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随着航空电子技术的快速发展,民用客机中数字化仪表、传感器、机载显示器等电子设备的数量不断增多,控制系统整体趋于复杂,内部各功能模块间通信量加大。航空电子系统正逐步受模块化,综合化、电路微型化及高性能数据处理和显示所主导,低性能的数字总线显然不利于系统的扩展与升级,而且仅采取提高电子元器件的质量与工艺的方式已无法满足系统的可靠性要求。因此,高速、可靠的数字总线技术与先进的故障容错控制方法对于提升驾驶舱电子系统的整体性能,保证飞机的安全航行越来越重要。首先,在介绍了课题背景与意义的基础上,对民用航空电子系统的发展现状进行了论述。针对几种典型数字总线ARINC429、MIL-STD-1553和AFDX的优缺点及传统控制方式的缺陷,面向支线飞机提出了一种基于ARINC825总线的数字化飞机驾驶舱容错控制系统的设计方案。其次,结合驾驶舱实际环境,综合考虑小型商用飞机航电系统的设计要求与特点,确立了驾驶舱控制系统的整体结构。一方面采用双DSP+CPLD架构,保证了系统高性能的数模信号处理与全数字化控制能力,使其可以实时地对各类执行器的状态信息和传感器的采样数据进行跟踪获取并呈现于显示设备,供用户监视与观察;另一方面根据余度设计思想,对系统的核心模块或部件进行热备份,并结合主动容错控制算法,抵御暂时性干扰与一次性局部故障所产生的不利影响,使系统在多种故障模式下仍然能够完成基本任务,不发生功能性失效。再次,充分采用模块化的设计方法,对控制系统的结构和功能进行了划分,并提出了系统基于ARINC825总线的组网策略,实现了各子系统和功能模块之间高可靠的数据共享,上位机用户能够对各类电子设备进行准确有效的本地监管和远程控制,驾驶舱控制系统综合化水平显著提高。最后,在完成系统实验平台构建的基础上,按照系统预定的功能目标和性能要求,验证了系统实验样机的总体效果,并在各类典型故障环境下,对其进行了功能测试,给出了测试结果与进一步完善的设想。