基于飞行数据的客户化数据
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于飞行数据 的客户化参数应用
丁 旋
版本号：R0 2014 年 11月
联系方式
电话:86-18621900387
电子邮箱：jding@teledyne.com QQ: 25581031
2
内容提要
飞行数据的基本概念 参数从何而来 参数的飞安应用 参数的工程应用 参数综合应用趋势
3
V ALUE 512 1024 2048 4096 8192 16384 32768 65536 131072
1 2 4 8 16 32 64 128 256
ARINC429参数数据位的计算
MSB LSB
3 2 P
3 1
3 0
2 9
2 8 1
2 7 0
2 6 1
2 5 0
2 4 0
2 3 0
2 2 0
如：标准气压高度标号 203，当前纬度标号 310等
ARINC429参数源目的标志符SDI
SDI - BIT SYSTEM "A" 10 9 0 COMPUTER CHANNEL #1 1
SYSTEM "B"
COMPUTER CHANNEL #2 SDI - BIT 10 9
1
0
ARINC429参数数据位
12
飞行数据参数－离散量模拟参数
开关量模拟参数 Discrete Parameter
通过测量信号的电压值得出开关或继电器的状态
串连类型
Series 高电平为1，低电平或悬空为0 并联类型 Shunt 高电平或悬空为1，低电平为0 常见参数有起落架空地电门，各种程序销钉状态等 例子：B737NG飞机右起落架空地状态 Right_Gear_Air/Ground,了解参数的端口编号、接 线、类型及工程值转换 (参见波音手册DFDAU接口 规范)
ARINC429 参数各部分的定义 ARINC429参数串行传输
Bits 1 – 8 Bits 9 - 10 Bits 11 - 28 Bit 29 Bits 30 - 31 参数标号，429规范定义了256类标号，用8进制 数表示 源目的标志，如果使用，用于标识参数的来源系 统（左中右） 参数的数据位 符号位，1为负，0为正 状态位。用于标识参数的状态：有效、无效、测 试数据、无计算数据
DFDR 飞行数据记录器
起落架空地电门 反推锁电门等开关 信号 空速，气压高度等 429参数,ADC 经纬度，地速等429 参数,惯导 IRU
DISCRETE INPUTS 开关信号
QAR 快速存取记录器
WQAR
FDAU功能 － 模拟式飞行数据采集 MD82飞机
DIGITAL
INPUTS 429总线数 字信号
S I G N B I T " 1 2 " D A T A B I T S 1t h r o u g h 1 1 t a k e f r o m D A T A B I T S 1 8 t h r o u g h 2 8
1 2
1 1
1 0
9
8
7
6
5
4
3
2
1
B i t s1 1t h r o u g h 1 7a r ez e r o s e t o ru t i l i z e d f o ro t h e rp a r a m e t e r s
MSB LSB
PAD Bits = 6
如果LSB的分辩率是 0.0025,则工程值为： 0.0025×164289=410.7
1 1 0 1 0 SDI 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1
3 2 P
3 1
3 0
2 9
2 8 0
2 7 1
2 6 0
2 5 1
2 4 0
BIT W E IGHT V ALUE 11 12 13 14 15 16 17 18 19
0 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 2
BIT W E IGHT 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
10 2 11 2 12 2 13 2 14 2 15 2 16 2 17 2
10
飞行数据参数的类型
采集组件的设计规范定义了所有的
输入参数 a. 空客A320 b. 波音737NG
11
飞行数据参数－连续量模拟参数
连续量模拟参数 Analog Parameter
通过测量传感器的电压、电流或相位等得出
参数的值。 根据传感器电压、电流或相位等特性分为： LLDC、HLDC、SYNCRO、AC等类型 常见的参数有：操纵舵面位置、驾驶杆位置、 油门杆角度等 例子：B737NG飞机升降舵位置Elevator Position，了解参数的端口编号、接线、类 型及工程值转换 (参见波音手册DFDAU接口 规范)
