一种机载系统架构及飞行器的制作方法

1.本发明涉及飞行器领域，具体涉及一种机载系统架构及飞行器。


背景技术：

2.在航空领域中，目前机载系统通常都是符合ata2200标准的功能分立式架构，并且各功能系统以集中式架构为主，随着机载系统技术持续发展，多电飞机发展和机载系统电气化程度的提高，系统集成程度正逐步提升，现有功能分立式机载系统架构和集中式功能架构的集成模式，必须面对能源规模发展，系统计算资源统筹分配，网络优化等极端技术风险和资源管理风险，进而影响了系统和产品的开发成本，并延长了研制周期。
3.民机机载系统技术的持续发展和民机型号规模持续扩张，两者动态发展的不匹配也增加了技术风险。
4.本发明提出的区域化的机载系统架构，其通过对飞行器进行区域划分，并在区域内进行系统集成和模块化设计，确保区域系统的功能完整性和独立性特征，解决了现有飞行器设计的很多弊端，通用化和模块化设计提高了区域部分的灵活机动特性，加强了区域系统的适应性、易于整合优化区域系统资源，促进量产、测试、验收和交付提速，降低研制成本，提升产品运营经济性，缩短研制周期。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种机载系统架构，呈区域化分布特征，其包括若干个区域系统（1），能源互联传输通路（2）和两个通信网络（3，4），所述区域系统（1）按区域均布在飞行器的各区域中，各区域系统（1）内部功能完整或部分完整，各区域系统（1）间通过两个通信网络（3，4）进行通信，通过能源互联传输通路（2）进行区域间多种能量传输。
6.能源互联传输通路（2）可以配置成树形结构（11）和环形结构（12）两种形式，用于电源和/或气源的传输，所述通信网络（3，4）采用航空专用总线，总线可以是arinc664、arinc429、mil1553b、can总线、rs485总线、ttp总线或是其他可用的数字总线，且各区域系统（1）通过两个通信网络（3，4）提供区域系统间多余度通信功能。
7.对区域系统（1）进行区域内资源整合优化，经整合后区域系统（1）包括区域能源部分（31）、区域能源转换传输分配部分（32）、区域控制部分（35）、区域感知部分（34）、区域功能和能源终端（33）、区域人机交互部分（36），各部分之间经由区域能源转换传输分配部分（32）存在能源流和非能源流的双向传输通路（37）。
8.机载系统架构的灵活应用特性，可以各种形式应用于各种飞行器中，比如传统筒段式运输机、翼身融合式飞行器、碟式飞行器以及其他类型飞行器：－所述的机载系统架构应用于传统筒段式运输机时，可根据飞行器的具体情况采取左右通道分部段式区域布局（21）或者部段式区域布局（22），此两种布局中，各区域内系统可以完全功能闭环或者部分功能闭环的方式来配置功能系统；－所述的机载系统架构应用于碟式飞行器时，可根据飞行器的具体情况采取1 n
模块化布局（23），即中央区域为一个圆形部分（即为1），外围环形区域为任意个相同部分（即为n）组合而成，且各个部分功能完整闭环，可以独立运行；－所述的机载系统架构应用于翼身融合式飞行器时，可根据飞行器的具体情况采取左右通道盒段式区域布局（24）或者盒段式区域布局（25），此两种布局中，各区域内系统可以完全功能闭环或者部分功能闭环的方式来配置功能系统。
9.机载系统架构，其特征在于区域系统的功能具有多样性、完整性和独立性，区域内集成了多个功能系统，且保持功能完整可独立运行，确保所在区域的完整性和独立性，其中多个功能系统包括但不限于ata2200规范所定义的功能系统，对于某一区域系统而言，根据区域实际情况进行区域内各功能系统和功能完整度的配置。
10.机载系统架构，其特征在于广泛的应用特性，由于不限定区域数量，使得此架构可以应用于各种区域划分形式中，而且其还可以应用于除上述类型飞行器之外的其他各类飞行器中，尤其适用于模块化飞行器，也可适用于中大型的飞行汽车等空中交通工具。
11.本发明旨在提供一种飞行器，所述飞行器包括根据上述权利要求中任一项所述机载系统架构。
附图说明
12.通过阅读作为示例给出的实施例的详细说明和附图，将更好地理解本发明。在所述附图中。
13.图1示出了飞行器机载系统的典型区域架构（树形结构）示意图。
