飞行参数记录系统同步器信号的采集相关问题揭示

　　目前，飞行参数记录系统在民用和军用飞机上得到了广泛应用，俗称“黑匣子”。飞行参数记录系统用于收集、整理和记录各种飞行参数，是民用和军用飞机普遍加装的重要机载设备之一，实时采集记录飞机气动、操稳、发动机、飞控、通导等系统的许多重要飞行参数，为飞机设计、单机监控、建立飞行员档案、训练考核、预测设备故障、飞行事故分析和事故调查提供科学数据和依据。因此，飞行参数记录系统对于保障飞行安全，提高飞行训练水平和机务维护质量都具有十分重要的作用。

　　飞行参数记录系统的同步器信号参数主要是飞机的姿态角和航向角参数，包括地平仪姿态陀螺的俯仰角、倾斜角和航向陀螺的航向角，它们是飞行参数记录系统重要的飞机姿态参数，用于实时监控飞机的飞行姿态状态，对于飞行事故分析和事故调查具有重要的意义。

　　一、系统组成

　　某型机载飞行参数记录系统由飞参控制器、飞参数据采集器、防护记录器、电源等4部分组成。其中飞参控制器用于输入和显示飞参履历辅助信息，并把飞参履历信息发送到飞参数据采集器记录;飞参数据采集器用于飞参数据的采集和记录;防护型记录器是带保护壳体的飞参数据记录器;电源用于向飞参控制器、飞参数据采集器、防护型数据记录器和装机传感器提供直流+27V和+5V稳压电源。

　　飞参数据采集器采用了统一总线方式下的功能模块设计技术，按功能分为6个模块：中央处理器板、模拟量采集板、开关量采集板、频率量采集板、同步器信号采集板、固态记录卡。

图1 飞参数据采集记录器功能板方块图

　　中央处理器板是飞参数据采集器的核心，控制着数据的采集、转换、传输、记录和显示。飞参数据采集器采用MCS-51系列单片机作为中央处理单元，配合外围电路芯片组成中央处理器板，并配备一个功能完备的嵌入式监控软件完成飞参数据的采集与记录。

　　模拟量采集板完成17路模拟量信号参数的采集。由多路转换器、采样/保持器、A/D转换器、数据缓冲/锁存器等部件组成。

　　开关量采集板完成飞机各系统及设备的开关量状态信号的采集。所有机载设备一次性指令的采集均采取了光电隔离措施，将开关量信号电平转换成TTL电平。开关量信号采集板由光电隔离电路、数据锁存电路、地址译码电路组成，完成对40路开关量信号的数据采集。

　　频率量信号采集板完成左、右发动机转速和旋翼转速多转速信号的采集，由信号倍频电路、光电隔离电路、脉冲整形电路、标准频率产生电路、分频电路、闸门电路、计数电路、数据锁存电路、地址译码电路、控制电路等组成。