8 B i tA d d r e s s L a b e l S D Ii s " S o u r c eD e s t i n a t i o n I d e n t i f i e r "
ARINC429参数的例子
参见空客A320的FDIMU规范
计算空速（BNR）
日期（BCD）
起落架空地位置（DISCRETE） 空客飞机对所有429输出系统都有编号（设备
飞行数据
飞行数据通常是指记录下来的用于描述飞机 运动状态以及飞机各系统工作状态的参数的 集合。 飞行数据被广泛应用与事故调查、事件调查、 飞行品质监控以及飞机维修等领域。
4
飞行数据常见处理流程
DFDAU / FDIMU QAR，DFDR GroundLink
地面分 析系统
分发有关信息 建议采取 纠正措施
3 23 1 3 02 92 82 7 2 62 52 42 3 2 22 12 01 9 1 81 71 61 5 1 41 31 21 1 1 0 9 8 7 6 P S S M S I n f o r m a t i o n S D I 5 4 3 2 L A B E L 1
S I G N B I T " 2 9 " S i g n S t a t u sM a t r i x P a r i t y B i t
13
飞行数据参数－数字信号参数
数字式参数 ARINC429或DITS参数 ARINC429是航空通用数据传输规范，用于定 义各机载设备间的数据传输
D I GI TA L S Y S T E M A RECEI VER
D I GI TA L S Y S T E M B RECEI VER D I GI TA L S Y S T E M X TR A N S M I TT E R D I GI TA L S Y S T E M C RECEI VER
8
飞行数据参数的类型
模拟信号
一个端口一般对应一个参数，传感器线
路直接和采集组件相连 连续量模拟信号（Analog Parameter） 开关量模拟信号（Discrete Parameter）
9
飞行数据参数的类型
数字信号
传感器首先接入功能部件（如大气数据计
算机），再通过ARINC429数据总线和采 集组件相连，一个端口对应多个参数 一般称为ARINC429总线参数或DITS参数
2 3 0
2 2 1
2 1 0
2 0 0
1 9 0
1 8 1
1 7 1
1 6 0
1 ຫໍສະໝຸດ Baidu 0
1 4 0
1 3 0
1 2 0
SSM
+/-
LABEL
BCD类型： 5 2 3 ＝523 BNR类型： 210＋28＋25＋21＋20 ＝1315
429参数在DFDR或QAR的记录格式
DFDR或QAR的每个数据字是12位，具体位的对 应关系要根据手册，以下是一个例子
Bit 32
奇偶校验位。根据前31位中“1”的个数自动调整，
如为奇数，则设为0。奇校验
3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 P S S M I N F O R M A T I O N S D I L A B E L
2 1 0
2 0 0
1 9 1
1 8 1
1 7 1
1 6 0
1 5 0
1 4 0
1 3 0
1 2 0
1 1 1
1 0 SDI
0 9
0 8
0 7
0 6
0 5
0 4
0 3
0 2
0 1
SSM
+/-
LABEL
1 64 128 256 32768 131072 164289
LSB：Least Significant Bit 最低位 MSB： Most Significant Bit 最高位
D I GI TA L S Y S T E M D RECEI VER
429总线是一对屏蔽双绞线 只能单向传输 一个输出可以连接多个输入 数据采集组件通常是输入端， 用于接收其他系统传来的参数 传输速率有高速100Khz和低速 12Khz 源系统不断地在429总线上输出 参数 14
ARINC429 参数串形传输 ARINC429参数串行传输
PARALLEL
1 2 3 4 5 6 7 32 8 31 30 29 8 7 6 5 4 3 2 1
4 Bit Gap
4 Bit Gap
SERIAL
29 30 31 32
数据是一位一位地串行传输，每32位 是一个参数，每个参数之间间隔4位
ARINC429参数的类型
二进制BNR
常见于一些量的参数，如速度、高度、燃油
流量等等 十进制用二进制表示BCD 常见于一些代码参数，如日期、时间等等 开关量组合DISCRETE 常见于一些警告或状态参数，如近地警告、 TCAS警告等等
ARINC429参数数的计算
BINARY VALUES -- "THE POWER OF 2"
FOQA部门 • 事件监控部门 • 分析人员 • 安全监察人员 • 工作小组
基于分析情况 总结和反馈的 决策
• 飞行安全部门 • 飞行标准部门 •飞行培训部门 • 机务维护 • 工程 • 机场和塔台 • 飞机制造厂 • 等等