14.图2示出了飞行器机载系统的典型区域架构（环形结构）示意图。
15.图3示出了筒段式运输机机载系统的区域架构的一种布局形式。
16.图4示出了筒段式运输机机载系统的区域架构的另一种布局形式。
17.图5示出了碟式飞行器机载系统的区域架构布局形式示意图。
18.图6示出了碟式飞行器两种典型区域示意图。
19.图7示出了翼身融合式飞行器机载系统的区域架构的一种布局形式。
20.图8示出了翼身融合式飞行器机载系统的区域架构的另一种布局形式。
21.图9示出区域架构中的典型区域系统的组成示意图。
22.附图应当提供对本发明实施方式的进一步理解。它们展示了实施方式并用于与说明书相关的解说本发明的原理和概念。其他的实施方式和上述优点中的许多都从查看附图而得出。图中的元素并不一定是相对彼此按比例显示的。
具体实施方式
23.飞行器机载系统的区域架构，由于能源传输通路存在树形结构和环形结构两种形式，因此实施中可以有两种实施方式，具体示意图参考图1和图2。
24.图1示出了飞行器机载系统的典型区域架构（树形结构）。
25.图2示出了飞行器机载系统的其他区域架构（环形结构）。
26.飞行器机载系统的区域架构，在各类飞行器中实施时，可以有多种实施例可供选择，本发明所列出的实施例作为典型案例供参考，其他采用图1和图2架构示意图的案例也作为本发明的可选实施例。
27.机载系统的区域架构（见图1和图2），呈区域化分布特征，其包括若干个区域系统（1），能源互联传输通路（2）和两个通信网络（3，4），所述区域系统（1）按区域均布在飞行器的各区域中，各区域系统（1）内部功能完整或部分完整，各区域系统（1）间通过两个通信网络（3，4）进行通信，通过能源互联传输通路（2）进行区域间多种能量传输。
28.能源互联传输通路（2）用于电源和/或气源的传输，所述通信网络（3，4）采用航空专用总线，总线可以是arinc664、arinc429、mil1553b、can总线、rs485总线、ttp总线或是其他可用的数字总线，且各区域系统（1）通过两个通信网络（3，4）提供区域系统间多余度通信功能。
29.对区域系统（1）进行区域内资源整合优化，见图9，包括区域能源部分（31）、区域能源转换传输分配部分（32）、区域控制部分（35）、区域感知部分（34）、区域功能和能源终端（33）、区域人机交互部分（36），各部分之间经由区域能源转换传输分配部分（32）存在能源流和非能源流的双向传输通路（37）。
30.机载系统架构的灵活应用特性，可以各种形式应用于各种飞行器中，比如传统筒段式运输机、翼身融合式飞行器、碟式飞行器以及其他类型飞行器。
31.区域系统实施例1，应用于传统筒段式运输机时，可根据飞行器的具体情况采取左右通道分部段式区域布局（21）或者部段式区域布局（22），此两种布局中，各区域内系统可以完全功能闭环或者部分功能闭环的方式来配置功能系统，见图3和图4。
32.区域系统实施例2，应用于碟式飞行器时，可根据飞行器的具体情况采取1 n模块化布局（23），即中央区域为一个圆形部分（即为1），外围环形区域为任意个相同部分（即为n）组合而成，且各个部分功能完整闭环，可以独立运行，见图5和图6。
33.区域系统实施例3，应用于翼身融合式飞行器时，可根据飞行器的具体情况采取左右通道盒段式区域布局（24）或者盒段式区域布局（25），此两种布局中，各区域内系统可以完全功能闭环或者部分功能闭环的方式来配置功能系统，见图7和图8。
34.机载系统架构，其特征在于区域系统的功能具有多样性、完整性和独立性，区域内集成了多个功能系统，且保持功能完整可独立运行，确保所在区域的完整性和独立性，其中多个功能系统包括但不限于ata2200规范所定义的功能系统，对于某一区域系统而言，根据区域实际情况进行区域内各功能系统和功能完整度的配置。
35.机载系统架构，其特征在于广泛的应用特性，由于不限定区域数量，使得此架构可以应用于各种区域划分形式中，而且其还可以应用于除上述类型飞行器之外的其他各类飞行器中，尤其适用于模块化飞行器，也可适用于中大型的飞行汽车等空中交通工具。
36.基于本发明的机载系统架构所组合而成的飞行器，不限于上述实施例，此处仅做示意而已。