一種飛行數據及音頻記錄器的製作方法
2023-05-03 15:48:46
專利名稱：一種飛行數據及音頻記錄器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於航空電子技術領域，涉及到一種應用於航空領域的飛行數據及音頻記錄器。
背景技術：
飛行記錄器，俗稱「黑匣子」，一般分為飛行數據記錄器(Flight Data Recorder簡稱FDR)和駕駛員艙音記錄器(Cockpit Voice Recorder簡稱CVR)兩種,分別記錄航空器飛行狀態的各種數據和駕駛艙的通話及背景聲音信號。中國民航適航條例規定最大審定起飛重量超過5700千克的飛機或超過3180千克的直升機必須安裝FDR和CVR。因此一般飛機都安裝有兩個記錄器，一個飛行數據記錄器，一個駕駛員艙音記錄器。當飛機發生嚴重事故時，記錄器時有損壞，美國「911」事故中多駕墜毀飛機的記錄器都受到不同程度的損壞。飛機的任何一個記錄器遭到損壞，都會導致部分事故數據丟失，影響事故原因調查。並且，現有駕駛員艙音記錄器的音頻採集電路採用A/D晶片加DSP系統組成，DSP需要容量的RAM和FALSH等外圍電路，電路複雜，可靠性差，成本較高。
發明內容發明目的本實用新型針對單個記錄器損壞影響事故調查的問題，提供一種安全、可靠、低成本的飛行數據及音頻記錄器，能夠實現對飛行數據及駕駛員艙音數據的記錄。本實用新型的技術方案一種飛行數據及音頻記錄器，包括電源電路I、存儲電路2及數據管理電路3，所述數據管理電路3包括總線接口電路31及音頻採集電路32。優選地，所述總線接口電路31由總線接口晶片和FPGA控制晶片33組成，所述音頻採集電路32由音頻接口晶片和FPGA控制晶片33組成。優選地，所述數據管理電路3包括若干路總線接口電路31及音頻採集電路32。優選地，所述數據管理電路3還包括POWERPC微處理器，總線接口晶片與FPGA控制晶片33相接形成數據總線接口電路31，音頻接口晶片與FPGA控制晶片33相接形成音頻採集電路32，FPGA控制晶片33控制總線接口晶片和音頻接口晶片實現飛行數據採集和音頻信號採集，POWERPC微處理器將採集的數據從FPGA控制晶片33中取出，通過存儲接口將數據寫入存儲電路中。有益效果本實用新型通過總線接口電路和音頻採集接口電路同時採集記錄航空器飛行狀態的各種數據和駕駛艙的通話及背景聲音信號，飛機在安裝兩個本實用新型記錄器之後，兩個記錄器互為備份，當飛機發生事故，任意一個的記錄器的損壞，都不會導致事故數據丟失，有利於飛機事故調查。此外，本實用新型採用FPGA控制晶片控制總線接口晶片和音頻採集晶片，由於FPGA外圍電路較少，電路簡單，可靠性較高，成本較低。
圖I為本實用新型的原理框圖；[0010]圖2為本實用新型的電源電路的原理框圖；圖3為本實用新型的數據管理電路的原理框圖；圖4為本實用新型存儲電路的原理框圖；其中，1-電源電路，2-存儲電路，3-數據管理電路，11-過流保護電路，12-過壓保護電路，13-電源濾波器，14-儲能元件，15-DC/DC變換器，21-固態存儲器，31-數據總線接口電路，32-音頻採集電路，33-FPGA控制晶片，34-P0WERPC微處理器，35-乙太網接口晶片，36-隔離變壓器，37-復位電路，38-存儲總線接口。實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細描述，請參閱圖I至圖4。如圖I所示，一種飛行數據及音頻記錄器，包括電源電路I、存儲電路2及數據管理電路3，所述數據管理電路3包括總線接口電路31及音頻採集電路32。