CN119415324A - 航电系统、显示重构方法及飞行器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种航电系统、显示重构方法及飞行器，涉及航空电子技术领域，其中，航电系统包括两个航电计算设备和两个显示设备，两个航电计算设备通信连接，各显示设备通过数字视频线和信号传输线与每个航电计算设备连接；两个航电计算设备构成双余度航电计算子系统，提供航电计算备份；两个航电计算设备和两个显示设备构成交叉冗余显示控制子系统，当任一航电计算设备和/或任一显示设备存在故障时，通过其他设备进行显示重构，提供显示控制备份，故障包括LRU失效和/或HA失效。本申请实现了显示控制与航电计算的解耦，提高了航电系统配置显示的灵活性，还可以使航电系统提供高可靠性的显示控制备份。

Description

航电系统、显示重构方法及飞行器

技术领域

本申请涉及航空电子技术领域，尤其涉及一种航电系统、显示重构方法及飞行器。

背景技术

航空电子系统（简称航电系统）的核心一般包括显示控制系统和航电计算系统。显示控制系统主要用于提供人机交互，航电计算系统主要用于提供公共的计算平台。目前的航电系统架构通常有两种：一种是分离式架构，另一种是一体式架构。这两种系统架构的物理硬件DHA（Display Head Assembly：显示头组件）与IDU（Integrated Display Unit：综合显示单元）计算机为一体，存在DHA的显示尺寸随IDU的体积而固定，无法灵活调整大小的问题。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种航电系统、显示重构方法及飞行器，旨在解决相关技术中航电系统的硬件显示尺寸受限，无法灵活调整的技术问题。

为实现上述目的，本申请提出一种航电系统，包括两个航电计算设备和两个显示设备，两个航电计算设备通信连接，各显示设备通过数字视频线和信号传输线与每个航电计算设备连接；

其中，两个航电计算设备构成双余度航电计算子系统，提供航电计算备份；

两个航电计算设备和两个显示设备构成交叉冗余显示控制子系统，当任一航电计算设备和/或任一显示设备存在故障时，通过其他设备进行显示重构，提供显示控制备份；其中，其他设备为两个航电计算设备和两个显示设备中除故障设备之外的其他航电计算设备和显示设备，故障包括现场可更换单元LRU失效和/或驻留应用HA失效。

在一实施例中，各显示设备包括：

显示单元，通过数字视频线分别与两个航电计算设备连接，显示单元用于根据接收到的视频信号进行显示。

在一实施例中，各显示设备还包括：

通信单元，通过信号传输线分别与两个航电计算设备连接，通信单元用于根据用户的操作信息，输出用户操作指令；

自检单元，通过信号传输线分别与两个航电计算设备连接，自检单元用于检测设备故障，输出自检信息。

在一实施例中，各显示设备还包括：

冻屏检测单元，通过数字视频线分别与两个航电计算设备连接，还与显示单元连接，冻屏检测单元用于根据接收到的视频信号进行冻屏检测，输出检测通过的视频信号给显示单元。

在一实施例中，各航电计算设备包括：

航电计算模块，用于根据接收到的外部信息进行航电计算，输出图形处理信号；

图形处理模块，与航电计算模块连接，并通过数字视频线分别与两个显示设备连接，图形处理模块用于根据图形处理信号进行图形生成与图像渲染，输出两路视频信号，分别通过数字视频线对应传输至两个显示设备；

航电计算模块通过信号传输线分别与两个显示设备连接，航电计算模块还用于通过信号传输线接收显示设备输出的用户操作指令和自检信息。

在一实施例中，各航电计算设备还包括：

显示管理模块，分别与航电计算模块和图形处理模块连接，还通过数字视频线和信号传输线与每个显示设备连接，两个航电计算设备内的显示管理模块之间通信连接，显示管理模块用于监控各显示设备和各航电计算设备的故障情况，以提供航电计算备份以及显示控制备份。

此外，为实现上述目的，本申请还提出一种显示重构方法，适用于如上述的航电系统，该显示重构方法包括：

获取两个航电计算设备和两个显示设备的故障监控信息；

根据故障监控信息确定故障设备和其他设备，故障设备为任一航电计算设备和/或任一显示设备，其他设备为两个航电计算设备和两个显示设备中除故障设备之外的其他航电计算设备和显示设备；

根据故障设备的故障情况和预设的显示重构逻辑，利用其他设备进行显示重构，以提供显示控制备份；其中，故障情况包括现场可更换单元LRU失效和/或驻留应用HA失效。

在一实施例中，根据故障设备的故障情况和预设的显示重构逻辑，利用其他设备进行显示重构，包括：

当故障设备的故障情况为单LRU失效时，根据单LRU失效显示重构机制，利用其他设备进行双屏显示重构或单屏显示重构，其中，单LRU失效是指任一航电计算设备或任一显示设备存在LRU失效；

当故障设备的故障情况为双LRU失效时，根据双LRU失效显示重构机制，利用其他设备进行单屏显示重构或显示故障报警，其中，双LRU失效是指任一航电计算设备和任一显示设备存在LRU失效，或者两个显示设备存在LRU失效；

当故障设备的故障情况为单HA失效时，根据单HA失效显示重构机制，利用其他设备进行双屏显示重构，其中，单HA失效是指任一航电计算设备存在HA失效；

当故障设备的故障情况为双HA失效时，根据双HA失效显示重构机制，利用其他设备进行双屏显示重构和/或显示故障报警，其中，双HA失效是指两个航电计算设备均存在HA失效。

在一实施例中，两个航电计算设备包括主计算设备和从计算设备；

当故障设备的故障情况为单LRU失效时，根据单LRU失效显示重构机制，利用其他设备进行双屏显示重构或单屏显示重构，包括：

若主计算设备存在LRU失效，则切换由从计算设备对两个显示设备进行双屏显示重构；

若从计算设备存在LRU失效，则保持由主计算设备对两个显示设备进行正常显示控制；

若任一显示设备存在LRU失效，则由主计算设备对另一显示设备进行单屏显示重构。

在一实施例中，当故障设备的故障情况为双LRU失效时，根据双LRU失效显示重构机制，利用其他设备进行单屏显示重构或显示故障报警，包括：

若主计算设备和任一显示设备存在LRU失效，则切换由从计算设备对另一显示设备进行单屏显示重构；

若从计算设备和任一显示设备存在LRU失效，则由主计算设备对另一显示设备进行单屏显示重构；

若两个显示设备均存在LRU失效，则由主计算设备进行显示故障报警。

在一实施例中，各航电计算设备包括图形处理模块，图形处理模块包括主飞行显示PFD单元和多功能显示MFD单元，PFD单元和MFD单元均通过数字视频线和信号传输线与每个显示设备连接；两个航电计算设备包括主计算设备和从计算设备；

