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基于中国民用飞机惯性导航系统技术标准说明

时间:2017-07-07 09:55来源:本站整理 作者:admin 点击:
惯性基准体系(Inertial Reference System,IRS)作为一种高精度的自主式导航体系在现代大型民用飞机上现已得到了广泛的运用。在前期的飞机体系研制和规划过程中,经过功能建模的手法不只能够清楚地出现惯性基准体系与飞机各体系的交联关系,使得体系与子体
  惯性基准体系(Inertial Reference System,IRS)作为一种高精度的自主式导航体系在现代大型民用飞机上现已得到了广泛的运用。在前期的飞机体系研制和规划过程中,经过功能建模的手法不只能够清楚地出现惯性基准体系与飞机各体系的交联关系,使得体系与子体系之间的追溯关系明晰、完好。功能建模过程中体系功能的迭代和嵌套能够作为飞机后续详细规划阶段参阅。
 
  硕士论文发表依据以上剖析,以EA软件作为功能建模渠道,论说了飞机惯性基准体系的功能建模方法。
 
  1 功能分化
 
  飞机级功能首要来源于市场需要和飞机的操作理念。进行飞机级功能的界说和分化时通常要遵从以下准则:(1)以需要为牵引,从上级功能分化到下级功能,以下级功能支持上级功能;(2)保证功能的完好性;(3)尽量削减功能的堆叠和穿插;(4)尽量提高功能等级,削减功能层次;(5)应将功能分化到适宜的层次,便于进行飞机级的功能危险性剖析。
 
  依据功能分化的通常准则,能够将飞机的功能依照基础功能、首要功能,功能、子功能的层级次序进行逐渐分化,终究分配到职责体系。依据飞机级功能界说,终究有3项飞机级子功能分配到IRS,分别是:提供姿态、提供航向和提供方位,其追溯过程如下。
 
  “从起点运动到结尾”功能界说为:首先要提供导航和扶引,清晰现在的方位并指示设定轨道,然后操控飞机的姿态、速度、高度及其他有关功能,使飞机沿预订轨道飞翔。此功能分化为“操控飞机”和“导航与扶引功能”两个首要功能。
 
  “操控飞机”即经过操控飞机的体系或部件,使飞机以预订的姿态、速度、高度等,完成在空中和地上的运动,能够分化为:“为操控飞机提供信息”的功能,继而分化出“提供姿态”的子功能。
 
  “导航与扶引”即提供飞机在地球坐标系的方位信息,为主动飞翔体系提供扶引指令信息。包含导航和扶引功能,导航功能能够分化出“提供航向”和“提供方位”的子功能。
 
  2 EA建模
 
  2.1 建模方针
 
  EA是一个依据UML的规划和剖析东西,经过EA能够完成从需要收集到模型规划到测验和保护的全部体系开发过程,并且使全部体系建模具有可追溯性。
 
  该文首要经过功能层级图(BDD)和数据流图(IBD)的建模以在体系规划过程中辅佐完成以下方针:(1)保证体系的架构能够完成飞机任务;(2)保证一切航线可替换元件(LRU)的接口被清晰界说;(3)保证体系架构满意安全性和牢靠性要求。
 
  2.2 功能层级图
 
  依据体系的功能分化和IRS的功能追溯过程,在体系建模过程中经过单元框来代表特定功能,经过体系的功能分化过程,能够建立IRS的功能层级图。功能层级图能够用来捕获一切有关体系的功能,并将其按分组方式进行管理以保证一切功能不遗失且不重复。依据功能分化过程,给出了IRS的功能层级图。
 
  2.3 数据流图
 
  经过IBD能够建立IRS的各个功能与其他体系功能之间的数据接口,能够验证每个功能所具有的数据的完好性。功能端口用来界说数据流的输入或输出,命名规则为: p代表数据端口,i/o代表数据输入或输出,XXXData代表详细数据信息。例如:poAttitudeData表明输出姿态数据的端口。
 
  2.3.1 提供姿态
 
  IRS的提供姿态功能与其他体系的功能交联关系包含:输出姿态信息给指示记载体系作为首要飞翔信息进行显现;输出姿态信息给飞翔管理体系(FMS)用于完成飞翔方案、导航计算、水平缓笔直扶引、轨道猜测和功能管理和所需抵达时间(RTA)功能;输出姿态信息给归纳监督体系(ISS)用以完成地势猜测告警、气候信息和猜测型风切变告警、交通防撞、应答机、播送式主动有关监督发送和接纳功能;输出姿态信息给主动飞翔体系(AFCS)用于完成飞翔扶引和操控功能功能;输出姿态信息给飞控体系用于在三轴方向操控飞机。
 
  2.3.2 提供航向
 
  IRS的提供航向功能与指示记载体系的显现功能、FMS、ISS、AFCS和飞控体体系的有关功能都有数据交互关系。与提供姿态功能对比,首要区别表现在为:FMS的所需抵达时刻功能完成不需要航向信息,飞控体系运用航向信息以操控飞机进行滚转、偏航。
 
  2.3.3 提供方位
 
  IRS的提供方位功能与其他体系的功能交联关系包含:接纳GNSS的方位信息进行处理输出高精度的组合方位信息给FMS和ISS,输出方位信息给通讯体系用以完成数据链通讯功能。
 
  3 结语
 
  在飞机的研制规划过程中,对体系的功能进行建模对后续的体系规划有很大帮助。该文首要论说了IRS体系的功能分化过程,并以EA软件为渠道建立了IRS的功能层级图和功能数据流图,表现了IRS功能的可追溯和功能之间的交互关系。

【编辑:小刁】
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