一種機(jī)載防撞系統(tǒng)閉鎖裝置及方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)提供一種機(jī)載防撞系統(tǒng)閉鎖裝置及方法，該裝置主要由FPGA芯片、放大電路、高通濾波電路、降壓芯片和隔離芯片組成；該方法包括：當(dāng)接收到防撞系統(tǒng)譯碼器輸出的A/C模式或全呼叫模式P3觸發(fā)信號(hào)后，輸出A/C模式閉鎖信號(hào)；而后在一定的時(shí)間范圍內(nèi)，若接收到防撞系統(tǒng)譯碼器輸出的全呼叫模式P4觸發(fā)信號(hào)，則不繼續(xù)輸出A/C模式閉鎖信號(hào)，否則繼續(xù)輸出A/C模式閉鎖信號(hào)。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)能夠根據(jù)需求調(diào)整機(jī)載防撞系統(tǒng)輸出閉鎖的提前量，調(diào)整輸出閉鎖信號(hào)滯后量值，靈活地解決了經(jīng)過(guò)航電系統(tǒng)閉鎖綜合交聯(lián)設(shè)備后與導(dǎo)航、雷達(dá)告警器等同頻段其他航電子系統(tǒng)的閉鎖問(wèn)題，減小了射頻干擾，提高了設(shè)備的加裝適應(yīng)性。

Locking device and method for Airborne Collision Avoidance System

The invention provides a locking device and method of airborne collision avoidance system, which is mainly composed of FPGA chip, amplifier circuit, high pass filter circuit, Buck chip and isolation chip; the method comprises: when receiving the output of the decoder of the collision avoidance system A/C mode or P3 mode the call trigger signal, the output signal and A/C mode locking; in a certain time range, if received by the decoder output of the collision avoidance system full call mode P4 trigger signal is not output to A/C mode locked signal, or continue to output A/C mode locked signal. According to the invention can advance demand adjustment of airborne collision avoidance system output latch, adjust the output latch signal lag value, through a flexible solution to the avionics system and navigation equipment after crosslinking locked, radar warning device with other avionics system frequency locking problem, reduce RF interference, improve the equipment installation adaptability.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種機(jī)載防撞系統(tǒng)閉鎖裝置及方法
本專(zhuān)利技術(shù)涉及飛機(jī)航電系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是涉及一種機(jī)載防撞系統(tǒng)閉鎖裝置及方法。
技術(shù)介紹
