[发明专利]一种机载多模态混合复用通信装置

说明书

本申请属于飞机设计技术领域，具体涉及一种机载多模态混合复用通信装置。包括控制模块及下位微控装置，控制模块包括主处理器、SSPC单元、切换控制模块及数据处理模块，主处理器用于控制各切换控制模块将第一类切换开关的第一端在供电链路与通信链路之间切换，第一类切换开关的第二端连接下位微控装置；下位微控装置包括第二类切换开关，第二类切换开关的一端连接第一类切换开关，另一端在充电链路与通讯链路之间切换，充电链路的另一端连接可充电电池模块，可充电电池模块还连接有多个数据处理模块。本申请通过单线通信，减少了机上线缆的重量，同时由于通信机制和设备的统一，维护性也得到了相应的提升。

技术领域

本申请属于飞机设计技术领域，具体涉及一种机载多模态混合复用通信装置。

背景技术

目前飞机的电气化程度迅速提高，出现了多电甚至全电飞机，机载系统功率也随着技术发展不断升高，机载系统又是一个典型的多余度系统，这导致机载线束愈发庞大和臃肿，机上线束应经成为减轻飞机重量的重要制约。机上线束越少对整个线束敷设安装的压力就越小，由于线束数量庞大，极其不易于维护和升级，所以线束数量的减少能够大大降低机载线束的维护和更新的复杂性。目前机载通信总线以422总线为主，上位机与下位机通信需要4根线束，同时对下位机供电还需要额外的28V功率供电线束。

机载设备28V供电由配电装置进行28V供电管理，完成RS422A总线通讯管理、负载管理，采集离散量模拟量信号，故障数据记录，自检，完成SSPC控制管理及保护，进行SSPC状态监测，处理SSPC工作信息与故障信息。机载计算机与各个分系统通过硬线和总线进行信息交互，通过422与下位微控装置进行通讯，硬线信号的采集周期一般为2.5ms，软件运行周期为10ms，计算机运行的周期远远小于需要监测的设备状态变化需求，所以实际上机载计算机采集到的数据很多是冗余的数据。

针对线束问题，飞机设计人员和研究者们提出了优化方案，实行线束综合设计EWIS(Electrical Wiring Interconnection Systems,简称EWIS)，对机载线束进行综合设计和集成，一般按照从小到大的顺序从子系统综合、分系统综合、区域综合直到全机综合，同时线束的综合设计也出现了很多算法型的设计，运用最优路径规划等计算机算法，在机载敷设规则的边界限制下，辅助设计人员进行线束敷设。

随着机载网络的复杂度增加、节点数增加，机载线束不断增加。随着目前对机载线束进行减重主要集中于飞机线束综合设计，这样的综合设计虽然能够最大限度的减少机载线束，但是随着机载线束的数量增多，优化程度相对有限，因此减少机载线束、提高线束维护性已经成为需要进一步分析解决的问题。

机载控制装置、元器件和机载线束是相辅相成的，线束就是为了给机载装置通信和供电等功能实现连接，所以机载线束和机载控制装置、元器件必定是同时出现数量和复杂度的上升，成本和复杂度都随着飞机的电气化程度提高而大大提升。

发明内容

机载系统的信号采集主要包括供电线缆以高压270V和低压28V为主，由于机上凡是输出信号，通过线束与机载计算机进行信号通讯的设备基本上都需要28V供电，所以复用供电线束成为切实可靠的减少机载线束，提高设备集成化的可行方案。

本申请基于单总线与机载28V供电线束复用的通信主体架构，提供了一种机载多模态混合复用通信装置，主要包括：

控制模块，所述控制模块包括主处理器、SSPC单元、切换控制模块及数据处理模块，所述主处理器用于控制各切换控制模块将第一类切换开关的第一端在供电链路与通信链路之间切换，所述第一类切换开关的第二端连接下位微控装置，所述第一类切换开关通过供电链路连接所述SSPC单元，所述SSPC单元连接机载28V电源，所述第一类切换开关通过通信链路连接所述数据处理模块，所述数据处理模块连接所述主处理器，所述主处理器通过所述机载28V电源供电；