機(jī)載外部照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真研究

摘要：飛機(jī)的外部照明信號(hào)標(biāo)示著飛機(jī)的位置和運(yùn)動(dòng)方向，同時(shí)也是飛機(jī)與地面之間的聯(lián)絡(luò)信號(hào)。為了設(shè)計(jì)一種實(shí)用新型的飛機(jī)外部照明系統(tǒng)，以FX555芯片為核心，設(shè)計(jì)了飛機(jī)外部照明系統(tǒng)的硬件電路，利用saber軟件對(duì)該電路進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)研究。仿真結(jié)果顯示，該電路能很好地實(shí)現(xiàn)外部照明系統(tǒng)的相應(yīng)功能，同時(shí)也證明了該電路的正確性和實(shí)用性，對(duì)飛機(jī)外部照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有一定的借鑒意義。
關(guān)鍵詞：外部照明；FX555；saber；仿真；功能

0 引言
照明系統(tǒng)是飛機(jī)的一個(gè)重要子系統(tǒng)，它可分為座艙內(nèi)照明和外部照明，座艙內(nèi)照明為機(jī)上人員提供舒適的照明環(huán)境，外部照明系統(tǒng)主要包括著陸滑行照明和外部燈光信號(hào)，它是飛機(jī)在夜間或復(fù)雜氣象條件下飛行和準(zhǔn)備時(shí)必不可少的條件之一。著陸滑行照明用于飛機(jī)進(jìn)場(chǎng)著陸或滑行時(shí)照明跑道和滑行道，它一般與基于I-BUs或C-BUS電氣安裝總線的網(wǎng)絡(luò)化地面照明控制相結(jié)合，目前廣泛使用的有著陸燈、滑行燈或者著陸滑行燈；外部燈光信號(hào)用于標(biāo)志飛機(jī)位置和運(yùn)動(dòng)方向，或作為飛機(jī)與飛機(jī)、飛機(jī)與地面之間的聯(lián)絡(luò)信號(hào)。照明系統(tǒng)能否正常工作、能否實(shí)現(xiàn)其功能直接關(guān)系著飛機(jī)的飛行安全，因此，設(shè)計(jì)一套安全、可靠、高效和實(shí)用的飛機(jī)外部照明系統(tǒng)電路就顯得非常重要，同時(shí)它還應(yīng)滿足照明系統(tǒng)體積小、重量輕、低功耗等要求。本文以國(guó)產(chǎn)FX555芯片為核心，設(shè)計(jì)了飛機(jī)外部照明系統(tǒng)的硬件電路，利用功能強(qiáng)大的數(shù)模混合軟件saber對(duì)該電路進(jìn)行了模擬仿真，仿真結(jié)果顯示該電路能很好地實(shí)現(xiàn)飛機(jī)外部照明系統(tǒng)的功能，同時(shí)也證明了該電路的正確性和實(shí)用性，對(duì)今后飛機(jī)外部照明系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)。

1 外部照明系統(tǒng)的建模分析
外部照明系統(tǒng)共有4種工作狀態(tài)，分別為“亮”、“暗”、“閃”和“斷”。控制系統(tǒng)4種狀態(tài)的繼電器在自動(dòng)控制電路中起到控制與隔離電路的作用，而繼電器通過(guò)低電壓、小電流來(lái)控制其自動(dòng)開(kāi)關(guān)。在控制電路中，照明燈的“亮”和“斷”是通過(guò)持續(xù)通電或斷電來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而照明燈的“暗”和“閃”是使用FX555時(shí)基集成電路來(lái)進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)的。
FX555芯片具有穩(wěn)態(tài)工作模式和無(wú)穩(wěn)態(tài)工作模式兩種，其中穩(wěn)態(tài)工作模式即具有施密特觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的功能，無(wú)穩(wěn)態(tài)工作模式是指沒(méi)有固定的穩(wěn)定狀態(tài)，F(xiàn)X555時(shí)基電路處于置位與復(fù)位反復(fù)交替的狀態(tài)，即輸出端交替輸出高電平和低電平，輸出波形近似為矩形波。由于矩形波的高次諧波十分豐富，所以無(wú)穩(wěn)態(tài)工作模式又稱(chēng)為自激多諧振蕩器。無(wú)穩(wěn)態(tài)工作模式的基本電路圖如圖1所示。