光传飞控系统交叉通道数据链路设计与分析

未来飞机采用光传操纵系统能够提高抗电磁干扰能力、减小体积和重量,多余度技术能够提高光传操纵系统的可靠性,而交叉通道数据链路是余度计算机之间进行数据交换的重要途径。为此,设计了一种具有多故障容错能力的光传飞控系统交叉通道数据链路。根据系统性能要求,给出并讨论了该链路系统的结构配置和工作流程,分析了其关键组成部件的功能和实现技术,并设计了当光链路发生故障时系统的容错逻辑算法。通过理论分析和数值计算表明,该链路系统能够提高光传飞控系统的安全性和可靠性,并具有良好的实时性和实用性。

光传飞行控制交叉通道数据链路接口技术研究

交叉通道数据链路是实现三余度飞控计算机之间信息交换的枢纽,以往开发的三余度光传操纵系统大都采用了串口(RS232)协议来实现,其传输速率较低,达不到现代飞控计算机之间数据传输的高要求。为此,设计了一套以PCI总线控制器PLX9054和FPGA为核心的双向高速数据光纤传输接口卡,设计了该数据传输卡的基本结构和单元组成;详细阐述了PCI总线接口软硬件设计方法、时序及注意事项,并深入分析了FPGA的功能逻辑模块和光电转换模块的实现方案;最后开发了基于DriverStudio的设备驱动程序,并进行了系统测试。结果表明本接口卡可以满足飞控计算机之间余度数据交换的要求。

一种高速交叉通道数据链路的设计研究

交叉通道数据链路是机载容错计算机系统中很重要的数据交换方式,其可靠性和传输速率影响整个系统的容错性能。该文在核心处理机应用背景下,从编码方式,同步机制,差错控制和数据传输等角度进行分析对比,并设计出基于FPGA和MAX3491驱动器的一种高可靠性的高速交叉通道数据链路(CCDL)。

故障容错光交叉通道数据链路的可靠性

光交叉通道数据链路(OCCDL)是光传飞行控制系统余度计算机之间进行数据交换的重要途径。为了提高OCCDL系统的可靠性,提出一种新的具有多链路故障容错能力的OCCDL系统。给出了该OCCDL系统的结构配置,分析了系统正常工作和故障工作情况下的工作流程,设计了系统光开关故障、光链路等关键部分的故障容错逻辑,建立了基于马尔可夫链的OCCDL系统可靠性模型,分析了光链路、光开关、现场可编程门阵列(FPGA)和双口随机存取存储器(RAM)等组成部分的故障概率计算问题。数值仿真结果表明,与传统数据链路系统相比,该OCCDL系统的可靠度和稳定度均得到了显著提高,并且具有良好的实时性和工程实用性等特点。

基于高速串行总线的CCDL通信研究

交叉通道数据链路(CCDL)是多余度飞控计算机中各个通道的数据交互的重要路径,是保证多余度飞控计算机正常工作的关键部件,它的通信速率、可靠性、误码率等性能将显著影响多余度飞控计算机的性能。本文研究了一种通过高速串行总线的方法,实现三余度飞控计算机的交叉通信。该方法具有通信速率高、误码率低、可靠性高的优势,提供了一种有效、可靠、高速的CCDL实现方案。

三余度直接驱动阀驱动控制系统

设计了一种新型的电气三余度直接驱动阀（DDV,Direct-Drive-Valve）驱动控制系统,介绍了系统结构,分析了三余度永磁无刷直流力矩电机、位置传感器以及交叉通道数据链（CCDL,Cross Channel Data Link）模块的方案设计,探讨了基于新型变结构PID算法的位置伺服控制策略和基于CCDL的余度管理策略.实验结果表明,系统具有良好的动静态性能以及冗余工作特性,其角度范围为-10°-10°,定位精度不大于4′,三通道工作时频宽不小于20 Hz,两通道工作时频宽不小于15 Hz,可满足航空DDV式作动器的要求.

一种CCDL的FPGA设计与实现

多余度技术能够满足飞机管理系统中高安全性、确定性和可靠性的需求,而交叉通道数据链路(CCDL)是余度计算机之间进行数据和信息交换的重要途径,是保证余度飞机管理计算机正常运转的关键部件。文中基于三余度飞机管理计算机系统需求,给出CCDL硬件逻辑设计的体系架构,对CCDL的关键点进行分析,设计了一种在1394总线上进行点对点可靠传输、防止故障蔓延的交叉通道数据链路,并进行了FPGA实现和验证。实验结果表明,该设计能够高效可靠地满足系统的应用要求。

伺服作动系统四余度技术的研究与设计

余度技术是提高飞控系统任务可靠性与安全性的重要手段。针对四余度伺服作动系统中的同步、交叉通道数据链、信号表决监控等关键技术进行了研究与设计,完成了伺服系统的余度管理任务与伺服控制,大大提高了系统的可靠性与容错能力,能够实现一次/二次电气故障工作,三次故障安全。