機載任務(wù)記錄器中數據記錄器組件的設計與實(shí)現

摘要：隨著(zhù)現代空戰訓練的轉型，對機載任務(wù)記錄系統所記錄數據的多樣性和全面性，記錄數據的時(shí)間同步性和一致性有了很高的要求。為此，在新型機載任務(wù)記錄儀設計研發(fā)中，采用統一的時(shí)間標準，同步記錄多路任務(wù)數據，嚴格保證了事后評判的客觀(guān)性和時(shí)間準確性。

關(guān)鍵詞：事后評判；任務(wù)記錄；VXWORKS；SATA；RS422

事后評判是戰術(shù)對抗訓練中的重要環(huán)節，傳統的事后評判方法是分別下載各類(lèi)機載任務(wù)數據，分別采用各自的數據分析工作站對訓練過(guò)程中所記錄的真實(shí)數據進(jìn)行判讀，并人工對比各類(lèi)事件和數據的時(shí)間和數值，給出對抗訓練結果。

但在實(shí)際使用中，由于飛機種類(lèi)眾多，飛機上記錄的任務(wù)數據各不相同，且各類(lèi)數據的時(shí)間基準也不一致，造成絕對時(shí)間不統一，給事后客觀(guān)評判帶來(lái)了很大困難。例如，在合同戰術(shù)訓練中，要給出一個(gè)客觀(guān)、準確的對抗評估結果，往往使用很多人力，花費幾周時(shí)間才能給出準確對抗結果。這已成為新形勢下合同戰術(shù)訓練中的瓶頸問(wèn)題。

為此，設計了機載任務(wù)記錄器對多種任務(wù)數據進(jìn)行綜合采集，統一時(shí)標、集中記錄的新方法，實(shí)現事后分析的快速、準確、客觀(guān)判讀。新研設備采用統一絕對時(shí)間，同步采集記錄視頻、音頻、及其他任務(wù)系統數據，嚴格保證了事后評判的客觀(guān)性和時(shí)間準確性。鑒于系統的龐大性和復雜性，文中僅介紹機載任務(wù)器中數據記錄組件的設計。

1 數據記錄組件的硬件設計

1．1 總體設計思想

數據記錄器組件完成系統的控制、數據處理、RS422數據接收和記錄。數據記錄器組件實(shí)現16路串口的收發(fā)，對其中的9路RS422串口信號進(jìn)行分析、解析、加時(shí)間標簽后打包記錄；另外，1路RS422串口信號用于外部通信，4路RS422串口信號用于記錄模塊上保存的北京時(shí)間，1路RS422串口用于接收GPS數據，另有1路串口預留系統擴展。數據記錄器組件還預留了2路RS232接口，用于調試和擴展。數據記錄器組件還具備1路串行SATA接口，掛載一個(gè)8G的數據記錄電子盤(pán)。1路PATA接口，掛載一塊512M字節的FLASH盤(pán)，供系統軟件、應用軟件使用，數據記錄器組件的原理圖如圖1所示。

1．2 硬件實(shí)現

1)處理器電路

主控模塊處理器采用德國控創(chuàng )公司的高效率嵌入式微處理模塊nanoETXexpress-SP，該產(chǎn)品具有如下特點(diǎn)：①接口兼容ETX標準；②CPU采用Intel公司的高效嵌入式處理器Intel@AtomZ510，主頻1．1 GHz，該CPU具有超低工作電壓(ULV)，512 kByte cache，前端總線(xiàn)(FSB)400 MHz等特點(diǎn)，內存最大支持1 GB(目前配置512 MB)；③集成64 MB顯存的顯示控制器；④具有豐富的外設接口，如圖2所示；⑤功耗較低(最大功耗7 W，待機功耗4．5 W)。

2)PCI-UART電路

由于主控模塊需要處理的RS422接口較多，而且要求達到的速度較高，只有使用速度較高的PCI總線(xiàn)接口的UART才能實(shí)現實(shí)時(shí)處理，經(jīng)過(guò)查詢(xún)比較，選用市場(chǎng)上技術(shù)較成熟的EXAR公司的PCI接口的8路UART芯片XR17D158來(lái)實(shí)現，其功能框圖如圖3所示。