当故障设备的故障情况为单HA失效时，根据单HA失效显示重构机制，利用其他设备进行双屏显示重构，包括：

若主计算设备中的PFD单元或MFD单元存在HA失效，则切换由从计算设备中的PFD单元和MFD单元对两个显示设备进行双屏显示重构；

若从计算设备中的PFD单元或MFD单元存在HA失效，则保持由主计算设备中的PFD单元和MFD单元对两个显示设备进行正常显示控制。

在一实施例中，当故障设备的故障情况为双HA失效时，根据双HA失效显示重构机制，利用其他设备进行双屏显示重构和/或显示故障报警，包括：

若主计算设备中的PFD单元和从计算设备中的MFD单元存在HA失效，则将从计算设备中PFD单元的结构体发送至主计算设备，以在主计算设备中形成新的PFD单元，使主计算设备中的新的PFD单元和MFD单元对两个显示设备进行双屏显示重构；

若主计算设备中的MFD单元和从计算设备中的PFD单元存在HA失效，则将从计算设备中MFD单元的结构体发送至主计算设备，以在主计算设备中形成新的MFD单元，使主计算设备中的PFD单元和新的MFD单元对两个显示设备进行双屏显示重构；

若主计算设备和从计算设备中的PFD单元均存在HA失效，则保持由主计算设备中的MFD单元对两个显示设备进行MFD显示控制，并由主计算设备进行PFD显示故障报警；

若主计算设备和从计算设备中的MFD单元均存在HA失效，则保持由主计算设备中的PFD单元对两个显示设备进行PFD显示控制，并由主计算设备进行MFD显示故障报警。

此外，为实现上述目的，本申请还提出一种飞行器，包括如上述的航电系统。

此外，为实现上述目的，本申请还提出一种存储介质，该存储介质为计算机可读存储介质，存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述的显示重构方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本申请还提出一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述的显示重构方法的步骤。

本申请提出的一个或多个技术方案，至少具有以下技术效果：

提出了一种航电系统，包括两个航电计算设备和两个显示设备，两个航电计算设备通信连接，各显示设备通过数字视频线和信号传输线与每个航电计算设备连接，两个航电计算设备构成双余度航电计算子系统，两个航电计算设备和两个显示设备构成交叉冗余显示控制子系统，形成分布式架构的航电系统，双余度航电计算子系统可以在任一航电计算设备故障时，由另一航电计算设备提供航电计算备份，以保证航电系统的正常工作，交叉冗余显示控制子系统可以在任一航电计算设备和/或任一显示设备存在故障时，通过剩余的其他设备进行显示重构，提供显示控制备份，以保证航电系统的配置显示正常；该航电系统实现了显示控制与航电计算的解耦，可以适用任意尺寸的显示设备，设备安装和布线灵活，能满足更多个性化显示需求，提高了航电系统配置显示的灵活性；在此基础上，交叉冗余显示控制子系统中，任一航电计算设备和/或任一显示设备存在的故障可以包括现场可更换单元LRU失效和/或驻留应用HA失效，考虑到了多种故障情况，可以适应不同应用环境对应进行显示重构，使航电系统可以提供高可靠性的显示控制备份，以确保航电系统的配置显示正常，进而避免影响用户操作。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请航电系统的一实施例的系统架构示意图；

图2为本申请航电系统一实施例中显示设备的结构示意图；

图3为本申请航电系统的另一实施例的系统架构示意图；

图4为本申请航电系统另一实施例中航电计算设备的结构示意图；

图5为本申请显示重构方法一实施例的流程示意图；

图6为本申请显示重构方法另一实施例中单LRU失效对应的显示重构逻辑示意图；

图7为本申请显示重构方法另一实施例中双LRU失效对应的显示重构逻辑示意图；

图8为本申请显示重构方法另一实施例中单HA失效对应的显示重构逻辑示意图；

图9为本申请显示重构方法另一实施例中双HA失效对应的显示重构逻辑示意图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

随着eVTOL（Electric Vertical Takeoff and Landing：电动垂直起降）技术的进步及空中交通需求的提升，eVTOL航空飞行器持续发展。基于低碳环保、噪声低、自动化等级高、运行成本低、高安全性等优势，eVTOL可用于城市交通、紧急救援任务、快速货物运输及末端配送等多种场景。

航空电子系统（简称航电系统）是eVTOL的大脑，其中，显示控制系统和航电计算系统是航电系统的核心。显示控制系统主要用于提供人机交互，航电计算系统主要用于提供公共的计算平台。目前的显示控制系统与航电计算系统的架构通常有两种：

一种是分离式架构，包括IDU（Integrated Display Unit：综合显示单元）和IMA（Integrated Modular Avionics：综合模块化航电）计算机/计算平台两个设备，显示控制系统的软件分别驻留在IDU和IMA两个设备中，物理硬件DHA（Display Head Assembly：显示头组件）则与IDU为一体。这种分离式架构通常应用在大飞机上，具有系统集成度高，计算能力强且可扩展，安全冗余度高的优点，缺点是系统设备众多，SWaP（Size Weight andPower：体积、重量和功耗）大，成本高，DHA的显示尺寸随IDU的体积而固定，无法灵活调整大小。

另一种是一体式架构，是同时具备计算、图形处理和显示能力的智能集成式显示单元（Smart IDU）计算机，仅单一设备，显示控制系统的软件全部驻留在该设备中，物理硬件DHA与Smart IDU为一体。这种一体式架构通常应用在通航飞机上，具有集成度高的优点，缺点是设备复杂度高，维修难度高，升级受限，重量和空间约束大，存在DHA和IDU的单点故障（即如果IDU故障，即使DHA正常，DHA也会被连带弃用），以及DHA的显示尺寸随IDU的体积而固定，无法灵活调整大小的缺点。

此外，以上两种架构中，航电计算系统部分，大多采用单核设计，由于单核处理器算力低，系统算力受限，通常只能靠追加模块数量来满足驻留应用的算力要求，导致设备重量和成本增加。

