專利名稱：一種用于機載防撞系統(tǒng)的接口適配電路的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及空中防撞技術(shù)，尤其是一種基于載機平臺的數(shù)據(jù)格式、電平轉(zhuǎn)換電路。
背景技術(shù)：
空中防撞系統(tǒng)的根本目的是保障航線上的飛機安全，有效的完成航線上飛機在飛行過程中的相互避讓。它通過對附近空域裝有空管應答機飛機的有效跟蹤與監(jiān)視，完成對目標飛機的距離、速度、飛行高度、方位等信息的獲取并進行計算，根據(jù)目標的運動軌跡正確產(chǎn)生交通告警，或進一步依據(jù)威脅程度產(chǎn)生決斷告警，以語音方式向飛行員提供告警信息，并同時在交通/決斷顯示器上顯示告警信息，及時提醒飛行員采取措施，避讓危險，防止與其它飛機發(fā)生碰撞；當雙方都裝有防撞系統(tǒng)時，能夠通過S模式數(shù)據(jù)鏈交互防撞信息， 達到相互協(xié)調(diào)避讓的目的?，F(xiàn)有技術(shù)中，尤其是國內(nèi)，很大部分飛機上的大氣數(shù)據(jù)計算機、無線電高度表、飛機參數(shù)記錄儀(以下簡稱為飛參記錄儀)等設備還采用的是以前的俄制協(xié)議，均為模擬設備，但是目前的機載防撞系統(tǒng)為數(shù)字設備，將機載防撞系統(tǒng)運用到采用俄制協(xié)議的飛機上時，就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)格式、信號電平不兼容，無法相互通信的問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的發(fā)明目的在于針對上述存在的問題，提供一種基于載機平臺的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路，該電路結(jié)構(gòu)簡單，能有效地實現(xiàn)機載平臺模擬信號與數(shù)字信號之間的數(shù)據(jù)格式及電平的相互轉(zhuǎn)換。本實用新型采用的技術(shù)方案是這樣的一種用于機載防撞系統(tǒng)的接口適配電路， 包括AD轉(zhuǎn)換器1、AD轉(zhuǎn)換器2、DA轉(zhuǎn)換器、FPGA、處理器、ARING429編碼芯片、ARING429電平轉(zhuǎn)換芯片與ARING^9接口芯片；所述AD轉(zhuǎn)換器1用于采集大氣高度信號，AD轉(zhuǎn)換器2用于采集無線電高度信號；AD轉(zhuǎn)換器1與AD轉(zhuǎn)換器2均與FPGA連接；FPGA與處理器之間具有信號連接；處理器的數(shù)據(jù)輸出接口 1與ARING4^編碼芯片的數(shù)據(jù)輸入端連接，ARING429 編碼芯片的數(shù)據(jù)輸出端與ARING429電平轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)據(jù)輸入端連接，ARING429電平轉(zhuǎn)換芯片用于向機載防撞系統(tǒng)輸出的大氣高度值與無線電高度值；ARING4^接口芯片用于接收機載防撞系統(tǒng)輸出的告警信號，ARING4^接口芯片的數(shù)據(jù)輸出端與處理器的數(shù)據(jù)輸入接口連接，處理器的數(shù)據(jù)輸出接口 2與DA轉(zhuǎn)換器連接， DA轉(zhuǎn)換器用于向飛機參數(shù)記錄儀輸出告警信號。優(yōu)選地，還包括運算放大器1與運算放大器2，所述AD轉(zhuǎn)換器1具有內(nèi)部參考電壓輸出端；所述內(nèi)部參考電壓輸出端與運算放大器1連接，運算放大器1用于向輸出大氣高度信號的大氣數(shù)據(jù)計算機輸出激勵電壓；運算放大器2與AD轉(zhuǎn)換器1的數(shù)據(jù)輸入端連接， 所述運算放大器2用于接收大氣數(shù)據(jù)計算機返回的大氣高度信號。[0009]優(yōu)選地，還包括運算放大器3，所述運算放大器3與AD轉(zhuǎn)換器2的數(shù)據(jù)輸入端連接，所述運算放大器3用于接收無線電高度表輸出的無線電高度信號。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是實現(xiàn)了機載平臺模擬信號與數(shù)字信號之間的數(shù)據(jù)格式及電平的相互轉(zhuǎn)換，解決了現(xiàn)有的遵循俄制協(xié)議的飛機與數(shù)字機載防撞系統(tǒng)的兼容問題。