5
飞行数据采集原理
驾驶杆位置，加速度 计等电压电流信号
ANALOG INPUTS 模拟信号
编号），空客飞机的所有参数都可以表示为： EQ.Sys.Label.SDI 例如006.1.206.01 – 左ADC输出的CAS
飞行参数从何而来
飞行数据采集组件厂家通过地面配套软件 定义数据的采集。 同时可以定义的包括数据的记录，报文格 式，出发条件以及MCDU的人机接口。 参数是众多应用的源泉与基础。
ARINC429参数标号Label
A R IN C4 2 9L A B E LD E F IN IT IO N
L A B E L 0 0 1 1 1 2 3 3 0 5 0 5 7 7 5 7 1 2 0 7 3 0 0 7 B IT 1 0 0 0 0 0 1 1 1 2 0 0 1 1 1 0 1 1 3 0 1 0 1 1 1 1 1 4 5 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 6 7 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 8 1 0 0 1 1 0 0 1
＋
DFDAU功能 － 数字式飞行数据采集 ， B747－400 FDIU － A300，老A320 DFDAF － B777飞机（软件功能模块）
＋
客户化的 数据采集
数据监控和 编程功能 DMU ACMS AIDS
DAR 快速存取记录器
WDAR
DFDMU功能 － 数字式飞行数据采集和管理 ， B737, B737NG, B757 FDIMU － 新A320系列，A330系列 ACMF － B777（软件功能模块） 6 DMU － B747－400
飞行数据采集原理
DISCRETE DATA
DFDR
QAR CPU #1 DAP
ANALOG DATA
WQAR
DIGITAL DATA
WDAR
ACARS
ADDITIONAL DIGITAL DATA
DAR CPU #2 DMP FDEP/ MCDU PRINTER
7
飞行数据参数的类型
一般认为，输入至飞行数据采集组件的信号类 型有模拟信号、离散信号以及数字信号。有时 也将离散信号归类为模拟信号而称为开关量模 拟信号。而将传统意义上的模拟信号称为连续 量模拟信号。 描述飞机本身运动状态和工作状态的参数仅有 模拟信号参数和离散信号参数。而数字信号参 数是由机载计算机处理模拟信号与离散信号而 产生。
丁 旋
版本号：R0 2014 年 11月
联系方式
电话:86-18621900387
电子邮箱：jding@teledyne.com QQ: 25581031
2
内容提要
飞行数据的基本概念 参数从何而来 参数的飞安应用 参数的工程应用 参数综合应用趋势
3
V ALUE 512 1024 2048 4096 8192 16384 32768 65536 131072
1 2 4 8 16 32 64 128 256
ARINC429参数数据位的计算
MSB LSB
3 2 P
3 1
3 0
2 9
2 8 1
2 7 0
2 6 1
2 5 0
2 4 0
2 3 0
2 2 0
如：标准气压高度标号 203，当前纬度标号 310等
ARINC429参数源目的标志符SDI
SDI - BIT SYSTEM "A" 10 9 0 COMPUTER CHANNEL #1 1
SYSTEM "B"
COMPUTER CHANNEL #2 SDI - BIT 10 9
1
0
ARINC429参数数据位
12
飞行数据参数－离散量模拟参数
开关量模拟参数 Discrete Parameter
通过测量信号的电压值得出开关或继电器的状态
串连类型
Series 高电平为1，低电平或悬空为0 并联类型 Shunt 高电平或悬空为1，低电平为0 常见参数有起落架空地电门，各种程序销钉状态等 例子：B737NG飞机右起落架空地状态 Right_Gear_Air/Ground,了解参数的端口编号、接 线、类型及工程值转换 (参见波音手册DFDAU接口 规范)
ARINC429 参数各部分的定义 ARINC429参数串行传输
Bits 1 – 8 Bits 9 - 10 Bits 11 - 28 Bit 29 Bits 30 - 31 参数标号，429规范定义了256类标号，用8进制 数表示 源目的标志，如果使用，用于标识参数的来源系 统（左中右） 参数的数据位 符号位，1为负，0为正 状态位。用于标识参数的状态：有效、无效、测 试数据、无计算数据
DFDR 飞行数据记录器
起落架空地电门 反推锁电门等开关 信号 空速，气压高度等 429参数,ADC 经纬度，地速等429 参数,惯导 IRU
DISCRETE INPUTS 开关信号
QAR 快速存取记录器
WQAR
