基于ARINC661的座舱显示系统通信机制研究

随着航空电子技术的发展,航空座舱显示系统向着开放式体系发展,ARINC661应运而生.ARINC661规范定义了座舱显示系统(CDS)和用户应用(UA)间的通信接口.在分析ARINC661协议基础上,对CDS开放式座舱显示原理进行研究,重点对运行过程中CDS和UA间的数据通信机制展开深入研究,开发设计了一套通用UA软件,对DF定义文件进行加载实例化,对CDS和UA间的通信进行了验证实现.     

ARINC 661规范及其应用开发研究

随着电子技术的飞速发展,航空电子的综合化程度和人机交互的要求都越来越高。但是由于行业规范缺失,航空电子器件接口各异,使得飞机座舱显示系统的开发发展缓慢,ARINC 661规范在这一背景下应运而生。经过近几年的修订和增补,该规范已相继被波音、空客、达索等公司采用,逐步发展成为行业标准。但国内相关方面的研究所见甚少,因而开展实现ARINC 661规范的研究工作显得尤为重要。本文首先对ARINC 661规范进行解读,给出实现ARINC 661规范的具体步骤,最后基于VAPS XT软件给出一个座舱仪表的设计示例。示例表明,本文提出的实现步骤是合理可行的,可为后续研究工作提供参考。     

基于ARINC661规范的驾驶舱显示系统设计方法研究

驾驶舱显示系统是航空电子系统中的重要组成部分.随着航空电子技术的高速发展,驾驶舱显示系统的综合化、模块化和人机交互的要求都越来越高,ARINC661规范的诞生就为设计符合人机交互需求的驾驶舱显示系统提供了行业规范.首先对ARINC661规范进行了解读,给出了典型的基于ARINC661规范的显示系统的基本组成,进而提出了...     

ARINC661显控指令快速验证方法

针对ARINC661座舱显示系统中显示控制单元在开发阶段验证指令困难的问题,设计了一种解决方法.该方法不需要搭建联试环境,仅在控制指令开发的计算机上即可完成验证.该设计充分利用ARINC661通用内核进行扩展,在通用内核DF加载、指令解析、人机交互、画面渲染等基本功能的基础上,增加显示设备、虚拟UA的管理功能,既保证了辅助组件与实际显示画面的一致性,又能方便地模拟各种机载显示设备.该设计用直观的显示结果来验证控制指令的正确性,使设计人员能够方便快速地测试已开发指令的正确性,从而缩短试验周期,具有良好的适用性、扩展性和可靠性.     

基于ARINC661规范的平视显示器显示技术研究

作为新一代驾驶舱显示系统的行业标准,ARINC661规范推动着整个航空机载电子设备的发展;针对传统的定制式平视显示器显示形式,根据其工作原理,提出了基于ARINC661规范的整体设计方案,并对具体的功能模块及通信过程进行了详细研究;为提高系统的实时性,在UA模块运用了NNAF数据挖掘算法实现对飞行参数的预处理,在渲染模块采用了深度优先搜索算法进行遍历,并给出设计实例对系统进行验证,结果表明基于ARINC661规范的平视显示器开发更具有开放性和扩展性.     

一种基于预置像素的高效座舱画面设计与应用

传统的基于画点、画线算法或以GPU为核心实现画面的设计无法满足低成本、低功耗、高性能需求,针对这一问题,提出了一种基于预置像素的高效座舱画面设计方法。实践证明,采用此方法设计的480×320机载座舱画面,作图时间节省了50%左右,在座舱系统中能快速、高效地显示画面,并实现座舱画面预显示,满足机载设计显示要求。     

基于ARINC 661 协议的DF文件验证方法

随着民用航空电子系统的逐步集成化和模块化,IMA（Integrated Modular Avionics）系统应运而生,它对民用航电系统中多个独立的应用UA（User Application）进行了综合管理和部署. 在以IMA为核心的民用航电系统中,CDS（Cockpit Display System）提供了对UA界面进行显示的功能. 同时CDS管理的IDU（Integrated Display Unit）显示设备提供了HMI界面,将飞行员的操作反馈给IMA上的应用. 并行开发单个UA的代码和其符合ARINC 661协议的显示加载文件DF（Definition File）,却分别运行在不同的目标机上（IMA和IDU）,两者具有特殊的相关性和独立性. 为了符合DO-178C开发和验证的要求,UA和DF交付物通过适航,对显示加载文件DF的开发和验证的过程和方式进行了研究.     

