本文關(guān)鍵詞：基于ARM的機(jī)載飛行數(shù)據(jù)記錄儀的研究

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【摘要】：飛機(jī)飛行過程中,機(jī)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(jī)對所使用的機(jī)載飛行數(shù)據(jù)記錄儀的要求越來越高。早期,將磁帶當(dāng)做存儲介質(zhì)的飛參記錄儀,由于其采集速度低、不支持?jǐn)?shù)據(jù)以文件形式進(jìn)行存儲等原因,已不能滿足大多數(shù)應(yīng)用的需求。因此,設(shè)計(jì)一款新型機(jī)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(jī)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(yīng)同步器信號、頻率量信號和ARINC429總線信號等信號的特點(diǎn)及部分信號數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,制定以STM32F103ZET6為基礎(chǔ)的機(jī)載飛行數(shù)據(jù)記錄儀系統(tǒng)總體方案。2、設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)總體方案,按照模塊化設(shè)計(jì)方法,將硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jī)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(shè)計(jì)了相應(yīng)的信號調(diào)理電路,通過對被采樣飛參信號進(jìn)行濾波、放大及整形等處理,使之滿足采樣要求,然后,STM32根據(jù)預(yù)先設(shè)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(dá)到預(yù)定量,按標(biāo)準(zhǔn)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(jī)連接,用于飛行試驗(yàn)結(jié)束后卸載數(shù)據(jù)。3、在硬件的基礎(chǔ)上,構(gòu)建軟件總體方案,實(shí)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(yīng)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(shí)現(xiàn)SD存儲卡以文件的形式對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲的功能;通過對USB驅(qū)動程序的設(shè)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(yīng)軟硬件設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了機(jī)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(jìn)行存儲的功能,該系統(tǒng)還可以通過USB接口與上位PC機(jī)直接連接,對數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取,改進(jìn)了對飛參數(shù)據(jù)采集存儲及卸載的方式,讀寫速度快、插拔方便、功耗低、可靠性強(qiáng),具有較強(qiáng)的研究和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V241.4

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本文編號：1245737