飛機(jī)航電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性是至關(guān)重要的，而系統(tǒng)的抗干擾性能是系統(tǒng)可靠性的一個(gè)重要指標(biāo)。航電系統(tǒng)設(shè)備從幾MHz、幾十MHz到GHz極都有而且存在幾個(gè)子系統(tǒng)同頻段的情況，會(huì)產(chǎn)生大量射頻干擾。其中機(jī)載防撞系統(tǒng)與導(dǎo)航、雷達(dá)告警器等子系統(tǒng)的接收頻率、發(fā)射頻率處于同頻段，會(huì)產(chǎn)生大量射頻干擾。機(jī)載防撞系統(tǒng)的A模式詢(xún)問(wèn)信號(hào)如圖1所示。機(jī)載防撞系統(tǒng)的C模式詢(xún)問(wèn)信號(hào)如圖2所示。而詢(xún)問(wèn)譯碼除了處理A、C模式詢(xún)問(wèn)譯碼還要進(jìn)行A/S模式全呼叫譯碼、C/S模式全呼叫譯碼、僅A/S模式全呼叫譯碼、僅C/S模式全呼叫譯碼等。A/S模式全呼叫如圖3所示。C/S模式全呼叫如圖4所示。僅A/S模式全呼叫如圖5所示。僅C/S模式全呼叫如圖6所示。因?yàn)闄C(jī)載防撞系統(tǒng)具有S模式應(yīng)答能力，對(duì)僅A/S模式全呼叫和僅C/S模式全呼叫不應(yīng)答，而對(duì)A/S模式全呼叫和C/S模式全呼叫進(jìn)行S模式應(yīng)答，所以詢(xún)問(wèn)譯碼需要在判斷有沒(méi)有P4來(lái)進(jìn)行A、C模式應(yīng)答觸發(fā)。應(yīng)答編碼收到應(yīng)答觸發(fā)才開(kāi)始應(yīng)答。而P3上升沿到P4上升沿的時(shí)間為2微秒，以至于A、C模式應(yīng)答編碼輸出的閉鎖提前射頻信號(hào)最多1微秒。而機(jī)載防撞系統(tǒng)輸出的閉鎖信號(hào)經(jīng)過(guò)航電系統(tǒng)閉鎖綜合交聯(lián)設(shè)備，會(huì)造成導(dǎo)航、雷達(dá)告警器等子系統(tǒng)接收閉鎖的時(shí)間延遲大概幾百納秒，另外導(dǎo)航、雷達(dá)告警器等子系統(tǒng)響應(yīng)閉鎖的時(shí)間接近一微秒，導(dǎo)致導(dǎo)航、雷達(dá)告警器等子系統(tǒng)接收到了機(jī)載防撞系統(tǒng)發(fā)射的A、C模式應(yīng)答射頻信號(hào)，產(chǎn)生了干擾，需要將閉鎖信號(hào)提前射頻信號(hào)輸出的時(shí)間量增大，滿(mǎn)足抗干擾的要求。另外，不同飛機(jī)平臺(tái)同頻段設(shè)備處理方式不同，對(duì)機(jī)載防撞系統(tǒng)輸出閉鎖的提前量和滯后量需求不同。現(xiàn)有的機(jī)載防撞系統(tǒng)閉鎖輸出裝置不能根據(jù)需求調(diào)整輸出閉鎖信號(hào)的提前量和滯后量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種機(jī)載防撞系統(tǒng)閉鎖裝置及方法，解決A、C模式應(yīng)答編碼時(shí)輸出的閉鎖提前射頻信號(hào)不滿(mǎn)足經(jīng)過(guò)航電系統(tǒng)閉鎖綜合交聯(lián)設(shè)備后閉鎖導(dǎo)航、雷達(dá)告警器等同頻段其他航電子系統(tǒng)的要求的問(wèn)題。本專(zhuān)利技術(shù)的專(zhuān)利技術(shù)目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種機(jī)載防撞系統(tǒng)閉鎖裝置，該裝置包括：FPGA芯片，用于接收處理輸入閉鎖信號(hào)和產(chǎn)生輸出閉鎖信號(hào)；放大電路，用于放大輸出閉鎖信號(hào)；高通濾波電路，用于對(duì)輸入閉鎖信號(hào)進(jìn)行濾波；降壓芯片，用于降低輸入閉鎖信號(hào)的電壓；隔離芯片，用于降壓芯片和FPGA芯片之間電平轉(zhuǎn)換。作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，該裝置還包括耐壓二極管，設(shè)置在外部輸入輸出端口處，用于閉鎖裝置輸出輸入的隔離處理。作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，放大電路包括電阻R109、三極管Q1、二極管D62、電阻R110、電阻R111、三極管Q2和二極管D63，所述電阻R109連接在三極管Q1的基極，三極管Q1的集電極通過(guò)電阻R110連接到三極管Q2的基極，三極管Q1的發(fā)射極接地，所述二極管D62的正極連接三極管Q1的基極、負(fù)極連接三極管Q1的集電極，所述電阻R111連接在三極管Q2基極與發(fā)射極之間，所述二極管D63的正極連接三極管Q2的集電極、負(fù)極連接三極管Q2的基極。