圖1是本實用新型的電路原理框圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖，對本實用新型作詳細的說明。為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。如圖1所示，本實用新型的基本電路包括包括AD轉(zhuǎn)換器1、AD轉(zhuǎn)換器2、DA轉(zhuǎn)換器、FPGA、處理器、ARING^9編碼芯片、ARING429電平轉(zhuǎn)換芯片與ARING^9接口芯片；所述 AD轉(zhuǎn)換器1用于采集大氣高度信號，AD轉(zhuǎn)換器2用于采集無線電高度信號；AD轉(zhuǎn)換器1與 AD轉(zhuǎn)換器2均與FPGA連接，以便向FPGA輸出數(shù)字形式的大氣高度信號與無線電高度信號；FPGA與處理器之間具有信號連接；處理器的數(shù)據(jù)輸出接口 1與ARING4^編碼芯片的數(shù)據(jù)輸入端連接，ARING429編碼芯片的數(shù)據(jù)輸出端與ARING429電平轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)據(jù)輸入端連接，ARING429電平轉(zhuǎn)換芯片用于向機載防撞系統(tǒng)輸出的大氣高度值與無線電高度值；ARING4^接口芯片用于接收機載防撞系統(tǒng)輸出的告警信號，ARING4^接口芯片的數(shù)據(jù)輸出端與處理器的數(shù)據(jù)輸入接口連接，處理器的數(shù)據(jù)輸出接口 2與DA轉(zhuǎn)換器連接， DA轉(zhuǎn)換器用于向飛機參數(shù)記錄儀輸出告警信號。當所述大氣高度信號由大氣數(shù)據(jù)計算機提供時，需要在上述基本電路的基礎上增設運算放大器1、運算放大器2，所述AD轉(zhuǎn)換器1選用具有內(nèi)部參考電壓輸出端的AD芯片。所述內(nèi)部參考電壓輸出端與運算放大器1連接，運算放大器1用于向大氣數(shù)據(jù)計算機輸出激勵電壓；運算放大器2與AD轉(zhuǎn)換器1的數(shù)據(jù)輸入端連接，所述運算放大器2用于接收大氣數(shù)據(jù)計算機返回的大氣高度信號。AD轉(zhuǎn)換器1通過運算放大器1向大氣數(shù)據(jù)計算機輸出參考電壓，大氣數(shù)據(jù)計算機再通過運算放大器2向AD轉(zhuǎn)換器1輸出返回電壓，大氣數(shù)據(jù)計算機內(nèi)部采用滑動變阻器的電阻變化率來表征當前高度，飛機最低高度對應為整個滑動變阻器的Lmin%，最高高度處為 Lmax%，故每1米對應的高度變化率為整個滑動變阻器的Δ R=I/(Lmax%-Lmin%)，由此可得大氣高度值算法如下大氣高度值=(1 - Lmin% 一返回電壓/參考電壓)X 3. 2808/Δ R，其中3. 2808為米轉(zhuǎn)換為英尺的換算系數(shù)，1米=3. 2808英尺，即所述大氣高度值計算結(jié)果的單位為英尺。舉例說明若0米處為整個滑動變阻器的10%，15000米處為90%，故每1米對應的高度變化率為整個滑動變阻器的0. 0533%, AD芯片內(nèi)部參考電壓為4. 096V。由此可得大氣高度值=(1— 10% 一返回電壓 /4. 096) X 3. 2808/0. 000533
4[0023]同時，為消除在參考電壓傳輸及AD轉(zhuǎn)換過程中的誤差，算法中添加了數(shù)據(jù)平均算法及電壓補償(按照實際情況為解算值的95% 98%)。AD轉(zhuǎn)換器1將返回電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式，F(xiàn)PGA根據(jù)大氣高度值的計算公式計算出大氣高度值之后輸出給處理器，處理器再將大氣高度值輸出給ARING4^編碼芯片， ARING429編碼芯片根據(jù)Label號為203的ARINC 429協(xié)議對大氣高度值進行編碼，之后將編碼后的大氣高度值輸出給ARING^9電平轉(zhuǎn)換芯片，由ARING^9電平轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換為TTL 電平信號，最后輸出給飛機防撞系統(tǒng)。當無線電高度信息由無線電高度表提供時，還需要在上述基本電路的基礎上增設運算放大器3，運算放大器3接收無線電高度表輸出無線電高度信息，將所述無線電高度表輸出的電壓信號適度放大后輸出給AD轉(zhuǎn)換器2，AD轉(zhuǎn)換器2向FPGA輸出數(shù)字形式的無線電高度信息，F(xiàn)PGA根據(jù)無線電高度與無線電高度電壓值的斜率關(guān)系(此斜率關(guān)系由無線電高度表確定)，計算出無線電高度值。