摘要: 为了克服现有的模拟器训练中心空间场地狭小，以及模拟器设备安装需要布置许多线路的不足，该监控系统先通过网口将飞控信息发送给DPU，DPU内的处理器会对数据进行运算和储存；多个模拟器进行编队飞行时，互相之间需要共享飞行信息，这里把模拟器训练中心为模拟器供电的低压电力线作为传输媒介，运用电力线载波通信技术，将需要编队飞行的飞行模拟器连接，并且再利用现有的移动通信网络，将监控中心与飞行编队连接起来，监控中心可以通过移动通信网络实时监控编队飞行状态，下达训练指令。该监控系统对训练中心现有线路进行利用，减少的布线，节省了成本，同时摆脱了场地的限制，远程监控教员台可以在训练中心通信覆盖的范围内，监控训练情况，下达训练指令。 关键词: 编队飞行模拟器；DPU；电力线载波通信；移动通信网络
中国图书分类号：V323 文献标识码：A
当今，飞行模拟器作为飞行员训练的必备设备，已成为航空行业研究热点，其可以模拟飞行中飞行环境，飞机的飞行姿态等，从而减少一个飞行员的日常训练成本。飞行模拟器依据空
气动力学等理论，可以真实的模拟飞行员在空中飞行的感受，受到的环境条件的限制会很少。如果多个模拟器同时进行训练，并进行相关的数据通信，那么就可以进行飞行器之间的编队飞行，这也是研究的一大热点。故，本文对编队飞行模拟器的监控系统进行研究，探讨了编队飞行模拟器远程监控系统系统设计方案。
1编队飞行模拟器远程监控系统的系统组成
本文探讨的系统主要由模拟器座舱、数据转换模块、信息中转模块和监控教员台组成。在模拟器座舱上面加载数据转换模块，用以接受并处理座舱飞控软件发送过来的飞行信息，DPU将接收到的信息逻辑处理后发送到电力线载波通信模块[1]，将低压电力线作为一种传输媒介，从而将每个模拟器座舱连接在一个通信网络中，实现多模拟器共享信息的一个飞行编队。数据转换模块再通过低压电力线将信息发送给信息中转模块[2]。信息中转模块接受飞行编队的信息后，DPU会进行逻辑处理后将信息实时储存下来，再实时发送给监控教员台。监控教员台可以通过现有的移动通信网络，可以远程实时查看训练情况，并且下达训练指令。 2编队飞行模拟器远程监控系统
电力线宽带
在图1中，本系统主要由模拟器座舱、数据转换模块、信息中转模块和监控教员台组成。每个模拟器座舱上面都加载了一个数据转换模块，用以接受并处理座舱飞控软件发送过来的飞行信息。再将低压电力线作为一种传输媒介，运用电力线载波通信技术，数据转换模块通过低压电力线将信息发送给信息中转模块。信息中转模块接受飞行编队的信息后，会进行逻辑处理后将信息实时储存下来，再实时发送给监控教员台。监控教员台可以通过现有的移动通信网络，可以远程实时查看训练情况，并且下达训练指令。
在图2中，表示的是数据转换模块的运行示意图，模拟器的座舱先通过内部运行的采集软件，采集座舱内的操作数据（如开关键，旋钮，驾驶杆，油门杆，方向舵等信息），再将这些信息通过上位机软件发送给飞行控制软件，飞行控制软件依据驾驶员的操纵数据，来进行飞行状态的控制，飞控软件再将飞行状态数据发送给数据转换模块，数据转换模块内部的DPU会对收到的数据进行逻辑处理并存放在内存中，且实时的将内存中的数据发送到电力载波模块。
在图3中，表示的是数据转换模块内的DPU的运行示意图，从网口接收来自座舱飞控模块的飞行状态信息，并将数据信息在处理器中处理后存入内存中，并实时的将内存中数据发送到电力载波模块。
在图4中，表示的是数据转换模块内的电力载波模块的运行示意图，由调制解调器、信号放大电路、信号耦合电路组成。该模块将DPU发送过来的数据，通过调制和功率放大后，经过信号藕合电路加载到低压电力线上[3]。调制解调器的作用是频谱搬移，能将调制信号进行频谱搬移，将其转换成便于信道传输或信道多路复用的已调信号[4]。信号放大电路的作用是进行数据信号功率放大，由于信号在低压电力线上传输会有很大的信号衰减和损耗，进行功率放大后能保证信号的可靠接收。信号耦合电路的作用为将已调信号耦合与低压电力线内，能将载波的接收和发送电路分离与电力网，增强信号抗干扰性。同时，在低压电力线的另一边接上电力载波设备，可将调制信号经解调后复原。 每个模拟器座舱上都安装一个数据转换模块，通过训练中心为座舱供电的低压电力线相互之间连接在一起，在各自内部的电力载波模块的作用下，通过电力载波通信技术实现编队间的信息交互。
在图5中，表示的是信息中转模块的运行示意图，它的作用是接收/发送数据给数据转换模块，实时的发送数据给监控教员台，并且等待监控教员台得训练指令。电力载波模块接收低压电力线上的数据，通过信号耦合电路将接收到的信号解调还原，并将数据发送给DPU，
DPU将数据实时存入内存。DPU再将数据实时发送移动通信模块，移动通信模块将数据信号变为无线移动信号发送到移动通信网络。
在图6中，表示的是移动通信模块的运行示意图，主要由四部分组成：基带处理器、 射频部分、电源模块和天线部分。利用天线作为物理接口，向移动通信网络接收和发送数据。
基带处理器是负责基带信号处理，实现信号的编码、复用、调制和扩频等。射频部分由上变频调制环路发送器、外差式接收器、射频锁相环路和全集成中频合成器组成，实现射频信号的接收和发送[6]。供电部分为整个模块供电部分，对外部电源稳压后服务于内部组成部分。天线部分是发送无线信号的物理媒介，实现与移动通信网络的连接。
数据转换模块和信息中转模块也是通过低压电力线连接，通过模块内部的电力载波模块实现数据的交互。
信息中转模块和监控教员台之间通过训练中心覆盖下得移动通信网络进行信息连接，在各自内部的移动通信模块的作用下，即可实现远程的无线数据交互。这样，监控教员台就摆脱了场地条件的限制，可以通过远程实时的监控训练状态，并下达训练指令。
图1 远程监控系统图
图2 数据转换模块
图3 DPU数据处理结构图
图4 电力载波模块
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