同时，上述的航电系统架构，在显示控制方面，若存在设备故障，一般直接停止整个系统运行，DHA将无法显示，或利用单一的故障应对措施，增加与IDU一体的物理硬件DHA后，调用备用DHA显示，但如果是IDU侧存在故障，仍然需要停止整个系统运行，DHA和备用DHA均无法显示。因此，在面对不同的设备故障情况时，相关技术中的航电系统的应对措施有限，无法保证显示功能的正常使用以及显示结果的完整性，导致影响用户操作。

针对上述问题，本申请提供了一种航电系统、显示重构方法及飞行器。下面结合附图对本申请及下述各实施例进行说明。

本申请提出一种航电系统，航电系统应用于飞行器。

在本申请航电系统的一实施例中，参照图1，图1为航电系统的系统架构示意图，该航电系统可以包括两个航电计算设备和两个显示设备，两个航电计算设备通信连接，各显示设备通过数字视频线和信号传输线与每个各航电计算设备连接。

其中，两个航电计算设备构成双余度航电计算子系统，提供航电计算备份；两个航电计算设备和两个显示设备构成交叉冗余显示控制子系统，当任一航电计算设备和/或任一显示设备存在故障时，通过其他设备进行显示重构，提供显示控制备份；其中，其他设备为两个航电计算设备和两个显示设备中除故障设备之外的其他航电计算设备和显示设备，故障可以包括现场可更换单元（LRU：Line Replaceable Unit）失效和/或驻留应用（HA：Hosted Application）失效。该交叉冗余显示控制子系统还可选执行本申请实施例的显示重构方法。

需要说明的是，在双余度航电计算子系统中，两个航电计算设备可以互为备份，也可以指定其中一个为主计算设备，另一个为从计算设备，实现主从备份。实际应用时，可以默认由主计算设备进行航电系统运行的相关运算和控制操作，并由主计算设备同时输出两路视频信号，从计算设备只做热备份，在主计算设备故障时，启用从计算设备，以代替主计算设备的工作，保证对显示设备的正常显示控制。因此，双余度航电计算子系统可以在任一航电计算设备故障时，由另一航电计算设备提供航电计算备份，以保证航电系统的正常工作。

可以理解的，双余度航电计算子系统可以在任一航电计算设备故障时，由另一航电计算设备提供航电计算备份，以保证航电系统的正常工作，因此，该航电系统在单台航电计算设备失效的情况下，仍旧能保持两个显示设备的正常显示，尤其是在两个显示设备分别显示不同内容时，也能保证系统的正常显示功能。

还需要说明的是，在交叉冗余显示控制子系统中，两个航电计算设备可以互为备份，两个显示设备也可以互为备份，实现视频源端和显示端的交叉冗余备份。航电计算设备和/或显示设备存在故障，可以是航电计算设备和/或显示设备存在LRU失效，和/或，航电计算设备存在HA失效。其中，LRU失效是指LRU（现场可更换单元）出现重大故障，无法支持驻留应用完成预期功能，该LRU（现场可更换单元）可以包括IDU（Integrated Display Unit：综合显示单元）、RDIU（Remote Data Interface Unit：远程数据接口单元）、GPM（GeneralProcessing Module：通用处理模块）等。HA失效是指在高可靠性系统中，HA（驻留应用）无法按照预期持续无中断地提供飞机级功能，导致服务中断或性能下降的故障情况，该HA（驻留应用）可以包括FMS（Flight Management System：飞行管理系统）、CAS（Crew AlertingSystem：机组告警系统）、OMS（Onboard Maintenance System：机载维护系统）、PFD（PrimaryFlight Display：主飞行显示）控制模块、MFD（Multifunction Display：多功能显示）控制模块等。

可以理解的，交叉冗余显示控制子系统在进行显示重构时，可以采用常规的显示重构方法，直接在设置好的多种显示模式之间切换显示，以转换显示主飞行信息、导航信息和机组告警信息等，保证供飞行员使用的主飞行信息和发动机主要信息显示的持续性和连贯性；也可以针对不同数量或尺寸的显示设备，在更改显示内容、显示布局、显示方向等相关显示配置参数后，对应控制显示设备进行显示重构；还可以利用预设的显示重构逻辑来对应实现不同的显示重构控制，实际应用时，可根据需要选择，此处不作具体限定。示例性的，交叉冗余显示控制子系统在进行显示重构时，可以执行本申请实施例的显示重构方法，具体可以由航电计算设备或与航电计算设备通信连接的外部控制设备来执行。

示例性的，航电计算设备可以为ACU（Avionics Computing Unit：航电计算单元）航电计算机/计算平台，显示设备可以为DHA（Display Head Assembly：显示头组件）显示屏/显示器，仅提供显示功能，体积更小，更容易安装。两个显示设备可以显示相同内容，例如，均显示航电系统的运行数据，分别提供给不同用户；也可以显示不同内容，例如，一显示设备作为PFD显示器，另一显示设备作为MFD显示器，实现PFD+MFD的显示，具体可根据实际需要选择，此处不做具体限定。

本实施例中，数字视频线可以为数字视频接口（DVI：Digital Visual Interface）电缆或光纤；信号传输线可以采用多种接口标准的通讯线，例如RS232、RS422、RS485等通讯线缆。

示例性的，DHA显示屏上设置有数字视频接口和数字信号接口，可以通过数字视频接口和视频信号线如DVI电缆与ACU航电计算机连接，以接收视频信号；还可以通过数字信号接口和信号传输线如RS422通讯线与ACU连接，以发送用户操作指令（如触屏指令、按键指令等）和自检信息（如DHA存在LRU失效、DHA存在设备故障等）。信号传输线优选RS422通讯线，RS422通讯线具有更长的传输距离和更高的传输速率，且支持点对多的双向通信。

可以理解的，该航电系统中，DHA显示屏不再与IDU计算机为一体，而是采用分离的DHA显示屏与ACU航电计算机，中间可以通过DVI电缆或光纤连接，实现了显示控制与航电计算的解耦。该航电系统在物理上实现了DHA显示屏与ACU航电计算机的解耦，在功能上实现了终端显示功能与图形生成功能的解耦。当需要适配不同尺寸、不同形状的DHA显示屏时，可以仅对ACU航电计算机的显示软件部分进行配置、升级，以匹配更换后的DHA显示屏，而不需要更换整个ACU航电计算机，因而可以满足更多个性化显示需求，包括灵活调整显示尺寸、显示形状、显示内容和显示方向等等，提高了系统显示灵活性；而且，该航电系统也不存在相关技术的航电系统所具有的单点故障缺陷。

