CN205484778U - 一种直升机气象雷达显示器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种直升机气象雷达显示器，包括显示屏及导光板键盘、CPU模块、GPM模块、IOM模块、电源模块、母板和机箱。通过本实用新型的直升机气象雷达显示器，使机载气象雷达显示器具有显示采用ARINC453数据总线接口和采用模拟视频输出接口的气象雷达图像的功能，并实现对气象雷达的控制；还可以实现对采用PAL接口的光电吊舱的显示和控制；还可以实现显示GPS导航设备导航信息的功能；该显示器预留1路ARINC453接口，可与地形提示与告警***交联，实现对地形提示与告警***的地形信息显示和告警信息显示。
Description
技术领域
本实用新型属于直升机航电领域，具体涉及一种直升机气象雷达显示器。
背景技术
目前，国产直升机机载气象雷达采用模拟视频接口输出气象图像，如PAL-D、VGA接口等，气象雷达显示器直接接收视频信号并在显示屏上显示，同时显示器以气象图像为背景，在图像的空白区域叠加必要的导航信息显示。
一些国外使用机载气象雷达一般通过ARINC453数据总线接口向显示器输出气象数据，气象雷达显示器将接收的数据按照特定标准绘制成气象图像并进行显示。采用ARINC453数据总线接口传输气象数据的优势包括信号传输抗干扰能力强，可适应不同显示分辨率的显示屏，可任意调整气象图像显示范围和便于叠加显示其它信息等。
然而，现有直升机机载气象雷达显示器只具有模拟视频接口，只能与具有模拟视频接口的气象雷达配套工作，无法接收和显示采用ARINC453数据总线接口的进口气象雷达的气象图像。此外，直升机机载气象雷达显示器不能同时支持光电吊舱视频显示和地形提示及告警***信息显示功能。
实用新型内容
本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种既可与具有模拟视频输出接口的气象雷达配套使用，又可与具有ARINC453数据总线接口的气象雷达配套使用的直升机机载气象雷达显示器。除同时兼容上述两种气象雷达的气象显示控制功能外，此气象雷达显示器需要同时支持采用模拟视频接口的光电吊舱的视频显示功能和采用ARINC453总线接口的地形提示及告警***的信息显示功能，以满足对未来直升机功能扩展的要求。
考虑到现有技术的上述问题，根据本实用新型公开的一个方面，本实用新型采用以下技术方案：
本实用新型的一种直升机气象雷达显示器，由显示屏及导光板键盘、CPU模块、IOM模块、GPM模块、电源模块、母板和机箱组成；
显示屏及导光板键盘为显示屏和带按键、旋钮的导光板一体设计，负责画面显示和接收驾驶员的操作指令，显示屏采用液晶显示面板，导光板键盘具有1个两档旋钮，1个无极旋钮和13个按键，导光板同时提供旋钮和按键的背光照明；导光板通过RS422接口输出旋钮和按键的操作指令信息；
CPU模块采用PMC子卡形式的PMC8270CPU模块，负责数据处理、显示数据计算、显示指令生成、显示屏亮度调节、RS422、ARINC429、地/开离散量接口处理功能、***任务调度与工作模式设定与切换功能；
GPM模块的核心为M9图形处理芯片，通过PCI总线与CPU、IOM模块进行通讯，GPM模块为图形显示模块，负责图形、图像的视频信号生成等功能；
CPU模块与GPM模块共同完成显示数据融合、画面生成及显示的功能；
IOM模块为输入、输出接口模块，包括ARINC429、ARINC453、RS422、离散量接口，负责接口数据采集功能，完成ARINC429、ARINC453、RS422、离散量接口数据的采集；
GPM模块与CPU模块都以PMC背板的形式安装于IOM模块上；
电源模块与直升机电源***连接，从直升机上获取直流电源，并经过稳压和滤波处理后，对显示器内的各个组件供电，电源模块提供+5V电源、+15V电源、-15V电源、+12V电源和+28V电源，此外还将外部交联信号转接至IOM模块；
母板为带有标准PCI机械接口的印刷电路板，用于实现将电源模块、IOM模块固定在显示器内，提供显示器内的供电网络功能；
机箱将上述部件集成在一个箱体内，形成一体式的直升机气象雷达显示器。
通过本实用新型的直升机气象雷达显示器，使机载气象雷达显示器具有显示采用ARINC453数据总线接口和采用模拟视频输出接口的气象雷达图像的功能，并实现对气象雷达的控制；还可以实现对采用PAL接口的光电吊舱的显示和控制；还可以实现显示GPS导航设备导航信息的功能；该显示器预留1路ARINC453接口，可与地形提示与告警***交联，实现对地形提示与告警***的地形信息显示和告警信息显示。
