综合通信系统在某型机上的应用研究

发表时间:2018/7/12   来源:《新材料.新装饰》2018年2月上   作者:于涵琦
[导读] 本文研究了综合通信系统在某型机上的应用,介绍了综合通信系统的工作原理、组成及功能,分析了该系统的优缺点,以及系统在直升机上的实际应用,并展望了该系统未来发展的趋势。

(哈尔滨飞机工业集团有限责任公司,黑龙江 哈尔滨 150066)
摘要:本文研究了综合通信系统在某型机上的应用,介绍了综合通信系统的工作原理、组成及功能,分析了该系统的优缺点,以及系统在直升机上的实际应用,并展望了该系统未来发展的趋势。
关键词:综合通信;应用;展望
 
        1 概述
        综合通信系统用以在飞行中操控超短波电台、短波电台、机内通话、无线电高度表及无线电罗盘等无线电设备,是飞机中最为核心的系统之一。
        综合通信系统的核心包括两部分:通信显示控制器与通信管理主机。通信显示控制器相当于一部综合性控制盒,类似于计算机的“显示器”,“鼠标”与“键盘”的综合,通过它可以设置系统内的所有无线电设备的参数,例如修改超短波电台的通信频率;通信管理主机类似于计算机的“主机”,它负责接收各分系统传输过来的信号,通过运算解码后显示在通信显示控制器的显示屏上,并将通信显示控制器输出的指令运算解码后发送到各分系统,实现操作功能。
        综合通信系统有三种工作方式:正常/备份方式、降级方式和应急方式。
        2 应用背景
        由于Z9平台的设计关注的是机内空间,故整机可挂载的武器数量及重量十分有限,某机型为Z9的改性版本,整体设计上进行了“瘦身”处理,虽大大加强了武器承载能力,但机内空间十分有限,故综合通信系统的使用成为必然选择。
        综合通信系统具有以下几个优点:
        (1)占用空间少,在整机空间有限的条件下,可以大大提升飞机的整体性能;
        (2)集成度高,通过通信控制显示器可以完成多个无线电设备的控制,降低了飞行员的操作难度;
        (3)采用1553B总线连接的方式,与传统点对点的连接方式相比具有冗余容错能力强,电器保障性能高,实时可确定性等诸多优点。
        3 原理分析
        3.1 整体构成
        综合通信系统由通信管理主机,通信显示控制器,一部短波电台,两部超短波电台,无线电罗盘与无线电高度表系统组成。
        通信管理主机为整个系统的核心设备,它通过对1553总线上的数据解析运算,保证整个系统的顺利运行。
        通信显示控制器可以理解为具有一个小综显的控制盒,驾驶员可以通过他进行各设备的操作,包括频率设置,模式切换,音量调节,高度查询等功能。
        1553B总线是整个系统的通道,他的功能可以理解为一条四通八达的公路,各设备的数据通过它进行传输。
        短波电台是机上重要通讯设备之一,他具有超视距传输的特点,是远距离通信的不二选择。
        超短波电台是机上最为常用的通讯设备之一,它具有视距通信,通话清晰等特点,适用于短途通信。
        无线电高度表是用来测量飞机离开地面的实际高度,并提供决断高度设置及低高度告警功能,是进近及着陆过程中保证飞行安全的重要设备。
        无线电罗盘是指示飞机航向的无线电导航仪表,它并不是通常意义上的罗盘,应为它指针指示的是相对其所调谐到的无线电台方向,并不是磁北方向。
        3.2 综合通信系统基本功能解析
        综合显示控制器面板如图1所示:

                    
         图1 综合显示控制器面板示意图
        显控器面板主要包括:
        A-十个周边键(L1—L5,R1—R5)。
        B-数字/功能复用键,主要包括如下:
        0—9:10个数字键。
        数字复用键0:主画面1和主画面2的切换选择。
        数字复用键1:超1音量选择。
        数字复用键2:短波音量选择。
        数字复用键3:超2音量选择。
        数字复用键4:通话音量选择。
        数字复用键5:罗盘音量选择。
        数字复用键6:扩展画面(授时和软件版本)切换按键。
        数字复用键7:屏幕昼夜切换按键。
        数字复用键8:屏幕亮度切换按键。
        数字复用键9:屏幕对比度切换按键。
        RTN键:确认键。
        CANCEL键:既有退格的功能(在数字输入过程),又有取消功能。
        A-ADJUST旋钮:用于调节音量大小及屏幕的亮度与对比度。
        B-TS旋钮:用于三档波段发话选择。
        C-ICM“正常/备份”切换键(按键下方有工作状态提示灯)。
        D-CCU为主控时,“NORM”指示灯常亮;
        BPU为主控时,“BCKUP”指示灯常亮。
        E-ICS“机通工作方式”切换键(按键下方有工作状态提示灯):
        机通工作在正常方式下时“NORM”指示灯常亮;
        机通工作在备份方式下时“BCKUP”指示灯常亮;
        机通工作在应急方式下时“EMER”指示灯常亮。
        下面以音量调节为例,介绍一下综合通信系统的基本功能。
        单击复用键1(2、3、4、5)在主画面的右下方会出现超1(短波、超2、通话、罗盘)音量,图2为超1音量调节画面:
                     

        图2 超1音量调节画面
        A-单击R1键,可以十格增加对比度的值。
        B-单击R2键,可以十格减少对比度的值。
        C-旋转(正旋、反旋)ADJUST旋钮可以增加或减少对比度的值。
        D-按压R5键保存当前对比度的值并退出该页面,返回当前主页面。
        3.3 电磁兼容性分析
        综合通信系统是由多个无线电设备的组成的集成度很高的系统,系统内各设备均经过严格的电磁兼容性试验,与机上其他设备电磁兼容性良好。同时系统核心部分的通信管理主机与通信显示控制器也已通过电磁兼容试验,并经实际地面开车验证,电磁兼容性良好。
        综上,综合通信系统整机电磁兼容性良好,符合装机条件。
        4 未来展望
        如今,随着航空行业的高速发展,整机功能增多,机上空间有限,已不满足各设备控制盒单独安装的要求,故集成化成为必然趋势。同时,总线传输由于相较传统点对点传输具有传输速度快,抗冗余能力强,占用空间小等诸多特点被广泛应用,故二者的结合在未来航空领域必成为主流趋势,前景一片大好。
        5 结束语
        综合通信系统解决了飞机设备安装空间不足的问题,大大便利了飞行员的操作,是一个符合未来趋势综合无线电系统。
参考文献
[1]蔡成仁,《航空无线电》,科学出版社,1992
[2]设计所,《XX型武装直升机综合通信系统通电技术条件》,2017
 

 

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