FDAU功能 － 模拟式飞行数据采集 MD82飞机
DIGITAL
INPUTS 429总线数 字信号
S I G N B I T " 1 2 " D A T A B I T S 1t h r o u g h 1 1 t a k e f r o m D A T A B I T S 1 8 t h r o u g h 2 8
1 2
1 1
1 0
9
8
7
6
5
4
3
2
1
B i t s1 1t h r o u g h 1 7a r ez e r o s e t o ru t i l i z e d f o ro t h e rp a r a m e t e r s
MSB LSB
PAD Bits = 6
如果LSB的分辩率是 0.0025,则工程值为： 0.0025×164289=410.7
1 1 0 1 0 SDI 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1
3 2 P
3 1
3 0
2 9
2 8 0
2 7 1
2 6 0
2 5 1
2 4 0
BIT W E IGHT V ALUE 11 12 13 14 15 16 17 18 19
0 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 2
BIT W E IGHT 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
10 2 11 2 12 2 13 2 14 2 15 2 16 2 17 2
10
飞行数据参数的类型
采集组件的设计规范定义了所有的
输入参数 a. 空客A320 b. 波音737NG
11
飞行数据参数－连续量模拟参数
连续量模拟参数 Analog Parameter
通过测量传感器的电压、电流或相位等得出
参数的值。 根据传感器电压、电流或相位等特性分为： LLDC、HLDC、SYNCRO、AC等类型 常见的参数有：操纵舵面位置、驾驶杆位置、 油门杆角度等 例子：B737NG飞机升降舵位置Elevator Position，了解参数的端口编号、接线、类 型及工程值转换 (参见波音手册DFDAU接口 规范)
8 B i tA d d r e s s L a b e l S D Ii s " S o u r c eD e s t i n a t i o n I d e n t i f i e r "
ARINC429参数的例子
参见空客A320的FDIMU规范
计算空速（BNR）
日期（BCD）
起落架空地位置（DISCRETE） 空客飞机对所有429输出系统都有编号（设备
飞行数据
飞行数据通常是指记录下来的用于描述飞机 运动状态以及飞机各系统工作状态的参数的 集合。 飞行数据被广泛应用与事故调查、事件调查、 飞行品质监控以及飞机维修等领域。
4
飞行数据常见处理流程
DFDAU / FDIMU QAR，DFDR GroundLink
地面分 析系统
分发有关信息 建议采取 纠正措施
3 23 1 3 02 92 82 7 2 62 52 42 3 2 22 12 01 9 1 81 71 61 5 1 41 31 21 1 1 0 9 8 7 6 P S S M S I n f o r m a t i o n S D I 5 4 3 2 L A B E L 1
S I G N B I T " 2 9 " S i g n S t a t u sM a t r i x P a r i t y B i t
13
飞行数据参数－数字信号参数
数字式参数 ARINC429或DITS参数 ARINC429是航空通用数据传输规范，用于定 义各机载设备间的数据传输
D I GI TA L S Y S T E M A RECEI VER
D I GI TA L S Y S T E M B RECEI VER D I GI TA L S Y S T E M X TR A N S M I TT E R D I GI TA L S Y S T E M C RECEI VER
8
飞行数据参数的类型
模拟信号
一个端口一般对应一个参数，传感器线
路直接和采集组件相连 连续量模拟信号（Analog Parameter） 开关量模拟信号（Discrete Parameter）
9
飞行数据参数的类型
数字信号
传感器首先接入功能部件（如大气数据计
算机），再通过ARINC429数据总线和采 集组件相连，一个端口对应多个参数 一般称为ARINC429总线参数或DITS参数
2 3 0
2 2 1
2 1 0
2 0 0
1 9 0
1 8 1
1 7 1
1 6 0
1 ຫໍສະໝຸດ Baidu 0
1 4 0
1 3 0
1 2 0
SSM
+/-
LABEL
BCD类型： 5 2 3 ＝523 BNR类型： 210＋28＋25＋21＋20 ＝1315