一種機(jī)載防撞系統(tǒng)閉鎖方法，該方法包括：當(dāng)接收到防撞系統(tǒng)譯碼器輸出的A/C模式或全呼叫模式P3觸發(fā)信號(hào)后，輸出A/C模式閉鎖信號(hào)；而后在一定的時(shí)間范圍內(nèi)，若接收到防撞系統(tǒng)譯碼器輸出的全呼叫模式P4觸發(fā)信號(hào)，則不繼續(xù)輸出A/C模式閉鎖信號(hào)，否則繼續(xù)輸出A/C模式閉鎖信號(hào)。作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，該方法包括：在S模式應(yīng)答時(shí)，調(diào)整輸出閉鎖的提前量為A微秒。作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，該方法包括：在發(fā)送斷續(xù)振蕩和發(fā)射詢(xún)問(wèn)信號(hào)時(shí)，調(diào)整輸出閉鎖的提前量為A微秒。作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，A微秒設(shè)置為2.2微秒。作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，該方法包括：在發(fā)射詢(xún)問(wèn)、應(yīng)答和斷續(xù)振蕩射頻信號(hào)時(shí)，調(diào)整輸出閉鎖的滯后量為B微秒。作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，B微秒設(shè)置為4微秒。作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，調(diào)整輸出的閉鎖信號(hào)的前后沿。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專(zhuān)利技術(shù)能夠根據(jù)需求調(diào)整機(jī)載防撞系統(tǒng)輸出閉鎖的提前量(最大2.2微秒)，調(diào)整輸出閉鎖信號(hào)滯后量值(最大4微秒)，靈活地解決了經(jīng)過(guò)航電系統(tǒng)閉鎖綜合交聯(lián)設(shè)備后與導(dǎo)航、雷達(dá)告警器等同頻段其他航電子系統(tǒng)的閉鎖問(wèn)題，減小了射頻干擾，提高了設(shè)備的加裝適應(yīng)性。附圖說(shuō)明圖1為A詢(xún)問(wèn)模式；圖2為C詢(xún)問(wèn)模式；圖3為A/S模式全呼叫；圖4為C/S模式全呼叫；圖5為僅A/S模式全呼叫；圖6為僅C/S模式全呼叫；圖7為閉鎖電路的FPGA芯片部分電路圖；圖8為閉鎖電路其余部分電路圖；圖9為調(diào)整通過(guò)BSJL_OUT端口輸出的閉鎖信號(hào)的前后沿的流程圖；圖10為本專(zhuān)利技術(shù)的系統(tǒng)框圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例本專(zhuān)利技術(shù)提供一種機(jī)載防撞系統(tǒng)閉鎖裝置，如圖7～圖10所示，該裝置包括：FPGA芯片，用于接收處理輸入閉鎖信號(hào)和產(chǎn)生輸出閉鎖信號(hào)；放大電路，用于放大閉鎖信號(hào)；高通濾波電路，用于對(duì)輸入閉鎖信號(hào)進(jìn)行濾波；降壓芯片，用于降低輸入的閉鎖信號(hào)的電壓；隔離芯片，用于降壓芯片和FPGA芯片之間電平轉(zhuǎn)換。放大電路包括電阻R109、三極管Q1、二極管D62、電阻R110、電阻R111、三極管Q2和二極管D63。電阻R109連接在三極管Q1的基極。三極管Q1的集電極通過(guò)電阻R110連接到三極管Q2的基極。三極管Q1的發(fā)射極接地。二極管D62的正極連接三極管Q1的基極、負(fù)極連接三極管Q1的集電極。電阻R111連接在三極管Q2基極與發(fā)射極之間。二極管D63的正極連接三極管Q2的集電極、負(fù)極連接三極管Q2的基極。各電阻的阻值均為10K歐姆。三極管Q1的型號(hào)為PMBT5551，三極管Q2的型號(hào)為PMBT5401。二極管都采用肖特基二極管。