机载产品的模块位置识别方法

刘国美，邓道杰，范新明，李亚男

(1.航空工业西安航空计算技术研究所，陕西 西安 710068；2.海南热带海洋学院，海南 三亚 572000)

0 引言

随着飞机型号的发展，部分机型要求尽可能使用通用外场可更换模块(LRM模块)，来实现系统的灵活组合及配置，满足不同规模、性能及“可定制”要求，实现机载产品的通用模块化设计、功能定制化配置及系统维护管理，并提高系统可扩展性、可靠性及可维护性。由于模块数量多，如何在系统故障时进行快速诊断、故障定位以及余度/备份切换管理是产品设计的一个关键点。传统机载产品的识别管理模式、模块存在通用性差、故障难以隔离等问题。因此本文提出了一种机载产品模块位置识别的方法，来实现机载产品模块级故障隔离的快速定位和精细化管理。

1 实现方法

具体实现方法是采用“硬件接口+软件识别”的方式。首先定义软件的编码结构，并根据模块在母板上的位置进行编码设置，其次在各模块中设置接口电路，将编码转化为一组“28V地/开路”离散量信号输入接口电路。当产品启动时，模块中的软件检测获取自己的位置编码，并进行有效性判定后上报给上位机，上位机将对模块的运行情况进行控制。

1.1 系统编码

图1所示整机采用开放式体系架构和LRM模块化结构设计，支持二级维护体制及LRM模块快速装卸，它由1个集成机架和9个高性能的LRM模块组成，其所有的模块被集成在一台单层模块结构的集成机架中，母板上模块的位置信息与图1中的排列相同。

图1 整机模块分布图

产品的位置识别(位置编码)用于决定整机在飞机系统及AFDX网络中的位置，并决定其端系统默认的MAC地址和IP地址。

LRM模块位置编码用于决定LRM在整机中、AFDX网络中的位置，并决定其端系统默认的MAC地址和IP地址，整机各LRM位置编码详见表1，其位置编码定义如图2所示。

图2 位置编码定义

表1 模块位置编码定义

LRM模块仅在地面条件INIT模式下读取编码值，空中条件下读取最后一次保存在非易失存储器(NVRAM)中的编码值。LRM位置编码设计如下：

1) LRM模块位置编码采用12位(4位域+3位边+5位位置)+1位校验位。

2) 位置编码的域、边和位置字段中空余位填补“0”。

3) 位置编码采用奇校验。

4) 位置编码被读取且校验正确时，被保存在模块NVRAM中。

5) 整机位置识别采用2位编码，定义为端系统位置编码“边”字段的低2位，当系统有多台整机时，可对整机进行编码。

1.2 接口电路

接口电路的设计应具有良好的信号隔离、滤波、电气隔离及抖动处理，以提高接口信号品质、抗电磁干扰能力。对于位置识别的离散量[1]输入接口其功能框图如图3所示。LRM模块位置编码中信号接地(GND)时为1，开路/浮空为0。位置信号由光耦进行隔离转换后，经防抖动电路处理后送入驱动芯片进行驱动能力放大处理后进入模块数据总线，模块软件获得编码信息后上报给整机。若某一模块发生故障，整机可精确关闭该模块的供电，而不影响其他模块正常工作，防止故障蔓延，达到故障隔离的目的。

图3 接口电路原理图

2 总结

为达到通用化、系列化、组合化(模块化)设计及可配置性设计，机载产品多采用“集成机架+LRM模块”架构设计[2]，在这种架构的基础上本文提出了一种机载产品模块位置识别的方法，可实现LRM模块位置识别、功能分配及配置管理过程自动化。该方法已应用到某型号产品中，大大提高了系统的精准性和可靠性。