基于PowerPC和VxWorks的机载视频监控系统主控制模块的设计

发布时间：2020-06-14 13:47

【摘要】：近年来,视频采集和存储系统被广泛应用于无人机和直升侦察机等军事领域。随着信息技术、航空技术迅猛发展,研制先进的机载设备已成为提升现代飞行战术水平的主要任务。因此,基于嵌入式的视频采集和存储系统成为了一个新的研究热点。飞机上原本安装的飞行参数记录器是一种基于嵌入式的机载信息记录器,俗称黑匣子,通常记录着飞机飞行中的各种信号参数,以便飞行结束或者遭遇突发情况后对飞行质量进行分析。但是随着技术的发展,传统的飞行参数记录器仅仅只能从客观的角度反映飞机飞行过程中设备的工作情况,而当下飞行员训练时的一些操作行为以及飞机在飞行途中驾驶室有可能遇到的特殊情况并不能仅仅靠飞行参数来反映。所以机载视频记录设备越来越受到广泛的重视。本文是根据某型飞机实际情况,基于PowerPC的嵌入式主机平台,采用Vxworks实时操作系统,实现的一种机载音视频监控系统的机载电子设备,可以对座舱视频以及音频的采集和记录,以对应复杂的空中情况,可以同时记录飞行机组各个成员在飞行中的操作过程及对话,所以该系统需要可以记录多个采集点的视频信号和音频信号,并且可以完成地面下载还原回放的功能并预留机上实时回放的接口。本文将通过实际的设计过程来阐述该次机载音视频监控系统的主控制模块实现音视频数据记录回放下载的设计方案。详细论述了视频记录器主控制模块的硬件设计以及控制软件的结构设计和各功能模块详细设计,完成整体座舱音视频记录系统的设计及系统测试。产品完成飞行测试后,目前该系统已推广至其他飞机进行安装使用。该系统完成后,不仅可对飞行事故的分析提供关键证据,还可以为飞行训练以及飞行员日常飞行习惯的纠正提供素材,提高飞行训练的质量并且更加细化飞行品质的提升,最终以达到提升我国空军的整体战斗力。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V243;TN948.6
【图文】：

构成图,飞参,构成图,采集系统

的还原、分析和处理，以曲线、报表的形式打印、绘图和显示结果。系统构成图见图 2.1。图2.1 飞参采集系统构成图飞行参数采集器传感器备份记录器ARINC 429、RS422总线信号飞机其他传感器信号机载设备内场检测处理机（生产调试用）飞参外场检测处理机（外场检测、下载用）地面保障设备HDLC总线快取记录器主记录器地面数据处理站（数据判读、分析用）

原理图,主控制,原理框图,总线

4.3 硬件设计4.3.1 主控制模块的原理图4.3 主控制模块的原理框图主控制模块是一块以微处理器 MPC8280 为 CPU 的高性能控制板，该模块具有SDRAMFLASHPCI 总线 1PCI2060MPC8280微处理器总线接口控制电压变换电路+5V 输入+3.3V 输出伪并行总线PCI 总线 0RS485 接口芯片HDLC 总线以太网总线隔离变压器以太网收发器FCC2SCC2429/422总线接口电路FPGA422/429 信号

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