附图说明
图1示出了直升机气象雷达显示器内部结构。
图2示出了直升机气象雷达显示器面板图。
图3示出了CPU模块原理框图。
图4示出了IOM模块原理框图。
图5示出了ARINC453接口原理图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
本实用新型的一种直升机气象雷达显示器，由显示屏及导光板键盘、CPU模块、IOM模块、GPM模块、电源模块、母板和机箱组成；
显示屏及导光板键盘为显示屏和带按键、旋钮的导光板一体设计，负责画面显示和接收驾驶员的操作指令，显示屏采用液晶显示面板，导光板键盘具有1个两档旋钮，1个无极旋钮和13个按键，导光板同时提供旋钮和按键的背光照明；导光板通过RS422接口输出旋钮和按键的操作指令信息；
CPU模块采用PMC子卡形式的PMC8270CPU模块，负责数据处理、显示数据计算、显示指令生成、显示屏亮度调节、RS422、ARINC429、地/开离散量接口处理功能、***任务调度与工作模式设定与切换功能；
GPM模块的核心为M9图形处理芯片，通过PCI总线与CPU、IOM模块进行通讯，GPM模块为图形显示模块，负责图形、图像的视频信号生成等功能；
CPU模块与GPM模块共同完成显示数据融合、画面生成及显示的功能；
IOM模块为输入、输出接口模块，包括ARINC429、ARINC453、RS422、离散量接口，负责接口数据采集功能，完成ARINC429、ARINC453、RS422、离散量接口数据的采集；
GPM模块与CPU模块都以PMC背板的形式安装于IOM模块上；
电源模块与直升机电源***连接，从直升机上获取直流电源，并经过稳压和滤波处理后，对显示器内的各个组件供电，电源模块提供+5V电源、+15V电源、-15V电源、+12V电源和+28V电源，此外还将外部交联信号转接至IOM模块；
母板为带有标准PCI机械接口的印刷电路板，用于实现将电源模块、IOM模块固定在显示器内，提供显示器内的供电网络功能；
机箱将上述部件集成在一个箱体内，形成一体式的直升机气象雷达显示器。
根据设备工作原理，按功能划分出显示器的内部结构，如图1所示。显示器由显示屏及导光板键盘、CPU模块、IOM模块、GPM模块、电源模块、母板和机箱组成。GPM模块与CPU模块都以PMC背板的形式安装于IOM模块上。其中，IOM模块与外部设备进行通信的接口包括：接收气象雷达数据的ARINC453接口；接收气象雷达模拟视频的VGA接口；接收光电吊舱模拟视频的PAL-D接口；接收GPS导航信息的ARINC429接口；与气象雷达、光电吊舱交换控制指令的ARINC429接口；预留接收地形提示及告警***地形图像的ARINC453接口。
图2为直升机气象雷达显示器面板图。显示屏及导光板键盘位于多功能显示器正面中央。显示屏为7英寸LCD屏，分辨率800×600。导光板键盘上共13个边键和2个旋钮，旋钮负责显示器电源开关控制和显示屏亮度调节。显示屏和导光板键盘为一体设计，具有与显示器内其它组件连接的电气接口和与机箱连接的机械接口。
图3为CPU模块原理框图，CPU模块负责数据处理、显示数据计算、显示指令生成、显示屏亮度调节功能，具有RS422、ARINC429和地/开离散量接口的部分处理功能，并执行***任务调度与工作模式设定与切换功能。CPU模块采用PMC子卡形式，以MPC8270处理器为核心，支持PCI总线协议，具有RS232和以太网调试接口、RS422接口、ARINC429接口、离散量接口等。
图4为IOM模块原理框图，IOM模块实现对ARINC429、ARINC453、28V/开路离散量、RS422等信号接口进行处理，将VGA信号、PAL-D信号转接至GPM模块进行处理，并提供各模块所需的电压转换。IOM模块提供了以下的输入输出接口：
●标准2个PMC背板接口，分别为CPU模块、GPM模块提供；
●4路ARINC429接口(2收1发)，备用2路ARINC429接口(1收1发，其中1路备用接口由CPU模块处理)；
●2路ARINC453输入接口；
●1路RS422全双工接口，备用2路RS422接口(此3路RS422均由CPU模块提供)；
●1路内部RS422全双工接口(接导光板显示)；
●4路地/开型离散量输入接口，3路地/开型离散量输出接口(均由CPU模块提供)；
