[发明专利]一种机载语音报高与告警装置

权利要求书

1.一种机载语音报高与告警装置，其特征在于，通过应用微控制器、模数转换技术、文字语音合成技术和滞后高度补偿方法实时采集航空器高度、监测高度变化和告警状态，用于单次或连续通过语音准确报告航空器的真实高度和告警状态，包括加固机箱、电路板、电源模组、航空插座、按钮开关、航空电缆、喇叭，所述航空插座包括电源插座、信号输入插座、音频输出插座和调试插座，所述电源模组通过板间连接器与电路板相连接，所述航空插座通过导线与电路板相连接，所述电源插座通过航空电缆连接航空器的直流供电系统，所述信号输入插座通过航空电缆分别连接机载高度表、所述按钮开关、机载告警检测系统，所述音频输出插座通过航空电缆连接所述喇叭和航空器的机内通话系统，在调试状态下，所述调试插座通过航空电缆与外部调试计算机的USB接口连接；

所述电路板包括如下功能模块：信号放大器、A/D数模转换器、开关量输入接口模块、微控制器、语音合成模块、双通道音频放大器、音频变压器、USB转串口模块，所述信号放大器对机载高度表输出的真实高度模拟量信号进行放大调理后送给A/D数模转换器，所述微控制器实时采集A/D数模转换器输出的高度数字量、计算垂直下降速度、并实时监测高度值和垂直下降速度的变化和开关量输入接口模块的输入状态，当航空器飞行高度处于超低空时、或垂直下降速度超过门限，或所述按钮开关按下，所述微控制器控制语音合成模块单次或连续输出航空器真实高度声音信号，当机载告警检测系统的输出的告警开关量信号引起所述开关量输入接口模块的输入状态变化为有效状态时，所述微控制器控制语音合成模块连续输出相应告警声音信号，高度声音信号和告警声音信号均通过所述双通道音频放大器放大，所述双通道音频放大器放大的一路输出直接驱动所述喇叭，另一路输出通过所述音频变压器进行阻抗变化后再输出给航空器的机内通话系统，所述USB转串口模块通过调试插座与调试计算机连接。

2.根据权利要求1所述的一种机载语音报高与告警装置，其特征在于，所述USB转串口模块的串行通信端与所述微控制器相连接，所述USB转串口模块的USB端连接加固机箱面板上的调试插座，在调试状态下与调试计算机连接，用于软件调试和程序下载，所述USB转串口模块提供1路+5V小功率电源输出，能给微控制器单独供电，在未通电的情况下，调试计算机也可下载和升级微控制器的程序。

3.根据权利要求1所述的一种机载语音报高与告警装置，其特征在于，所述微控制器采用8051内核的单片机，包含至少4组并行输入/输出端口和2路TTL异步串行通信端口。

4.根据权利要求1所述的一种机载语音报高与告警装置，其特征在于，所述电路板上的信号放大器为低噪声高精度放大器且增益可调整，能适配0-20V的模拟量输入。

5.根据权利要求1所述的一种机载语音报高与告警装置，其特征在于，所述电路板上的A/D数模转换器采用逐次逼近型数模转换芯片，所述A/D数模转换器的分辨率不低于12位、转换时间小于1ms。

6.根据权利要求1所述的一种机载语音报高与告警装置，其特征在于，所述语音合成模块采用文字转语音合成芯片，并通过TTL-232串行通信接口与微控制器相连接。

7.根据权利要求1所述的一种机载语音报高与告警装置，其特征在于，所述开关量输入接口模块采用光电隔离器件，支持有源开关量输入和无源开关量输入，有源开关量输入电压范围为0-30V，所述开关量输入接口模块接收的告警开关量信号包括座舱低压开关量、低燃油液面开关量、发动机超温开关量等信号。

8.根据权利要求1所述的一种机载语音报高与告警装置，其特征在于，所述电源模组为宽幅输入模块化DC/DC开关转换电源，输入电压可为机载27V或48V直流，输出的电压为+5V和±15V，所述电源模组给电路板上的各功能模块供电。