在一种可行的实施方式中，数字视频线为DVI电缆，各航电计算设备和各显示设备上均集成有均衡器芯片。

在另一可行的实施方式中，数字视频线为光纤，各航电计算设备可以包括电-光转换模块，各显示设备可以包括光-电转换模块，电-光转换模块与光-电转换模块之间通过光纤连接。

需要说明的是，传统DVI在飞行器上的传输距离一般在7m（米），但在该航电系统中，DHA显示屏与ACU航电计算机之间的连接距离在10m左右，因而目前常规的一些DVI连接方式不能直接套用到该航电系统中，否则会出现信号衰减。为此，可以在作为发送端的航电计算设备中设计电-光转换模块，在作为接收端的显示设备中设计光-电转换模块。实际应用时，电-光转换模块可以设置在ACU航电计算机中，光-电转换模块可以设置在DHA显示屏中。

可以理解的，通过光纤来实现ACU航电计算机与DHA显示屏之间的连接，可以实现长距离布线以及抗EMI（Electromagnetic Interference：电磁干扰）干扰。同时，线缆的安装与布线简单，具有便利性。该航电系统可以采用简易快卸式、自锁托板螺母/螺钉等安装方式进行安装，不需要专用机箱和设备架，具有安装灵活的效果。

本实施例提出的航电系统，形成了一种新航电计算子系统+显示控制子系统的分布式航电系统架构，双余度航电计算子系统可以在任一航电计算设备故障时，由另一航电计算设备提供航电计算备份，以保证航电系统的正常工作，交叉冗余显示控制子系统可以在任一航电计算设备和/或任一显示设备存在故障时，通过剩余的其他设备进行显示重构，提供显示控制备份，以保证航电系统的配置显示正常。该分布式架构的航电系统，实现了显示控制与航电计算的解耦，可以适用任意尺寸的显示设备，设备安装和布线灵活，能满足更多个性化显示需求，提高了航电系统配置显示的灵活性；在此基础上，交叉冗余显示控制子系统中，任一航电计算设备和/或任一显示设备存在的故障可以包括现场可更换单元LRU失效和/或驻留应用HA失效，考虑到了多种故障情况，可以适应不同应用环境对应进行显示重构，使航电系统可以提供高可靠性的显示控制备份，以确保航电系统的配置显示正常，进而避免影响用户操作。

在一种可行的实施方式中，如图2所示为本实施例中显示设备的结构示意图，各显示设备可以包括显示单元。显示单元通过数字视频线分别与两个航电计算设备连接，显示单元用于根据接收到的视频信号进行显示。

需要说明的是，显示单元可以为硬件显示组件，例如1080P（分辨率为1920×1080像素）显示屏、1440P（分辨率为1920×1440像素）显示屏等不同尺寸的显示屏；屏幕比例为16:9、4:3等不同比例的显示屏；矩形屏、椭圆形屏等不同形状的显示屏等等，此处不做具体限定。

在另一可行的实施方式中，如图2所示，各显示设备还可以包括通信单元和自检单元。其中，通信单元通过信号传输线分别与两个航电计算设备连接，通信单元用于根据用户的操作信息，输出用户操作指令；自检单元通过信号传输线分别与两个航电计算设备连接，自检单元用于检测设备故障，输出自检信息。

需要说明的是，通信单元可以直接采用显示单元的触摸显示屏实现触摸输入，和/或采用物理按键、按钮等实现混合输入。自检单元可以实现BIT（Built-In Test：自检测）功能，对显示设备的硬件和软件功能和性能进行自动检测，并产生自检信息，反馈给航电计算设备，以便航电计算设备可以在发现故障时，进行故障应对或告警。示例性的，自检单元可以通过上电自检测（PBIT）、周期自检测（CIBT）和维护自检测（IBIT）等实现自检测和报故，得到的自检信息例如DHA存在LRU失效。

在又一可行的实施方式中，如图2所示，各显示设备还可以包括冻屏检测单元。其中，冻屏检测单元通过数字视频线分别与两个航电计算设备连接，还与显示单元连接，冻屏检测单元用于根据接收到的视频信号进行冻屏检测，输出检测通过的视频信号给显示单元。

可以理解的，冻屏检测单元可以根据接收到的视频信号进行冻屏检测，例如，可以通过对基于视频信号分析出的显示画面进行相似性判断来实现，若相似度小于预设值，则认定为检测通过，否则检测不通过；然后再输出检测通过的视频信号给显示单元进行实时显示，能有效防止航电计算设备的显卡发送卡滞、冻屏的错误显示画面，从而避免影响用户操作。

本实施例提供的航电系统中，单台显示设备可以具备两路独立视频源接入功能，能实现高可靠性的显示；还可以实现自检测功能以及自检反馈，保证正常的用户操作以及多个设备的故障监控；还可以检测显示图像完整性，确保显示内容完整。

在本申请航电系统的另一实施例中，参照图3和图4，图3为航电系统的系统架构示意图，图4为航电系统中航电计算设备的结构示意图，各航电计算设备可以包括航电计算模块和图形处理模块。其中，航电计算模块用于根据接收到的外部信息进行航电计算，输出图形处理信号；图形处理模块与航电计算模块连接，并通过数字视频线分别与两个显示设备连接，图形处理模块用于根据图形处理信号进行图形生成与图像渲染，输出两路视频信号，分别通过数字视频线对应传输至两个显示设备；航电计算模块通过信号传输线分别与两个显示设备连接，航电计算模块还用于通过信号传输线接收显示设备输出的用户操作指令和自检信息。

一示例性的，如图3所示，两个航电计算设备均采用ACU航电计算机，分别表示为左侧航电计算机ACU_L和右侧航电计算机ACU_R，两个显示设备均采用DHA显示屏，分别表示为左侧显示屏DHA_L和右侧显示屏DHA_R。ACU_L通过RS422通讯线和DVI电缆分别与DHA_L和DHA_R连接，ACU_R也通过RS422通讯线和DVI电缆分别与DHA_L和DHA_R连接，ACU_L与ACU_R通过通信总线连接。ACU_L和ACU_R中各自设置有航电计算模块和图形处理模块，以进行航电计算与显示控制。

可以理解的，本实施例的航电计算设备整合了航电计算功能和图形生成功能，相较于相关技术中将IDU计算单元与航电计算单元一体化设计和集成的方式，本实施例可以有效减轻设备重量、线缆重量和降低硬件成本。

另一示例性的，如图4所示，两个航电计算设备中可以设定主计算设备和从计算设备，相互通过通信总线连接，且二者之间可以连接其他交联设备，也可以通过外部总线与外部的交联系统连接，使得航电计算设备内的航电计算模块可以接收外部的交联设备/交联系统发送的外部信息，从而进行航电计算。

