直升机综合航电显控仿真系统的设计应用

郎需义

（哈尔滨飞机工业集团有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150066）

双链路DVI是以Silicon Image公司的PanalLink接口技术为接口，实现直升机综合航电显控仿真系统优化设计的重要方式，也对直升机显控系统的应用和性能提升提供技术上的支持。此外，VAPS XT是Presagis公司开发的下一代动态、交互、实时和图形化的人机界面开发工具。它是为高级座舱仪表设计和应用而开发的理想的人机界面开发工具，具有全新的用户可扩展的域名价值。

1 航电系统显控仿真系统研发重要性及其现状

航电系统显控装置中，以显示器为例，对飞行员获得飞机姿态导航信息、任务信息、战场姿态等具备关键性作用。随着信息量增加，显示器发不了的增加和画面接收信号的视频传输，无疑对地面监控、人员安全等具备重要的价值。

通信、导航、显控、记录（Communication，navigation，control，record）等多个模块化系统包括的任务寻求中，航图、近地警告、显控画面和机载雷达等与显示设备之间的传输，需要对航电系统显控进行相关设计优化，尤其是应用双链路DVI信号传输，形成具备转化价值的优势信号传输器。

航电系统作为最复杂的机载系统之一，显控系统作为其分项系统，需要通过仿真设计，以接口优化来实现。

2 双链路DVI直升机综合航电显控仿真系统应用设计概述

数字视频接口DIV（Digital Visual Interface）比之单链路DIV，具备高宽带、长距离、抗干扰能力强等优势，且从其应用途径来看，具备数据传输系统数字化方式应用价值。其模拟接口的理论带宽和分辨率可达到1．65Db/s和2560×1600@60hz。双链路模拟接口如图1。

图1 双链路模拟接口

3 直升机综合航电显控仿真系统设计原理

直升机综合航电显控系统设计基于TMDS（Transition Minimized Differential，最小化传输差分信号）协议，而VAPS XT是Presagis公司动态、交互、实时和图形化人机界面开发工具，具备优势座舱仪表设计和应用价值，对用户扩展的内核结构和集成的逻辑设计能力以及第三方软件无缝联接成效价值突出。

其系统构造主要包括传送器、接收器。从构建的各自作用来看，内建在显卡芯片中的传送器，是信号的主来源，显卡PCB上出现的附加显卡，受数字信号显示电路影响，以其接受范围为基准。

此外，仿真模型设计中，VAPS XT Developer作为基础开发工具包，包含了VAPS XT Designer的HMI设计，仿真及代码生成等功能；具备集成嵌入式代码生成模块、DO-178 CerMode模块、VAPS XT ARINC661模块，自定义并创建符合ARINC661的可选模块及控件，且在自动生成设计源文件的文档中获得应用价值。

表1

4 直升机综合航电显控仿真系统的设计应用

本设计以ALTERA阿尔特拉系列可编程逻辑芯片EP3C80F484为主控芯片，在QuartusCyclone Ⅲ应用需求平台上使用VerilogHDL对逻辑进行设计，以满足高性能、低功耗、低成本的显控系统需求。采用这一嵌入式设计可永久使用免版税的许可更新套件：NiosⅡ处理器、三速以太网MegaCore功能、DDR/DDR2高性能存储器控制器、NicheStack TCP/IP网络堆栈。数字交换网络模块8×8框架如图2所示。

图2 数字交换网络模块8×8框架

直升机综合航电显控仿真系统设计可解决数字→模拟→数字→模拟（PIC总线控制的模糊控制理论）的转换过程，并可解决信号传输过程中的拖尾、模糊、重影等传输问题。尤其是PLX公司开发的服从PCI（Peripheral Component Interconnect，外设部件互联标准）协议的PCI9052，是从模式接口芯片，它能够实现ISA总线到PCI总线的平滑转换，但应用于高精密行业发展中还有其自身的局限性，其特点特性如表1所示。

5 实施可行性分析

5.1 传输速度快

DVI传输节省了传统数字图像信息“数字→模拟→数字”繁琐的转换过程，实现空间和时间上的简化，对消除拖影、增强信号、增加画面清晰度及其逼真效果，具备实战分析价值。

5.2 画面清晰

VAPS XT自动代码生成、仿真设计和原型设计、无缝链接nCOM，VAPS XT可与STAGE系列软件交互，可避免信号的损失和干扰，最终在图像清晰度和细节上得到了大幅提升。支持HDCP协议的显卡，对管脚定义数据格式等的协议和保密度价值较高。信道中的最高传输码流为1．65GHz。协同DVI端口设计，优化信道码，提升传输图像的最高像素。

5.3 远景规划

直升机综合航电显控仿真系统设计应用，对确定航电系统的目标、活动和能力，形成系统运行结果需求，具有正面导向作用；航电系统任务、功能和资源组织模式管理阶段，对优化系统组建，实现工作任务简化和人力资源建设，具备远期的研制价值。

6 结语

随着航空技术的快速发展，多功能显示器已经替代传统仪器仪表成为座舱中重要的显示终端，综合航电显控仿真系统开发应用作为直升机机电、导航、雷达等重要信息显示的媒介，在多功能显示器软件使用IDATA工具开发中，具备接口优化设计优势，尤其是基于DIV接口控制的信息处理，将在嵌入式人机界面控制与显示阶段获得设计应用价值提升。

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