飞控航电接口控制系统设计

匡群　张京津

【摘 要】本文以某型民用飞机为背景，阐述了以验证飞控系统功能为目的的地面模拟试验的重要性。在此基础上，结合半物理仿真技术，介绍并设计了在以验证飞控系统功能为目的的地面模拟试验中可以替代真实航电系统进行试验的飞控航电接口控制系统。此系统利用VC++ 6.0和Access数据库的核心优势，同时采用VMIC实时网通讯保证仿真数据传输和仪表显示的实时性。通过以验证飞控系统功能为目的的地面模拟试验，验证了飞控航电接口控制系统的实时性和可靠性，能够满足试验的需求。

【关键词】飞控系统功能验证；飞控航电接口控制系统；地面模拟试验

The Design of Flight Control and Avionics Interface Control System

KUANG Qun ZHANG Jing-jin

（Shanghai Aircraft Design and Research Institute，Shanghai 200436，China）

【Abstract】Based on a certain civil aircraft， the significance of on-ground simulation tests verification function of flight control system function is depicted.Based on this，integrated with semi-physical simulation technology，flight control and avionics interface control system which acts as a substitute of real avionics system and used in on-ground simulation tests aiming at flight control system function verification is introduced and designed.Flight control and avionics interface control system utilizes the key predominance of VC++ and Access database and adopts VMIC real-time network communication to ensure the real-time performance of simulated data transfer and cockpit simulated instrument display.Moreover，through the on-ground simulation tests which aim at flight control system function verification，the systems real-time performance and reliability are verified，it can satisfy the requirements of tests.

【Key words】Flight control system function verification；Flight control and avionics interface control system；On-ground simulation test

0 引言

在民機研制的验证阶段，在飞机各系统功能验证方面需要开展大量试验。其中，影响民用飞机飞行安全的关键因素之一的飞控系统功能验证尤为重要，飞控系统的可靠性将直接关系到飞行使命的完成以及驾驶员、乘客与飞机的安全。需要进行一定数量的以验证飞控系统功能为目的的地面模拟试验，这些试验以飞控系统为主体，以电气、液压、航电等系统的支持和配合为辅。

为了缩短试验周期、优化人力资源的分配和使用，提出了飞控系统单独试验的要求，具体为：在以飞控系统为主体的试验中，使用仿真的航电系统代替真实航电系统进行试验，仿真的航电系统具有节约成本、省时高效等优点。因此，设计和研制飞控航电接口控制系统，用于模拟飞控系统单独试验时的航电系统功能，为飞控系统试验提供必需的航电信号和功能。

1 系统运行环境简介

飞控航电接口控制系统，通过计算机的显示输出来模拟真实航电系统的输入/输出集中器IOC（Input/ Output concentrator）、数据集中器装置DCU（Data concentrator units）的数据接口功能以及仿真中央维护系统CMS（Central maintenance system）中与飞控系统相关部分的功能。飞控航电接口控制系统运行环境中相关的系统有：驾驶舱仿真仪表显示系统、简易座舱视景系统、飞行仿真系统、驾驶舱操纵组件、飞控系统和铁鸟试验台架。飞控航电接口控制系统运行环境如图1所示。

1.1 驾驶舱仿真仪表显示系统

驾驶舱仿真仪表显示系统，是一种性能先进的综合仪表显示系统，通过计算机的显示输出来仿真真实飞机的驾驶舱仪表显示系统。仪表显示的信息包括来自飞行仿真系统的飞行参数、以及真实飞控系统的状态和故障信息。

1.2 简易座舱视景系统

简易座舱视景系统是利用虚拟现实技术，使用户产生身临其境感的交互式视景仿真系统。简易座舱视景系统通过VMIC实时网从驾驶舱仿真仪表显示系统接收告警信息，并发出音响告警。

1.3 飞行仿真系统

飞行仿真系统将飞机的姿态、位置信息、当前高度等飞行参数通过VMIC实时网发送给驾驶舱仿真仪表显示系统用于仪表显示。VMIC实时网具有70兆字节/秒的数据传输速率，其读写延迟、读写操作延迟分别只有数百个纳秒和几微秒，且可预先精确计量，可以确保系统之间信息交互的实时性和仿真仪表数据显示的实时性[1]。