需要说明的是，主计算设备和从计算设备都可以驻留所有应用，接收外部输入并完成数据处理、交叉校验。区别是：正常工作状态下，主计算设备向外发送指令和数据，包括向显示设备发送视频信号以进行画面显示，接收显示设备发送的用户操作指令和自检信息等；从计算设备则作为热备份，不主动向外部发送信息。

实际应用中，两台航电计算设备的上电可以存在一定的时间差，待两台航电计算设备均完成上电自检后，可以通过通信总线进行握手和健康度比对；如果健康度一致，可以根据前一次上电时记录的主从关系切换本次上电的主从，比如，前一次上电时ACU_L为主计算设备，则本次上电后选择ACU_R为主计算设备；如果为首次上电或两侧记录不一致，可以根据当天日期决定主从，或根据实际需要设定主从，此处不作具体限定。

示例性的，对于航电计算设备是否需要进行主从切换，可以通过健康度打分的方式实现，为多台航电计算设备分别设置健康度打分表，当某台航电计算设备的健康度低于预设的阈值时，判定需要进行航电计算设备的主从切换；也可以通过航电计算设备自身执行循环故障检测，当检测到某些关键故障时，判定需要进行航电计算设备的主从切换。

其中，航电计算模块采用多核运算处理器，图形处理模块采用独立显卡。

可以理解的，单台航电计算设备采用多核运算处理器，相较于相关技术中使用的GPM，多核运算的算力更高，可以提高航电计算设备的计算能力，实现更多的航电计算功能。单台航电计算设备采用独立显卡，可以独立输出两路视频源，实现视频源端和显示端的交叉冗余备份，即两个航电计算设备与两个显示设备的交叉冗余显示控制备份。

在一种可行的实施方式中，如图3和图4所示，各航电计算设备还可以包括显示管理模块。其中，显示管理模块分别与航电计算模块和图形处理模块连接，还通过数字视频线和信号传输线与每个显示设备连接，两个航电计算设备内的显示管理模块之间通信连接，显示管理模块用于监控各显示设备和各航电计算设备的故障情况，以提供航电计算备份和显示控制备份。

需要说明的是，显示管理（DM：Display Manager）模块还可以用于确定自身所在航电计算设备为主计算设备，以使主计算设备中的航电计算模块可以输出两路视频信号给两个显示设备，此时，另一航电计算设备则自动确定为从计算设备，并作为热备份，不主动输出视频信号。

具体实施过程中，DM模块可以实时监控4个设备即两个航电计算设备与两个显示设备的健康情况，进行对应的显示管理控制，也可以监控航电计算设备上显示软件的故障情况。例如，可以在主计算设备失效的情况下，自动切换到从计算设备，利用备份ACU航电计算机继续保持两路独立、有效的视频信号输出，给到两个DHA显示屏后，可继续保持双屏内容的正常模式显示，即利用了双余度航电计算子系统提供的航电计算备份功能，保证了两个DHA显示屏的正常显示。又例如，具体执行本申请实施例的显示重构方法，可以获取两个航电计算设备和两个显示设备的故障监控信息，根据故障监控信息确定故障设备和其他设备，再根据故障设备的故障情况和预设的显示重构逻辑，利用其他设备进行显示重构，继续进行双屏显示、单屏显示、或故障报警，即利用了交叉冗余显示控制子系统提供的显示控制备份功能；其中，故障设备可以为任一航电计算设备和/或任一显示设备，其他设备为两个航电计算设备和两个显示设备中除故障设备之外的其他航电计算设备和显示设备，故障情况包括现场可更换单元（LRU：Line Replaceable Unit）失效和/或驻留应用（HA：HostedApplication）失效。DM模块还可以配置为执行下述本申请显示重构方法各实施例的步骤。

示例性的，如图4所示，航电计算设备还可以包括接口模块、电源模块等基础模块，底层软件及实时操作系统（RTOS：Real-Time Operating System）等，此处不做具体限定。接口模块可以提供各类型信号接口，电源模块可以保证航电计算设备内各个模块的供电需求，实现对应功能的正常启用。其中，接口模块可以分别与航电计算模块和图形处理模块连接，以及通过数字视频线分别与两个显示设备连接，通过信号传输线分别与两个显示设备连接，通过通信总线与另一航电计算设备连接；接口模块可用于将图形处理模块提供的视频信号通过数字视频线转发至显示设备，也可用于通过信号传输线接收显示设备输出的用户操作指令和自检信息，然后转发给航电计算模块，还可用于通过通信总线将各种交互信息发送至另一航电计算设备，以使另一航电计算设备的接口模块对应接收。

可以理解的，将ACU航电计算机和DHA显示屏分离，航电计算机具备多种类型的接口，可以布置在交联系统集中的区域，接收外部系统输入的信息，再进行航电计算、图形生成和图像渲染来生成视频信号，然后通过光纤传输到DHA显示屏进行显示。与一体式IDU的架构相比，本实施例的航电系统的安装和布线更加灵活，大大降低了机载线缆重量。

本实施例提供的航电系统中，航电计算设备不仅能实现高算力的航电计算能力和显示控制功能，还能在满足多驻留应用算力需求的前提下，减少模块数量，安装和布线更灵活，降低了设备SWaP（体积、重量和功耗），从而降低了整个系统的重量，提供了一种高可靠性、高可用性、高性能、低重量的分布式架构的航电系统，相较于现有的航电系统架构，增加了系统灵活性和集成度，并可以降低系统中硬件设备的连接成本。

本申请还提出一种适于航电系统的显示重构方法，该航电系统可以是上述任一实施例的航电系统。

在本申请显示重构方法的一实施例中，基于上述航电系统的交叉冗余显示控制子系统，参照图5，图5为显示重构方法的流程示意图，该显示重构方法可以包括步骤S10~S30：

步骤S10，获取两个航电计算设备和两个显示设备的故障监控信息。

需要说明的是，显示重构方法可以内置于任一航电计算设备内，也可以通过与两个航电计算设备通信连接的外部控制设备来实现。下面以航电计算设备为该显示重构方法的执行主体进行举例说明。

示例性的，具体可以在任一航电计算设备内设置DM模块来实现，也可以由两个航电计算设备的DM模块相互交换信息来协同实现。航电计算设备的故障监控信息可以由内置程序直接检测后获得，也可以由另一航电计算设备检测后同步信息来获得，此处不做具体限定。显示设备的故障监控信息可以由显示设备的自检单元获得后通过信号传输线发送给航电计算设备。