基于ARINC739规范的控制显示组件仿真系统研究

通过对ARINC739规范的研究,利用接口仿真技术设计了具有真实航电组件接口特性和外形的多功能控制显示组件仿真系统;系统设计使用面向对象的设计语言,建立了符合ARINC739规范通信接口模型,解决了页面系统生成、协议故障注入等关键问题;仿真结果表明,仿真系统可以完成与其他飞机系统的数据交互和显示,协议故障注入功能对于测试其他仿真组件的故障处理功能有较大帮助。     

支持4K分辨率的ARINC818视频传输验证系统

针对未来机载座舱4K以上分辨率视频传输需求,设计了一种基于FPGA的通用ARINC818视频编解码系统,并通过DP视频接口完成视频传输验证。系统接收上位机发送的DP视频,在FPGA中完成解码,再对视频数据按照ARINC818协议进行编码,编码后的ARINC818视频回传至本系统,再通过FPGA完成ARINC818解码处理,解码后的视频再转换成DP视频送出显示。本测试系统最高支持ARINC818-3标准中的10 Gb/s传输速率,实现了单lane4K@30 Hz和双lane 4K@60 Hz的ARINC818视频收发功能,具有使用方便、功能丰富、配置灵活的特点。     

基于国产图形处理器的车载显示系统设计

低功耗、国产化和高安全是现代军用车载座舱设计的发展趋势，利用低功耗、高性能的图形处理芯片是实现这一设计的有效途径。分析典型环境下车载座舱设计的基本需求，针对传统车载座舱的信息获取效率低、座舱布局杂乱、仪表信息独立等缺点，给出基于国产图形处理器的车载显示系统设计方案。CPU通过接收外围传感器数据生成绘图信息，通过与GPU进行握手通信发送绘图指令，基于GPU的多核心并行计算的优势快速生成显示界面。测试结果表明，该方案开发的座舱显示界面画面清晰、流畅，能够替换国外产品。     

基于SRAM接口的多路视频采集压缩模块

针对当前视频产品对在屏显示功能和接口多样化的需求,设计并实现了一种基于SRAM接口的多路视频采集压缩模块.该模块利用视频处理芯片TW2835采实现多路视频采集、在屏显示外部环境信息和画面预览,利用简单的SRAM接口与主机相接,实现了简洁的接口设计.为方便移植到嵌入式产品中,又设计了基于SRAM接口的linux2.6版本驱动.在嵌入式平台上测试得出,该模块性能稳定,处理后的图像画面清晰流畅、OSD显示正常,SRAM接口协议简单,符合视频产品的设计需求.     

基于FPGA的VGA显示模块设计

VGA（视频图形阵列）作为一种标准的显示接口得到广泛的应用。文中依据VGA显示的原理,在讨论EDA软件工具平台下的FPGA设计流程的前提下,利用VHDL作为逻辑描述的手段,在Altera公司的QuartusII软件环境下完成VGA模块的设计。给出了VGA模块的设计思路和顶层逻辑框图。     

基于PCI的ARINC429总线测试软件设计

现有的ARINC429总线通信检测设备无法满足对综合显示控制系统中多通道信号同时检测的需求,为了解决这一问题,重点研究了PCI接口的总线通信板卡设计,给出了利用C#语言设计综合显示控制系统测试软件的方法;设计时,运用结构化、模块化、标准化的思想确立了总体方案;利用板卡提供的接口函数实现了用户应用层程序、PCI驱动程序、接口底层控制程序的衔接;采用Form窗体实现了可视化操作界面;试验时通过对比测试软件和综合显示控制系统上的收发数据,可以快速确定存在问题的总线通道,实现对系统的故障分析和诊断。     