所述總線接口電路31由總線接口晶片和FPGA控制晶片33組成，所述音頻採集電路32由音頻接口晶片和FPGA控制晶片33組成。所述數據管理電路3包括若干路總線接口電路31及音頻採集電路32，還包括FPGA控制晶片33、P0WERPC微處理器34、乙太網接口晶片35、隔離變壓器36、復位電路37、存儲總線接口 38。如圖2所示，電源電路I由過流保護電路11、過壓保護電路12、電源濾波器13、儲能元件14和DC/DC變換器15組成，用於將+28V直流電源轉變成+5V直流電源，並提供過流保護、過壓保護、電源濾波和電源儲能功能。如圖3所示，數據管理電路3用於完成總線數據和音頻信號的採集，實現對數據的集中管理和統一調度，由數據總線接口電路31、音頻採集電路32、FPGA控制晶片33、POWERPC微處理器34、乙太網接口晶片35、隔離變壓器36、復位電路37、存儲總線接口 38組成。其中數據總線接口晶片31和音頻採集晶片32可以是若干片；數據總線接口晶片31可選用MAX488晶片，符合RS422標準，接收422和哈佛碼等總線信號；音頻採集晶片32可採用TLV320AIC22晶片，採集8kHz以內音頻信號；FPGA控制晶片33可採用通用FPGA，用於控制數據總線接口晶片31和音頻採集晶片32，並將採集的數據暫存FPGA控制晶片內部RAM中，等待POWERPC微處理器34讀取數據；P0WERPC微處理器34可採用MPC8548微處理器，可將FPGA控制晶片中的數據通過存儲總線接口 38寫入存儲模塊的NANDFLASH固態存儲器21中。如圖4所示，存儲電路2用於存儲飛行數據和音頻數據，由4片NANDFLASH固態存儲器21組成。
權利要求1.一種飛行數據及音頻記錄器，包括電源電路[I]、存儲電路[2]及數據管理電路[3]，其特徵在於，所述數據管理電路[3]包括總線接口電路[31]及音頻採集電路[32]。
2.根據權利要求I所述的一種飛行數據及音頻記錄器，其特徵在於，所述總線接口電路[31]由總線接口晶片和FPGA控制晶片[33]組成，所述音頻採集電路[32]由音頻接口晶片和FPGA控制晶片[33]組成。
3.根據權利要求I或2所述的一種飛行數據及音頻記錄器，其特徵在於，所述數據管理電路[3]包括若干路總線接口電路[31]及音頻採集電路[32]。
4.根據權利要求3所述的一種飛行數據及音頻記錄器，其特徵在於，所述括數據管理 電路[3]還包括FPGA控制晶片[33]、POWERPC微處理器[34]、乙太網接口晶片[35]、隔離變壓器[36]、復位電路[37]、存儲總線接口 [38]。
專利摘要本實用新型屬於航空電子技術領域，涉及到一種應用於航空領域的飛行數據及音頻記錄器。本實用新型包括電源電路[1]、存儲電路[2]及數據管理電路[3]，所述數據管理電路[3]包括總線接口電路[31]及音頻採集電路[32]。本實用新型通過總線接口電路和音頻採集接口電路同時採集記錄航空器飛行狀態的各種數據和駕駛艙的通話及背景聲音信號，飛機在安裝兩個本實用新型記錄器之後，兩個記錄器互為備份，當飛機發生事故，任意一個的記錄器的損壞，都不會導致事故數據丟失，有利於飛機事故調查。此外，本實用新型採用FPGA控制晶片控制總線接口晶片和音頻採集晶片，由於FPGA外圍電路較少，電路簡單，可靠性較高，成本較低。
文檔編號G07C5/08GK202362842SQ20112052314
公開日2012年8月1日 申請日期2011年12月14日 優先權日2011年12月14日
發明者冷建波, 劉小平, 王勇 申請人:陝西千山航空電子有限責任公司