[发明专利]飞机跳开关系统模拟装置及自动配置方法

说明书

技术领域

本发明涉及飞行模拟、维护模拟、飞机系统仿真验证技术领域，特别涉及一种飞机跳开关系统模拟装置及自动配置方法，实现飞机跳开关系统的实物模拟和线路路由的自动配置，以及飞机故障设置和排故训练。

背景技术

跳开关（Circuit Breaker）是民用飞机上的一种按压式断路器，用于接通和断开飞机上电子电气系统的功率电路。现代大型民用飞机的跳开关安装在统一的跳开关板上，并按照系统功能划分为不同的模块。跳开关板是飞机正常运行和维护的重要工作区域，每一个跳开关的位置由其所属跳开关板编号和自身所处行列位置决定，开关上标注其可通过电流的最大值，对应面板位置标注跳开关名称。不同的机型具有不同的跳开关板结构形式，即使是同一机型的不同飞机，由于出厂批次和系统选装的问题，也会有较大的差异。跳开关板构型的差异在飞机维护手册中由飞机有效性代码来区别。在同一架飞机上，每个跳开关具有唯一的电气设备号。飞机跳开关系统模拟技术是飞行模拟系统、维护模拟系统、飞机系统级仿真验证装置的重点技术。目前，飞机跳开关系统模拟技术主要存在的问题是：

（1）传统的机械式跳开关板模拟装置，采用与飞机上真实跳开关板相同的结构和部件，价格昂贵，点对点连接，线路复杂，实现困难。飞机跳开关板包含跳开关数目众多，以波音737NG飞机为例，仅在驾驶舱内的跳开关板P6板和P18板，共有跳开关665个。一旦根据某架具体飞机确定了系统结构，即难以更改，适用面窄。

（2）纯软件式的跳开关模拟装置，采用触摸屏实现跳开关的模拟。这种方式操作体验较差，难以满足实际飞行和维护模拟训练中需要极强临场代入感的工作要求。

（3）不论是机械式还是纯软件式的跳开关模拟装置，都需要在设计阶段进行繁琐耗时的线路定义和手动路由设计，无法根据任务要求实现自动更改，造成资源的浪费，利用率低。

（4）一个完整的跳开关系统模拟器对很多飞机系统的重点模拟训练或系统验证应用来说，如自动飞行系统模拟训练、通讯导航系统功能验证，是难以得到充分利用的，而单独重新设计专用的跳开关系统模拟器，性价比极低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种飞机跳开关系统模拟装置和自动配置方法，并在此基础上提供一种飞机系统故障设置和排故训练方法。

本发明是通过这样的技术方案实现的：飞机跳开关系统模拟装置，其特征在于，装置包括：N个跳开关板模块，N的数值由飞机本身跳开关板的功能划分决定，用于不同飞机跳开关系统的实物模拟，每个跳开关板模块包括：一个与飞机上对应跳开关板尺寸相同的固定面板；若干个与飞机上对应跳开关板上开关数量相同的跳开关模拟器，每个跳开关模拟器有两个触点；

一个接口转接器，用于对应连接N个跳开关板模块和M个开关量控制器，接口转接器包括若干个DC-40P接口转KF308端子的转接板，通过DC-40P接口分别连接M个开关量控制器（3），通过KF308端子分别连接N个跳开关板模块（1）；

M个所述开关量控制器，每个开关量控制器都具有唯一的八位识别码，其中：1≤M≤255，通过USB总线控制器连接到系统控制器上，用于将跳开关板模块上的开关状态转换为格式化的开关信息数据包；每个开关量控制器通过三个DC-40P接口连接到接口转接器上；

一个USB总线控制器，用于将M个开关量控制器的USB总线接口转换为一条USB总线，并连接到系统控制器上；

一个系统控制器，用于接收来自USB总线控制器的开关信息数据包并解码；所述的系统控制器包括：一个用于整个模拟装置初始配置的自动配置程序；一个用于开关信息数据包接收和硬件地址译码的硬件地址译码器；一个用于存储不同机型跳开关基础数据的机型跳开关数据库；一个用于完成硬件地址与机型跳开关数据库之间自动映射的接口控制文件；一个用于系统维护的线路连接清单；一个用于飞机故障设置的故障配置文件；一个用于飞机故障模拟训练的排故训练系统。

利用所述的飞机跳开关系统模拟装置的自动配置方法，包括按顺序进行的下列步骤：

（1）根据飞机线路手册中的跳开关清单建立机型跳开关系统数据库，数据库参数包括飞机有效性代码、跳开关板编号、跳开关行列位置、跳开关设备号、通过电流、名称、所属飞机系统；

（2）将跳开关板模块上的每个跳开关模拟器触点一端统一接在接口转接器上的公共端，另一端与接口转接器上的信号端子任意连接；

（3）检查飞机跳开关系统模拟装置上所有跳开关都处于闭合状态；