綜合核心處理機多模式混合供電系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于綜合核心處理機體系結構技術領域，尤其是一種綜合核心處理機(ICP)多種工作模式與混合供電方式相結合的設計與實現(xiàn)。
【背景技術】
[0002]綜合核心處理機是航電任務系統(tǒng)的核心處理平臺，承擔了傳感器信號處理、數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)融合，完成態(tài)勢綜合、火控、綜合導航、攻擊、防御、系統(tǒng)健康管理等任務。
[0003]由于綜合核心處理機為航電所有子系統(tǒng)提供任務處理平臺，因此綜合核心處理機處理性能高、綜合化程度高而且在航電系統(tǒng)中的地位非常重要。為此，飛機為ICP提供了 270V和28V混合供電方式確保ICP可靠地工作；其中270V包括飛機主發(fā)和輔助發(fā)電機(APU)兩種供電方式，28V由蓄電池提供。
[0004]ICP整機功耗約1700W，正常工作時由飛機主發(fā)供電系統(tǒng)提供270V供電。由于飛機供電系統(tǒng)設計復雜，故障率高，因此當飛機主發(fā)供電系統(tǒng)故障后，由飛機輔助發(fā)電機(APU)提供270V供電，由于ICP功耗高，APU只能分配給ICP 270V 700W的功耗確保航電系統(tǒng)關鍵任務的執(zhí)行。當主發(fā)和APU的270V均故障后，ICP 270V供電掉電，掉電過程中飛機將提供蓄電池28V給ICP供電Is用于關鍵數(shù)據(jù)的保存。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0005]為了解決【背景技術】中所存在的技術問題，本發(fā)明提出了一種綜合核心處理機多模式混合供電系統(tǒng)及方法，通過ICP動態(tài)多模式工作設計來滿足系統(tǒng)混合供電方式的需求，使ICP能實時根據(jù)飛機供電系統(tǒng)的變化動態(tài)調整工作模式，滿足飛機系統(tǒng)混合式供電要求和航電系統(tǒng)的關鍵任務執(zhí)行適應性。
[0006]本發(fā)明的技術解決方案是:綜合核心處理機多模式混合供電系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)包括定義三種工作模式的ICP ;包括相互切換的關鍵任務工作模式、正常工作模式和應急工作模式；關鍵任務工作模式ICP僅實現(xiàn)航電系統(tǒng)關鍵任務的運行，處理機處于AI3U供電狀態(tài)；ICP的關鍵模塊吧11、吧112、6?101、6?102、—工作；處理機處于主發(fā)供電即正常供電狀態(tài)；應急工作模式ICP僅實現(xiàn)航電系統(tǒng)關鍵任務的運行。
[0007]上述關鍵任務工作模式包括系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)/文件管理、網(wǎng)絡交換功能；供電電壓270VDC，給ICP提供的最大功率是700W供電。
[0008]上述正常工作模式下供電電壓270VDC，給ICP提供的最大功率是1700W。
[0009]上述應急工作模式包括系統(tǒng)控制，數(shù)據(jù)/文件管理，網(wǎng)絡交換功能；供電電壓28VDC。
[0010]綜合核心處理機多模式混合供電方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟:
[0011]I)定義ICP三種工作模式:關鍵任務工作模式、正常工作模式、應急工作模式；
[0012]2) ICP上電/復位后，由于不確定供電方式是主發(fā)還是APU，所以先進入這兩種供電方式都能承擔的工作模式一關鍵任務工作模式；