該裝置還包括耐壓二極管，設(shè)置在外部輸入輸出端口(BSJL_INOUT端口)處，用于閉鎖裝置輸出輸入的隔離處理。在本實(shí)施例中，耐壓二極管的正極通過(guò)兩個(gè)并聯(lián)的電阻R112和電阻R113與三極管Q2的集電極相連，負(fù)極連接BSJL_INOUT端口。電阻R112和電阻R113的阻值均為100歐姆。高通濾波電路主要由電容C23和電阻R33組成。電容C23與電阻R33連接后再通過(guò)電阻R34接地。耐壓二極管的負(fù)極分別通過(guò)電阻R116、電阻R117、電阻R118、電阻R119、電阻R120接地。耐壓二極管的負(fù)極還與二極管D121的負(fù)極連接，二極管D121的正極接地。FPGA芯片的BSJL_OUT端口輸出的閉鎖信號(hào)(高電平)經(jīng)過(guò)三極管Q1、三極管Q2導(dǎo)通，使得輸出閉鎖信號(hào)為28V(通過(guò)BSJL_INOUT端口輸出到外部)，同時(shí)不從BS_IN端接收閉鎖信號(hào)，完成機(jī)載防撞系統(tǒng)對(duì)外部設(shè)備的閉鎖。該電路的三極管Q1、三極管Q2采用了PMBT5401開(kāi)關(guān)三極管，開(kāi)關(guān)速度最大300MHz，使得閉鎖信號(hào)的輸出延遲幾乎為零。另外在三極管Q1、三極管Q2的BC極配置了肖特基二極管，使得三極管從導(dǎo)通快速進(jìn)入截止，保持陡峭的脈沖沿，便于同頻段設(shè)備的采集。該電路使用的二極管RGL41J，耐壓高達(dá)幾百V保護(hù)D64正極邊的電路。當(dāng)外部輸入的輸入閉鎖信號(hào)28V有效(也通過(guò)BSJL_INOUT端口輸入)，則輸入閉鎖信號(hào)經(jīng)過(guò)高通濾波電路和降壓芯片DEI1054完成28V轉(zhuǎn)5V后，本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種機(jī)載防撞系統(tǒng)閉鎖裝置，其特征在于，該裝置包括：FPGA芯片，用于接收處理輸入閉鎖信號(hào)和產(chǎn)生輸出閉鎖信號(hào)；放大電路，用于放大輸出閉鎖信號(hào)；高通濾波電路，用于對(duì)輸入閉鎖信號(hào)進(jìn)行濾波；降壓芯片，用于降低輸入閉鎖信號(hào)的電壓；隔離芯片，用于降壓芯片和FPGA芯片之間電平轉(zhuǎn)換。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種機(jī)載防撞系統(tǒng)閉鎖裝置，其特征在于，該裝置包括：FPGA芯片，用于接收處理輸入閉鎖信號(hào)和產(chǎn)生輸出閉鎖信號(hào)；放大電路，用于放大輸出閉鎖信號(hào)；高通濾波電路，用于對(duì)輸入閉鎖信號(hào)進(jìn)行濾波；降壓芯片，用于降低輸入閉鎖信號(hào)的電壓；隔離芯片，用于降壓芯片和FPGA芯片之間電平轉(zhuǎn)換。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)載防撞系統(tǒng)閉鎖裝置，其特征在于，該裝置還包括耐壓二極管，設(shè)置在外部輸入輸出端口處，用于閉鎖裝置輸出輸入的隔離處理。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)載防撞系統(tǒng)閉鎖裝置，其特征在于，放大電路包括電阻R109、三極管Q1、二極管D62、電阻R110、電阻R111、三極管Q2和二極管D63，所述電阻R109連接在三極管Q1的基極，三極管Q1的集電極通過(guò)電阻R110連接到三極管Q2的基極，三極管Q1的發(fā)射極接地，所述二極管D62的正極連接三極管Q1的基極、負(fù)極連接三極管Q1的集電極，所述電阻R111連接在三極管Q2基極與發(fā)射極之間，所述二極管D63的正極連接三極管Q2的集電極、負(fù)極連接三極管Q2的基極。4.一種機(jī)載防...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：段建軍，郭小杰，吳俊，鄒亮，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：四川九洲空管科技有限責(zé)任公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：四川,51