基于ARM的機載飛行數(shù)據(jù)記錄儀的研究.pdf

1、飛機飛行過程中，機載飛行數(shù)據(jù)記錄儀主要完成對飛行數(shù)據(jù)的采集以及存儲工作。由于科技的迅猛發(fā)展，飛機對所使用的機載飛行數(shù)據(jù)記錄儀的要求越來越高。早期，將磁帶當做存儲介質(zhì)的飛參記錄儀，由于其采集速度低、不支持數(shù)據(jù)以文件形式進行存儲等原因，已不能滿足大多數(shù)應用的需求。因此，設計一款新型機載飛行數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)具有重要意義，本文主要研究工作如下：
　　1、針對機載飛行數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)所涉及的飛行參數(shù)類型，在研究模擬量信號、開關(guān)量信號、感應同步器

2、信號、頻率量信號和ARINC429總線信號等信號的特點及部分信號數(shù)學模型的基礎上，制定以STM32F103ZET6為基礎的機載飛行數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)總體方案。
　　2、設計硬件系統(tǒng)總體方案，按照模塊化設計方法，將硬件系統(tǒng)設計為飛參信號采集模塊、飛參信號存儲模塊和USB數(shù)據(jù)卸載接口模塊。本機載飛行數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)的信號采集模塊針對各飛參信號的特性設計了相應的信號調(diào)理電路，通過對被采樣飛參信號進行濾波、放大及整形等處理，使之滿足采樣要求，然

3、后，STM32根據(jù)預先設置的程序指令按一定順序和頻率依次采集各種信號；信號存儲模塊以SD卡為記錄體，STM32將采集的信號按照數(shù)據(jù)存儲格式形成數(shù)據(jù)包，發(fā)往數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，待緩沖區(qū)數(shù)據(jù)達到預定量，按標準路徑以文件形式寫入SD卡。USB數(shù)據(jù)卸載接口模塊，通過USB線直接將系統(tǒng)與上位PC機連接，用于飛行試驗結(jié)束后卸載數(shù)據(jù)。
　　3、在硬件的基礎上，構(gòu)建軟件總體方案，實現(xiàn)系統(tǒng)的上電識別、資源初始化配置、數(shù)據(jù)采集與處理等功能。主程序主要完成對各

4、種飛參數(shù)據(jù)的采集及記錄儀系統(tǒng)的總體控制工作；通過對SDIO驅(qū)動的應用完成向物理地址寫入數(shù)據(jù)的工作；通過嵌入式文件系統(tǒng)的移植，實現(xiàn)SD存儲卡以文件的形式對數(shù)據(jù)進行存儲的功能；通過對USB驅(qū)動程序的設置，完成對飛參數(shù)據(jù)的卸載工作。
　　研究結(jié)果表明，通過對STM32F103ZET6芯片豐富硬件資源的充分利用及相應軟硬件設計，實現(xiàn)了機載飛行數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)對飛參數(shù)據(jù)的快速采集及以文件形式進行存儲的功能，該系統(tǒng)還可以通過USB接口與上位PC