●3路28V/开型离散量输入接口，3路28V/开型离散量输出接口。
●采用Xi linx公司XA Spartan-3A系列的XC3S400AN-FGG400I实现模块内部控制逻辑，以及局部总线接口转换。
●选用Holt公司的HI-8591PST和HI-8586PSI作为ARINC429输入输出接口电平转换器。
图5为ARINC453接口原理图，通过M21038/27-26变压器将ARINC453总线信号转换为3.3V逻辑信号，采用HI-1573PSM芯片作为接口收发器。由于ARINC453总线与MIL-STD-1553总线技术性能相似，故将处理后的ARINC453总线信号直接通过MIL-STD-1553协议芯片进行处理。HI-1573PSM为MIL-STD-1553总线接口双收发器，使用3.3V供电，符合MIL-STD-1553电气标准，可将ARINC453总线信号经隔离变压器后转换为TTL/CMOS差分信号。
显示器的软件由OFP应用软件、***软件组成。OFP应用软件实现对所有显示功能的实现和管理。***软件包括操作***、中间层软件和设备驱动软件，应用软件和***软件都安装在显示器的程序存储器中。
Claims (1)
1.一种直升机气象雷达显示器，其特征在于，包括显示屏及导光板键盘、CPU模块、GPM模块、IOM模块、电源模块、母板和机箱；
显示屏及导光板键盘为显示屏和带按键、旋钮的导光板一体设计，负责画面显示和接收驾驶员的操作指令，显示屏采用液晶显示面板，导光板键盘具有1个两档旋钮，1个无极旋钮和13个按键，导光板同时提供旋钮和按键的背光照明；导光板通过RS422接口输出旋钮和按键的操作指令信息；
CPU模块采用PMC子卡形式的PMC8270CPU模块，负责数据处理、显示数据计算、显示指令生成、显示屏亮度调节、RS422、ARINC429、地/开离散量接口处理功能、***任务调度与工作模式设定与切换功能；
GPM模块的核心为M9图形处理芯片，通过PCI总线与CPU、IOM模块进行通讯，GPM模块为图形显示模块，负责图形、图像的视频信号生成功能；
CPU模块与GPM模块共同完成显示数据融合、画面生成及显示的功能；
IOM模块为输入、输出接口模块，包括ARINC429、ARINC453、RS422、离散量接口，负责接口数据采集功能，完成ARINC429、ARINC453、RS422、离散量接口数据的采集；
GPM模块与CPU模块都以PMC背板的形式安装于IOM模块上；
电源模块与直升机电源***连接，从直升机上获取直流电源，并经过稳压和滤波处理后，对显示器内的各个组件供电，电源模块提供+5V电源、+15V电源、-15V电源、+12V电源和+28V电源，此外还将外部交联信号转接至IOM模块；
母板为带有标准PCI机械接口的印刷电路板，用于实现将电源模块、IOM模块固定在显示器内，提供显示器内的供电网络功能；
机箱将上述部件集成在一个箱体内，形成一体式的直升机气象雷达显示器。
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| CN201620054825.6U CN205484778U (zh) | 2016-01-20 | 2016-01-20 | 一种直升机气象雷达显示器 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113359124A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-09-07 | 陕西长岭电子科技有限责任公司 | 机载悬停指示器 |
| CN113840372A (zh) * | 2020-06-23 | 2021-12-24 | 西安龙资电子科技有限公司 | 一种空中搜索定位处理机 |
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2016
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| CN113359124A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-09-07 | 陕西长岭电子科技有限责任公司 | 机载悬停指示器 |
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