429参数在DFDR或QAR的记录格式
DFDR或QAR的每个数据字是12位，具体位的对 应关系要根据手册，以下是一个例子
Bit 32
奇偶校验位。根据前31位中“1”的个数自动调整，
如为奇数，则设为0。奇校验
3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 P S S M I N F O R M A T I O N S D I L A B E L
2 1 0
2 0 0
1 9 1
1 8 1
1 7 1
1 6 0
1 5 0
1 4 0
1 3 0
1 2 0
1 1 1
1 0 SDI
0 9
0 8
0 7
0 6
0 5
0 4
0 3
0 2
0 1
SSM
+/-
LABEL
1 64 128 256 32768 131072 164289
LSB：Least Significant Bit 最低位 MSB： Most Significant Bit 最高位
D I GI TA L S Y S T E M D RECEI VER
429总线是一对屏蔽双绞线 只能单向传输 一个输出可以连接多个输入 数据采集组件通常是输入端， 用于接收其他系统传来的参数 传输速率有高速100Khz和低速 12Khz 源系统不断地在429总线上输出 参数 14
ARINC429 参数串形传输 ARINC429参数串行传输
PARALLEL
1 2 3 4 5 6 7 32 8 31 30 29 8 7 6 5 4 3 2 1
4 Bit Gap
4 Bit Gap
SERIAL
29 30 31 32
数据是一位一位地串行传输，每32位 是一个参数，每个参数之间间隔4位
ARINC429参数的类型
二进制BNR
常见于一些量的参数，如速度、高度、燃油
流量等等 十进制用二进制表示BCD 常见于一些代码参数，如日期、时间等等 开关量组合DISCRETE 常见于一些警告或状态参数，如近地警告、 TCAS警告等等
ARINC429参数数的计算
BINARY VALUES -- "THE POWER OF 2"
FOQA部门 • 事件监控部门 • 分析人员 • 安全监察人员 • 工作小组
基于分析情况 总结和反馈的 决策
• 飞行安全部门 • 飞行标准部门 •飞行培训部门 • 机务维护 • 工程 • 机场和塔台 • 飞机制造厂 • 等等
5
飞行数据采集原理
驾驶杆位置，加速度 计等电压电流信号
ANALOG INPUTS 模拟信号
编号），空客飞机的所有参数都可以表示为： EQ.Sys.Label.SDI 例如006.1.206.01 – 左ADC输出的CAS
飞行参数从何而来
飞行数据采集组件厂家通过地面配套软件 定义数据的采集。 同时可以定义的包括数据的记录，报文格 式，出发条件以及MCDU的人机接口。 参数是众多应用的源泉与基础。
ARINC429参数标号Label
A R IN C4 2 9L A B E LD E F IN IT IO N
L A B E L 0 0 1 1 1 2 3 3 0 5 0 5 7 7 5 7 1 2 0 7 3 0 0 7 B IT 1 0 0 0 0 0 1 1 1 2 0 0 1 1 1 0 1 1 3 0 1 0 1 1 1 1 1 4 5 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 6 7 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 8 1 0 0 1 1 0 0 1
＋
DFDAU功能 － 数字式飞行数据采集 ， B747－400 FDIU － A300，老A320 DFDAF － B777飞机（软件功能模块）
＋
客户化的 数据采集
数据监控和 编程功能 DMU ACMS AIDS
DAR 快速存取记录器
WDAR
DFDMU功能 － 数字式飞行数据采集和管理 ， B737, B737NG, B757 FDIMU － 新A320系列，A330系列 ACMF － B777（软件功能模块） 6 DMU － B747－400
飞行数据采集原理
DISCRETE DATA
DFDR
QAR CPU #1 DAP
ANALOG DATA
WQAR
DIGITAL DATA
WDAR
ACARS
ADDITIONAL DIGITAL DATA
DAR CPU #2 DMP FDEP/ MCDU PRINTER
7
飞行数据参数的类型
一般认为，输入至飞行数据采集组件的信号类 型有模拟信号、离散信号以及数字信号。有时 也将离散信号归类为模拟信号而称为开关量模 拟信号。而将传统意义上的模拟信号称为连续 量模拟信号。 描述飞机本身运动状态和工作状态的参数仅有 模拟信号参数和离散信号参数。而数字信号参 数是由机载计算机处理模拟信号与离散信号而 产生。