步骤S20，根据故障监控信息确定故障设备和其他设备；其中，故障设备为任一航电计算设备和/或任一显示设备，其他设备为两个航电计算设备和两个显示设备中除故障设备之外的其他航电计算设备和显示设备。

需要说明的是，对故障监控信息包含有具体的故障设备的信息以及存在的具体故障情况，例如，ACU_L存在LRU失效，ACU_R存在HA失效等等。对故障监控信息进行具体分析，可以知晓存在故障的设备，将其确定为故障设备；并可以获得该故障设备的故障情况并暂存备用。对应的，四个设备中除了故障设备之外的剩余航电计算设备和显示设备，将被确定为其他设备。

示例性的，基于图3所示的航电系统，若故障监控信息为ACU_L存在LRU失效，可以将ACU_L确定为故障设备，故障设备的故障情况为单LRU失效，ACU_R、DHA_L和DHA_R则为其他设备；若故障监控信息为DHA_L和ACU_L均存在LRU失效，可以将DHA_L和ACU_L确定为故障设备，故障设备的故障情况为双LRU失效，ACU_R和DHA_R则为其他设备。

步骤S30，根据故障设备的故障情况和预设的显示重构逻辑，利用其他设备进行显示重构，以提供显示控制备份；其中，故障情况包括现场可更换单元LRU失效和/或驻留应用HA失效。

需要说明的是，LRU失效和HA失效的定义与示例参见前文描述，此处不再赘述。预设的显示重构逻辑可以包括多个具体的逻辑处理方案，得到故障设备及其故障情况之后，针对不同的故障情况选择合适的逻辑处理方案，可以利用其他设备进行显示重构，提供显示控制备份，保证系统的正常显示功能，也可以利用其他设备进行故障报警，以提醒用户。

示例性的，对于航电计算设备是否存在LRU失效的检测，可以通过航电计算设备自身执行循环故障检测，当检测到LRU存在预设的某些关键故障时，判定该航电计算设备存在LRU失效。对于显示设备是否存在LRU失效的检测，可以通过显示设备周期性发送到航电计算设备的自检信息的方式获得，其中，当固定周期内航电计算设备没有收到显示设备的自检信息时，显示设备也会被判别为存在LRU失效；也可以由人为地自行判断显示设备是否黑屏或冻屏，然后通过重启按钮手动重启显示设备。对于航电计算设备是否存在HA失效的检测，可以通过两个航电计算设备的驻留应用互传健康度的方式实现，为互联的多台航电计算设备上的驻留应用分别设置健康度打分表，当某台航电计算设备的健康度低于预设的阈值时，判定其存在HA失效；也可以通过航电计算设备上的驻留应用周期性上报HA状态信息。

本实施例提出的显示重构方法，适于包括两个航电计算设备和两个显示设备的航电系统，该航电系统中，两个航电计算设备通信连接，各显示设备通过数字视频线和信号传输线与每个航电计算设备连接，两个航电计算设备和两个显示设备构成交叉冗余显示控制子系统；在此基础上，获取两个航电计算设备和两个显示设备的故障监控信息，根据故障监控信息确定故障设备和其他设备后，根据故障设备的故障情况和预设的显示重构逻辑，利用其他设备进行显示重构，以提供显示控制备份，该方法考虑到了多种故障情况，可以适应不同应用环境对应进行显示重构，实现了针对不同故障情况进行不同的显示重构操作，使航电系统可以提供高可靠性的显示控制备份的效果，可以确保航电系统的配置显示正常，进而避免影响用户操作。

在本申请显示重构方法的另一实施例中，参照图6-9，该显示重构方法中的步骤S30可以包括下列步骤S31~S34中的至少一种：

步骤S31，当故障设备的故障情况为单LRU失效时，根据单LRU失效显示重构机制，利用其他设备进行双屏显示重构或单屏显示重构，其中，单LRU失效是指任一航电计算设备或任一显示设备存在LRU失效；

步骤S32，当故障设备的故障情况为双LRU失效时，根据双LRU失效显示重构机制，利用其他设备进行单屏显示重构或显示故障报警，其中，双LRU失效是指任一航电计算设备和任一显示设备存在LRU失效，或者两个显示设备存在LRU失效；

步骤S33，当故障设备的故障情况为单HA失效时，根据单HA失效显示重构机制，利用其他设备进行双屏显示重构，其中，单HA失效是指任一航电计算设备存在HA失效；

步骤S34，当故障设备的故障情况为双HA失效时，根据双HA失效显示重构机制，利用其他设备进行双屏显示重构和/或显示故障报警，其中，双HA失效是指两个航电计算设备均存在HA失效。

需要说明的是，单LRU失效是指四个设备中有一个设备存在LRU失效故障，双LRU失效是指四个设备中有两个设备存在LRU失效故障；单HA失效是指四个设备中有一个航电计算设备存在HA失效故障，双HA失效是指四个设备中两个航电计算设备都存在HA失效故障。双屏显示重构是指两个显示设备均可以正常显示，并对两个显示设备进行显示控制，重构显示画面；单屏显示重构是指两个设备中有一个显示设备可以正常显示，并其进行显示控制，重构显示画面；显示故障报警是指通过航电计算设备上的报警灯等报警装置进行报警提醒。

在一种具体的实施方式中，基于上述的航电系统，两个航电计算设备分为主计算设备和从计算设备，两个显示设备分为第一显示设备和第二显示设备。若系统内的四个设备均不存在故障，则默认由主计算设备对第一显示设备和第二显示设备进行正常显示控制，此时从计算设备处于热备份状态。其中，从计算设备处于热备份状态是指从计算设备执行所有数据接收和计算活动，但不主动向外输出信息（包括数字信号和视频信号）。第一显示设备与第二显示设备正常接收主计算设备输出的视频信号，且显示的内容可以不同，例如第一显示设备显示PFD主飞行参数信息，第二显示设备显示MFD多功能参数信息，实现PFD+MFD的双屏显示。

