摘要：飞行模拟器数据采集系统是一个复杂的系统工程，是飞行模拟器进行模拟飞行训练的基础，涉及模拟座舱内部所有电气设备。该系统庞大复杂，对系统稳定性、实时性都具有 很高的要求。CAN总线采用串行通讯协议，在信息资源的传递和共享方面起到了关键作用，能有效的支持具有很高安全等级的分布实时控制，在飞行模拟器上得到了普遍的应用。本文主要介绍在某型教练机飞行模拟器的CAN总线应用，以及常见故障排除方法。 关键词：触摸笔飞行模拟器；CAN总线；常见故障；排除方法；
0 前言
飞行模拟器模拟座舱内传统采用的通讯方式是将数据采集系统的传感器、开关、旋钮、指示灯等通过电缆、端子板和采集板卡使用点对点的连接方式进行采集，该种方式有中间环节多、布线复杂、电缆冗长、电缆线数量多、故障定位难等缺点，已经不能满足飞行模拟器现代化的要求。对比传统点对点连接方式的数据采集系统来说，基于串行总线的数据采集系统，不仅可以嵌入时钟信号作为同步信号，还能运用锁相环的时钟恢复方式。
本文将主要介绍在某型飞行模拟器使用基于串行总线的数据采集系统时，如何选择以及在某型飞行模拟器上运用时，常见故障的故障排除方法。
1数据采集系统的选择
最常用的串行通信有：RS-232、RS-458和CAN总线。结合这三种总线的优缺点，我们选择适合某型飞行模拟器的数据采集方式。从相关资料了解，RS-232只支持点对点，可靠性低、成本高、扩展能力差，在飞行模拟器上不宜使用，对于RS-485和CAN总线，比较情况如下：
1)CAN总线为多主工作方式，网络中的各节点之间可以根据总线访问优先权，在任意时刻主动的向网络中其它节点发送信息，不分主从，通信实时性强、方式灵活。而RS-485只能构成主从结构系统，通信方式也只能从主站轮询的方式进行，系统的实时性、可靠性较差，不能满足长距离传输的要求，实时性与可靠性均低于CAN总线。[1]
2)CAN总线采用全双工的传输方式进行数据交换，因此其硬件的线路配置上是接收与传送各有一引脚搭配；RS-485采用两线式的差动传输方式进行数据传送，两条线的信号是一正一负，在传送/接收过程中，只有一个方向有数据交换。[2]
3)CAN具有完善的通信协议，可由CAN控制器芯片及其接口芯片来实现，大大降低了系统开发难度，缩短开发周期，而RS-485仅有电气协议。
基于以上对比，在某型飞行模拟器上我们选用了CAN总线作为数据采集系统的通讯总线。
飞行模拟舱
2 CAN总线在飞行模拟器的应用
CAN总线技术主要由数据传输总线、CAN控制器、信息收发器和数据传输终端电阻组成。总线式结构采用网络拓扑结构，网络拓扑结构代表整个网络系统中各个网络节点的网络位置分布情况。某型号飞行模拟器CAN总线具体网络拓扑结构如下图1所示。
图1CAN总线网络拓扑结构图
某型飞行模拟器上采用CAN2.0通信协议进行信息传输，传输介质使用简洁的双绞线和一些器件，将模拟器上相关的各电控控制盒和CAN总线控制器联系起来，实现终端通信。飞行模拟器上以CANET-200T作参考，与控制盒之间内部接口如图2所示。
光纤环网图2 总线与控制盒之间的接口
3 CAN总线在模拟器常见故障排除方法年轻的MM2
模拟器上运用CAN总线技术时，如果信号传输系统出现故障，则整个模拟器中控制盒信息传输都会无法正常运行，从而给故障诊断带来不便。以下介绍CAN总线在飞行模拟器运用时常见故障的排除方法。
3．1 电压测量
测量前提：电源接通。
测量工具：万用表。
测量范围：自动。
为确定CAN-L（低速）或CAN-H（高速）导线是否损坏，可以测量传输介质CAN-L（低速）或CAN-H（高速）的对地电压。正常情况下，CAN-H对地电压大概为2.6V，CAN-L对地电压大概为2.4V。这些接近的值根据总线负载可能有100mV的偏差。
3．2 读取测量数据块
测量前提：电源接通。
测量工具：测试系统。
在某型飞行模拟器中，检测使用测试系统读取某控制单元数据模块排查故障。接收来自系统测试软件的网络数据，并将与座舱内控制盒及仪表显示相关的数据发送到相应的CAN总线。根据测试系统的测试项目，数据显示方式等多方面的因素，某型飞行模拟器对上位机
aioo111显示界面进行规划布局。
设备接受界面主要分两个显示区：通信控制区、数据监视。通信控制区分为设置、帮助、开始、结束四个按键选项，数据监视区分为监视选择区和包含显示、名称、值、备注显示框。
数据监视画面出现以数字的形式实时显示主要运行参数。动态数字显示区以数值变化的形式显示主要参数随实际情况的变化，试验结果显示区在试验完成后实时显示测试结果。
控制单元数据模块连接测试系统，正常打开开关，如果显示01，说明被检测控制单元工作正常，如果显示为00或者延迟显示01，则表明被检测控制单元工作不正常。其原因可能是电源系统故障或线路短路或该控制单元损坏或者线路连接错误。
4 结语
CAN总线技术的应用越来越广泛，飞行模拟器设计人员应该深入掌握CAN总线技术的结构组成、工作原理、故障特点及维修排除方法，只有这样，才能适应CAN总线在飞行模拟器上维修的要求，从而保证快速准确的排除装配有CAN总线的设备故障。
参考文献：
[1]育良，基于CAN总线电源控制系统设计[J]，海军航空工程学院学报，2016，21（1）；137-138.
弹力玩具[2]高军丽，王宝珠，基于RS-485总线的是能分布测控系统设计，计算机与现代化，2012年第3期.
[3]李俊玲，汽车CAN总线控制系统故障诊断探讨[J]，现代商贸工业，2012（10）.
作者简介：姓名：吴慧钦 (1990.07--) 性别：女，江西省南昌市人，学历：本科，专业：电气工程及其自动化。
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