FPGA將無線電高度值輸出給處理器，處理器再將無線電高度值輸出給ARING429 編碼芯片，ARING^9編碼芯片根據(jù)Label號為164的ARINC 429協(xié)議對大氣高度值進行編碼，之后將編碼后的大氣高度值輸出給ARING429電平轉(zhuǎn)換芯片，由ARING429電平轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換為TTL電平信號，最后輸出給飛機防撞系統(tǒng)。當機載防撞系統(tǒng)產(chǎn)生RA告警后輸出的Label號為270的ARINC 4 數(shù)據(jù)時，ARINC 4 接口芯片對RA告警進行電平轉(zhuǎn)換與譯碼，輸出給處理器，處理器按位提取其對應的RA 告警信息，并將告警信息經(jīng)DA轉(zhuǎn)換后，以模擬信號的形式送往飛參記錄儀進行數(shù)據(jù)記錄。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于機載防撞系統(tǒng)的接口適配電路，其特征在于，包括AD轉(zhuǎn)換器1、AD轉(zhuǎn)換器 2、DA轉(zhuǎn)換器、FPGA、處理器、ARING429編碼芯片、ARING429電平轉(zhuǎn)換芯片與ARING^9接口芯片；所述AD轉(zhuǎn)換器1用于采集大氣高度信號，AD轉(zhuǎn)換器2用于采集無線電高度信號；AD 轉(zhuǎn)換器1與AD轉(zhuǎn)換器2均與FPGA連接；FPGA與處理器之間具有信號連接；處理器的數(shù)據(jù)輸出接口 1與ARING^9編碼芯片的數(shù)據(jù)輸入端連接，ARING^9編碼芯片的數(shù)據(jù)輸出端與 ARING429電平轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)據(jù)輸入端連接，ARING429電平轉(zhuǎn)換芯片用于向機載防撞系統(tǒng)輸出的大氣高度值與無線電高度值；ARING429接口芯片用于接收機載防撞系統(tǒng)輸出的告警信號，ARING429接口芯片的數(shù)據(jù)輸出端與處理器的數(shù)據(jù)輸入接口連接，處理器的數(shù)據(jù)輸出接口 2與DA轉(zhuǎn)換器連接，DA轉(zhuǎn)換器用于向飛機參數(shù)記錄儀輸出告警信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于機載防撞系統(tǒng)的接口適配電路，其特征在于，還包括運算放大器1與運算放大器2，所述AD轉(zhuǎn)換器1具有內(nèi)部參考電壓輸出端；所述內(nèi)部參考電壓輸出端與運算放大器1連接，運算放大器1用于向輸出大氣高度信號的大氣數(shù)據(jù)計算機輸出激勵電壓；運算放大器2與AD轉(zhuǎn)換器1的數(shù)據(jù)輸入端連接，所述運算放大器2用于接收大氣數(shù)據(jù)計算機返回的大氣高度信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于機載防撞系統(tǒng)的接口適配電路，其特征在于，還包括運算放大器3，所述運算放大器3與AD轉(zhuǎn)換器2的數(shù)據(jù)輸入端連接，所述運算放大器3用于接收無線電高度表輸出的無線電高度信號。
專利摘要本實用新型公開了一種用于機載防撞系統(tǒng)的接口適配電路，涉及空中防撞技術(shù)，旨在針對將機載防撞系統(tǒng)運用到采用俄制協(xié)議的飛機上時，就會出現(xiàn)數(shù)據(jù)格式、信號電平不兼容的問題，提供一種實現(xiàn)機載平臺模擬與數(shù)字信號之間轉(zhuǎn)換的適配電路。本實用新型的技術(shù)要點包括AD轉(zhuǎn)換器1、AD轉(zhuǎn)換器2、DA轉(zhuǎn)換器、FPGA、處理器、ARING429編碼芯片、ARING429電平轉(zhuǎn)換芯片與ARING429接口芯片；AD轉(zhuǎn)換器1與AD轉(zhuǎn)換器2均和FPGA連接；FPGA、處理器、ARING429編碼芯片與ARING429編碼芯片順序連接；ARING429接口芯片、處理器與DA轉(zhuǎn)換器順序連接。
文檔編號H03M1/02GK202230615SQ20112038817
公開日2012年5月23日 申請日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者李斌 申請人:四川九洲電器集團有限責任公司