[0013]3)在關鍵任務工作模式的狀態(tài)下，周期對ICP的供電方式進行判斷，如果供電方式是APU 270V供電，那么仍保持關鍵任務工作模式；如果供電方式是主發(fā)270V供電，說明飛機可以對ICP提供全狀態(tài)運行的供電能力，那么ICP系統(tǒng)控制器模塊GP1給電源模塊發(fā)出命令，電源模塊依次給非關鍵模塊加電，所有功能模塊加電開始工作，ICP進入正常工作模式；在任何工作模式中發(fā)生復位的情況下，ICP進入關鍵任務工作模式；
[0014]4)在正常工作模式的狀態(tài)下，周期性檢測ICP的供電方式，如果供電方式是主發(fā)270V供電，那么ICP仍保持正常工作模式；如果供電方式是APU 270V供電，那么ICP系統(tǒng)控制器模塊GP1給電源模塊發(fā)出命令，電源模塊依次給非關鍵模塊下電，ICP進入關鍵任務工作模式；如果復位發(fā)生，那么ICP進入關鍵任務工作模式；
[0015]5)當270V供電系統(tǒng)故障即270V掉電后，ICP進入應急工作模式的狀態(tài)下，此時ICP由蓄電池28V供電Is ；ICP系統(tǒng)控制器模塊GP1給電源模塊發(fā)出命令，電源模塊依次給非關鍵模塊下電，ICP只保留關鍵模塊進入應急工作模式，保證ICP關鍵任務完成掉電前的數(shù)據(jù)保存。
[0016]飛機主發(fā)和APU采用同一匯流條給ICP混合供電，其間配合ICP電源智能管理實現(xiàn)兩種混合供電方式的無縫切換、以及多種工作模式的動態(tài)轉換。
[0017]270V供電正常時，蓄電池28V直流電源的供電開關未使能，由270V供電；270V供電故障時，使能28V直流電源供電輸出，實現(xiàn)270V和28V混合電壓供電兩者之間的無縫切換，保證關鍵任務數(shù)據(jù)資源的掉電保存。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點:本發(fā)明基于ICP關鍵任務執(zhí)行的要求以及飛機供電系統(tǒng)的復雜性，提出了多種供電方式混合供電的設計思路，通過構造ICP動態(tài)工作模式，以期ICP能實時根據(jù)飛機供電系統(tǒng)的變化動態(tài)調整工作模式，滿足飛機系統(tǒng)的供電要求和航電系統(tǒng)的關鍵任務執(zhí)行適應性，從而提高飛機航電系統(tǒng)的可靠性、可用性和安全性。
【附圖說明】
[0019]圖1是ICP系統(tǒng)多工作模式混合供電方式的狀態(tài)轉換圖；
[0020]圖2是綜合核心處理機系統(tǒng)混合供電智能管理示意圖；
【具體實施方式】
[0021]ICP系統(tǒng)多模式混合供電設計的技術原理如下:
[0022]1.定義ICP三種工作模式，分別為關鍵任務工作模式、正常工作模式和應急工作模式，這三種工作模式的轉換、工作模式和任務分區(qū)的映射關系、以及工作模式和混合供電方式的對應關系如圖1所示；
[0023]2.飛機為ICP提供了 270V和28V混合供電方式確保ICP可靠地工作；其中270V包括飛機主發(fā)和輔助發(fā)電機(APU)兩種供電方式，28V由蓄電池提供；ICP整機功耗約1700W，正常工作時由飛機主發(fā)供電系統(tǒng)提供270V供電。由于飛機供電系統(tǒng)設計復雜，故障率高，因此當飛機主發(fā)供電系統(tǒng)故障后，由飛機輔助發(fā)電機(APU)提供270V供電，由于ICP功耗高，APU只能分配給ICP 270V 700W的功耗確保航電系統(tǒng)關鍵任務的執(zhí)行。當主發(fā)和APU的270V均故障后，ICP 270V供電掉電，掉電過程中飛機將提供蓄電池28V給ICP供電Is用于關鍵數(shù)據(jù)的保存；ICP系統(tǒng)混合式供電設計如圖2所示。
[0024]3.1CP三種工作模式的定義如下:
[0025]a)關鍵任務工作模式:ICP僅實現(xiàn)航電系統(tǒng)關鍵任務的運行，包括系統(tǒng)控制，數(shù)據(jù)/文件管理，網(wǎng)絡交換功能。處理機處于APU供電狀態(tài)，供電電壓270VDC，給ICP提供的最大功率是700W供電；此時ICP的關鍵模塊(包括NSM1, NSM2, GP1l, GP102, MMM這5個模塊)工作，其余模塊不供電工作；