在一种可行的实施方式中，基于上述的航电系统，两个航电计算设备包括主计算设备和从计算设备；步骤S31可以包括步骤S31.1~S31.3中的至少一种：

步骤S31.1，若主计算设备存在LRU失效，则切换由从计算设备对两个显示设备进行双屏显示重构；

步骤S31.2，若从计算设备存在LRU失效，则保持由主计算设备对两个显示设备进行正常显示控制；

步骤S31.3，若任一显示设备存在LRU失效，则由主计算设备对另一显示设备进行单屏显示重构，从计算设备保持处于热备份状态。

示例性的，基于图3所示的航电系统，设定ACU_L为主计算设备，ACU_R为从计算设备。参照图6，图6为单LRU失效对应的显示重构逻辑示意图，单LRU失效可以有ACU_L存在LRU失效、ACU_R存在LRU失效、DHA_L存在LRU失效、DHA_R存在LRU失效等四种情况。在图6中，图6中的（a）为正常状态下的控制逻辑，图6中的（b）为ACU_L存在LRU失效时的显示重构逻辑，图6中的（c）为ACU_R存在LRU失效时的显示重构逻辑，图6中的（d）为DHA_L存在LRU失效时的显示重构逻辑，图6中的（e）为DHA_R存在LRU失效时的显示重构逻辑。

如图6中的（a）所示，正常状态下，通过ACU_L对DHA_L和DHA_R进行显示控制，DHA_L和DHA_R进行不同内容的双屏显示，此时ACU_R处于热备份状态。

如图6中的（b）所示，若ACU_L失效，则切换由从计算设备对两个显示设备进行双屏显示重构，具体通过ACU_R对DHA_L和DHA_R进行显示控制，使DHA_L和DHA_R切换视频源，进行显示重构，保持双屏正常显示；如图6中的（c）所示，若ACU_R失效，则保持由主计算设备对两个显示设备进行正常显示控制，具体保持正常状态下的通过ACU_L对DHA_L和DHA_R进行显示控制，使DHA_L和DHA_R保持正常显示。可见，该航电系统在单台ACU航电计算机LRU失效的情况下，可以保持两块显示屏的正常显示，提供了在任一航电计算设备故障时，由另一航电计算设备控制两个显示设备分别显示不同内容的显示控制备份方式，达到了在重构状态下不影响正常显示功能的效果。

如图6中的（d）所示，若DHA_L失效，则由主计算设备对另一显示设备进行单屏显示重构，具体通过ACU_L对DHA_R进行显示控制，使DHA_R保持正常状态下的显示内容，或者使DHA_R进行显示重构，将原本双屏显示的内容在这一个无故障的显示屏上进行显示，此时ACU_R处于热备份状态；同理的，如图6中的（e）所示，若DHA_R失效，则由ACU_L对DHA_L进行显示控制，实现单屏显示重构，此时ACU_R处于热备份状态。可见，该航电系统在单台DHA显示屏失效的情况下，仍可以保持显示内容的完整性，提供了在任一显示设备故障时，由另一显示设备显示所有内容的显示控制备份方式，达到了在重构状态下不影响正常显示功能的效果。

在一种可行的实施方式中，基于上述的航电系统，步骤S32可以包括步骤S32.1~S32.4中的至少一种：

步骤S32.1，若主计算设备和任一显示设备存在LRU失效，则切换由从计算设备对另一显示设备进行单屏显示重构；

步骤S32.2，若从计算设备和任一显示设备存在LRU失效，则由主计算设备对另一显示设备进行单屏显示重构；

步骤S32.3，若主计算设备和从计算设备均存在LRU失效，则重启主计算设备和从计算设备；

步骤S32.4，若两个显示设备均存在LRU失效，则由主计算设备进行显示故障报警。

示例性的，基于图3所示的航电系统，设定ACU_L为主计算设备，ACU_R为从计算设备。参照图7，图7为双LRU失效对应的显示重构逻辑示意图，双LRU失效可以有ACU_L和DHA_L存在LRU失效、ACU_L和DHA_R存在LRU失效、ACU_R和DHA_L存在LRU失效、ACU_R和DHA_R存在LRU失效、ACU_L和ACU_R存在LRU失效、DHA_L和DHA_R存在LRU失效等六种情况。在图7中，图7中的（a）为ACU_L和DHA_L存在LRU失效时的显示重构逻辑，图7中的（b）为ACU_L和DHA_R存在LRU失效时的显示重构逻辑，图7中的（c）为ACU_R和DHA_L存在LRU失效时的显示重构逻辑，图7中的（d）为ACU_R和DHA_R存在LRU失效时的显示重构逻辑，图7中的（e）为ACU_L和ACU_R存在LRU失效时的显示重构逻辑，图7中的（f）为DHA_L和DHA_R存在LRU失效时的显示重构逻辑。

如图7中的（a）所示，若ACU_L和DHA_L失效，则切换由从计算设备对另一显示设备进行单屏显示重构，具体通过ACU_R对DHA_R进行显示控制，使DHA_R切换视频源，并进行显示重构，保持正常状态下的显示内容，或者将原本双屏显示的内容在这一个无故障的显示屏上进行显示；同理的，如图7中的（b）所示，若ACU_L和DHA_R失效，则切换由ACU_R对DHA_L进行显示控制，实现单屏显示重构。如图7中的（c）所示，若ACU_R和DHA_L失效，则由主计算设备对另一显示设备进行单屏显示重构，具体通过ACU_L对DHA_R进行显示控制，使DHA_R保持正常状态下的显示内容，或者进行显示重构，将原本双屏显示的内容在这一个无故障的显示屏上进行显示；同理的，如图7中的（d）所示，若ACU_R和DHA_R失效，则由ACU_L对DHA_L进行显示控制，实现单屏显示重构。可见，该航电系统在任意一台ACU故障和任意一台DHA故障时，可以通过剩余可用的ACU和DHA进行显示重构，实现重构模式下显示内容的完整显示，提供了在任一航电计算设备和任一显示设备均故障时，由另一航电计算设备控制另一显示设备显示所有内容的显示控制备份方式。

如图7中的（e）所示，若ACU_L和ACU_R失效，DHA_L和DHA_R将无视频源输入，此时，DHA_L和DHA_R均处于正常但无视频显示的状态，该情况下，可以重启主计算设备ACU_L和从计算设备ACU_R，具体可通过自动或手动的方式对ACU进行重启，例如，当DM模块监测到ACU_L和ACU_R都存在LRU失效时，产生重启控制信号，以自动重启自身所在的ACU，以及通过通信总线输出该重启控制信号，以使另一ACU也自动重启；又例如，当DM模块监测到ACU_L和ACU_R都存在LRU失效时，可以产生提示信号，以使工作人员手动重启两个ACU。如图7中的（f）所示，若DHA_L和DHA_R失效，ACU_L和ACU_R无影响，此时，ACU_L继续处于有效输出状态，ACU_R处于活动但无输出的状态即处于热备份状态，该情况下，可以通过ACU_L驻留的软件进行文字或声光报警，以提醒工作人员。