基于FPGA的多通道ARINC429总线测试系统

ARINC429是一种可靠性高、抗干扰能力强的航空通信总线,在航空工业领域得到了非常广泛的应用。提出了一种基于FPGA以及总线接口芯片的系统应用方案,设计了一款多通道、用于ARINC429总线接口的测试系统,意在实现具备ARINC429总线设备的自动化测试并提高测试效率。着重阐述了系统的架构设计、FPGA的逻辑设计、总线接口芯片的硬件设计以及时序的分析与设计,最后对接口芯片的时序、ARINC429总线的信号质量、系统功能进行了验证与测试。经测试,系统进行多通道收发时数据可靠,在不同速率下通信稳定。     

基于HS3282的ARINC429 PCI通信接口卡设计

介绍了一种基于HS3282的ARINC429 PCI通信接口卡的设计方法,该设计应用HS3282构建ARINC429总线通信系统,并使用FPGA实现与PC机互连的PCI接口逻辑。同时,还简述了429通信接口卡WDM驱动程序的中断部分编制方法。     

基于DD-03282的ARINC429 PCI通信接口设计

介绍了一种基于HS3282的ARINC429 PCI通信接口板的设计方法，该设计应用DD-03282构建ARINC429总线通信系统，并使用FPGA实现与PC机互连的PCI接口逻辑。同时，还筒述了429通信接口板WDM驱动程序的编制。     

基于FPGA的ARINC429总线嵌入式接口板的设计与实现

提出了在一块芯片内实现ARINC429总线协议,并将USB、PCI两种接口结合在一块接口板上的新构想;并根据板卡的功能和技术指标要求,设计了基于FPGA的ARINC429总线接口板;在硬件设计上采用模块化方法设计了系统的硬件电路,分析了各部分的功能,并对硬件接口进行了详细的设计;软件设计上从硬件和软件两方面论述了NIOSⅡ处理器的设计,从总体设计、发送通道、接收通道、接口逻辑等方面设计与实现了多通道总线协议IP核;最后对板卡的功能进行测试,结果表明设计的接口板能够达到ARINC429数据通信的要求,能够克服专用芯片中的数据格式固定,使用不够灵活方便等缺点。     

ARINC735A接口协议的设计与实现

为了实现机载防撞系统(TCAS)主机与外围功能单元的高效连接,需要定义和设计相关的接口协议.根据美国航空无线电设备标准ARINC735A定义的TCAS系统必须满足的DO-185A的接口和协议,分析和讨论了ARINC735A协议模块在TCAS系统中的功能和上下文关系,在此基础上详细描述了ARINC735A协议模块各组件的功能.采用软件工程的设计方法,系统地定义和设计了实现该协议模块功能组件的状态和流程,并给出了相应的状态转换图.讨论了在嵌入式环境下对AR-INC735A的多任务实现方法,并且在VxWorks嵌入式操作系统环境下,实现了ARINC735A协议的多任务软件模块.     

基于单片机和CPLD的ARINC429接口设计

ARINC429通信是航空惯导系统与飞行控制系统间常用通信协议;为实现多路惯导信息同时与飞行控制计算机进行信息交互,对基于单片机C8051F040、可编程逻辑器件XC95144XL和2个控制器芯片DEI1016的ARINC429总线通信接口单元进行了设计,其中,2个协议控制器芯片DEI1016的数据收发时序控制是接口单元设计的关键,利用可编程逻辑器件成功地解决了多路收发存在的时序控制逻辑问题和单片机对两个协议控制器进行直接控制存在的端口资源不足的问题,并针对调试过程出现的总线冲突问题给出了具体的解决方法,实现了2路发送通道和4路接收通道的ARINC429接口单元通信功能,具有较高的实用价值。     

大气数据系统中ARINC429总线接口的FPGA设计

传统的大气数据系统接口设计往往比较复杂。针对这种情况,着重介绍了一种利用FPGA技术来实现大气数据系统中ARINC429总线接口的设计方法。并对ARINC429总线协议进行了分析,给出了大气数据系统输出ARINC429参数。该接口具有结构简单、设计灵活、可靠性高等优点。