之间存在较高的共模电压，这可能会对总线收发器造成损坏，进而影响系统安全。此外，一些数据传输方案在安全性和可靠性方面存在一定的缺陷，例如采用的校验方法过于简单，无法检验传输过程中产生的错误，这在一定程度上会对系统的安全性产生影响。

发明内容

本发明的目的是提出一种航空设备间数据发送电路和接收电路，该方法定义了一套总线协议，该协议在物理层中引入隔离设计，解决了特定应用场景下数据传输的共模干扰问题，同时在链路层中规定了数据的传输方式和相应的校验方法，保证数据高可靠、高安全的传输。

第一方面，本发明提供一种航空设备间数据发送电路，所述电路包括电平转换电路、隔离电路、阻抗匹配电路，其中：

所述电平转换电路的一端与FPGA连接，另一端与隔离电路连接，用于接收FPGA发送的总线逻辑信号，并将所述总线逻辑信号转换为标准电平信号；

隔离电路的一端与电平转换电路连接，另一端与阻抗匹配电路，用于将所述标准电平信号与所述阻抗匹配电路输出的线缆总线信号隔离；

阻抗匹配电路的一端与隔离电路连接，另一端与外部航空设备连接，用于输出总线信号，并实现所述航空设备间数据发送电路的阻抗匹配。

优先的，所述隔离电路包括变压器、共模电感和中心抽头电容，其中：

变压器的输入端与电平转换电路连接，变压器的输出端与共模电感输入端连接，用于实现所述标准电平信号与所述线缆总线信号的隔离；

共模电感的输入端与变压器连接，共模电感的输出端与阻抗匹配电路连接，用于滤除变压器输出的所述线缆总线信号上的共模高频噪声；

中心抽头电容与变压器输入端的中心抽头连接，用于在变压器的输入端为所述共模高频噪声提供一个泄放通路，并为从变压器的输出端耦合过来的雷电信号提供一个泄放通路。

优先的，所述阻抗匹配电路包括第一电阻、第二电阻和电容，其中：

第一电阻的一端和第二电阻的一端分别与共模电感的输出端串联；

电容的一端与第一电阻连接，另一端与第二电阻连接；

第一电阻的另一端和第二电阻的另一端分别与外部线缆连接，以实现阻抗匹配。

优先的，所述电平转换电路包括总线收发器。