在一种可行的实施方式中，基于上述的航电系统，各航电计算设备包括图形处理模块，图形处理模块可以包括主飞行显示（PFD）单元和多功能显示（MFD）单元，PFD单元和MFD单元均通过数字视频线和信号传输线与每个显示设备连接；两个航电计算设备包括主计算设备和从计算设备；步骤S33可以包括步骤S33.1~S33.2中的至少一种：

步骤S33.1，若主计算设备中的PFD单元或MFD单元存在HA失效，则切换由从计算设备中的PFD单元和MFD单元对两个显示设备进行双屏显示重构；

步骤S33.2，若从计算设备中的PFD单元或MFD单元存在HA失效，则保持由主计算设备中的PFD单元和MFD单元对两个显示设备进行正常显示控制。

示例性的，基于图3所示的航电系统，设定ACU_L为主计算设备，ACU_R为从计算设备。ACU_L和ACU_R中的图形处理模块包括PFD单元和MFD单元，PFD单元用于控制显示设备显示PFD主飞行参数信息，MFD单元用于控制显示设备显示MFD多功能参数信息。

参照图8，图8为单HA失效对应的显示重构逻辑示意图，单HA失效可以有ACU_L的PFD单元存在HA失效、ACU_L的MFD单元存在HA失效、ACU_R的PFD单元存在HA失效、ACU_R的MFD单元存在HA失效等四种情况。在图8中，图8中的（a）为正常状态下的控制逻辑，图8中的（b）为ACU_L的PFD单元存在HA失效时的状态示意图，图8中的（c）为ACU_L的PFD单元存在HA失效时的显示重构状态示意图，当ACU_L的PFD单元存在HA失效执行显示重构逻辑时，由图8中的（b）的状态变换为图8中的（c）的状态。

如图8中的（a）所示，正常状态下，通过ACU_L对DHA_L和DHA_R进行显示控制，DHA_L进行PFD显示，DHA_R进行MFD显示，或者，DHA_L进行MFD显示，DHA_R进行PFD显示，此时ACU_R中的PFD单元和MFD单元处于活动但不向外输出的状态，ACU_L与ACU_R之间，保持通讯连接，可以实现HA转移（transfer HA），HA转移是指在高可靠性环境中对驻留应用进行某种形式的转移或切换。

如图8中的（b）和图8中的（c）所示，若ACU_L和ACU_R均无LRU失效，ACU_L中PFD单元存在HA失效，则可以进行HA转移，以通过ACU_R的PFD单元和MFD单元对DHA_L和DHA_R进行显示控制，使DHA_L和DHA_R切换视频源，进行显示重构，保持双屏正常显示，此时ACU_L处于活动但无输出的状态。同理的，ACU_L的MFD单元存在HA失效时的显示重构逻辑类似，此处不再赘述。

由于正常状态下ACU_R中的PFD单元和MFD单元处于活动但无输出的状态，若ACU_L和ACU_R均无LRU失效，从计算设备ACU_R中PFD单元或MFD单元存在HA失效，则可以保持正常状态下的通过ACU_L对DHA_L和DHA_R进行显示控制，使DHA_L和DHA_R保持正常显示。

可见，该航电系统在单台ACU航电计算机存在单HA失效的情况下，仍可以保持两块显示屏的正常显示，达到了在重构状态下不影响正常显示功能的效果。

在另一可行的实施方式中，基于上述的航电系统，步骤S34可以包括步骤S34.1~S34.4中的至少一种：

S34.1，若主计算设备中的PFD单元和从计算设备中的MFD单元存在HA失效，则将从计算设备中PFD单元的结构体发送至主计算设备，以在主计算设备中形成新的PFD单元，使主计算设备中的新的PFD单元和MFD单元对两个显示设备进行双屏显示重构；

S34.2，若主计算设备中的MFD单元和从计算设备中的PFD单元存在HA失效，则将从计算设备中MFD单元的结构体发送至主计算设备，以在主计算设备中形成新的MFD单元，使主计算设备中的PFD单元和新的MFD单元对两个显示设备进行双屏显示重构；

S34.3，若主计算设备和从计算设备中的PFD单元均存在HA失效，则保持由主计算设备中的MFD单元对两个显示设备进行MFD显示控制，并由主计算设备进行PFD显示故障报警；

S34.4，若主计算设备和从计算设备中的MFD单元均存在HA失效，则保持由主计算设备中的PFD单元对两个显示设备进行PFD显示控制，并由主计算设备进行MFD显示故障报警。

需要说明的是，结构体可以是用于保存ACU航电计算机消息的MSG结构体，它包含了消息所属的消息类型、附加信息、消息投递时间等信息，此处不做具体限定。

示例性的，参照图9，图9为双HA失效对应的显示重构逻辑示意图，双HA失效可以有ACU_L的PFD单元和ACU_R的MFD单元存在HA失效、ACU_L的MFD单元和ACU_R的PFD单元存在HA失效、ACU_L的PFD单元和ACU_R的PFD单元存在HA失效、ACU_L的MFD单元和ACU_R的MFD单元存在HA失效等四种情况。需要说明，ACU_L的PFD单元和MFD单元存在HA失效、ACU_R的PFD单元和MFD单元存在HA失效这两种情况不属于本实施例所定义的双HA失效的故障情况。在图9中，图9中的（a）为正常状态下的控制逻辑，图9中的（b）为ACU_L的PFD单元和ACU_R的MFD单元存在HA失效时的状态示意图，图9中的（c）为ACU_L的PFD单元和ACU_R的MFD单元存在HA失效时的显示重构状态示意图，当ACU_L的PFD单元和ACU_R的MFD单元存在HA失效执行显示重构逻辑时，由图9中的（b）的状态变换为图9中的（c）的状态。

图9中的（a）所示的状态与图8中的（a）一致，此处不再赘述。若主计算设备ACU_L的PFD单元和MFD单元存在HA失效，则切换由从计算设备对两个显示设备进行双屏显示重构，具体通过ACU_R的PFD单元和MFD单元对DHA_L和DHA_R进行显示控制，使DHA_L和DHA_R切换视频源，进行显示重构，保持双屏正常显示；若从计算设备ACU_R的PFD单元和MFD单元存在HA失效，则保持由主计算设备对两个显示设备进行正常显示控制，具体保持正常状态下的通过ACU_L的PFD单元和MFD单元对DHA_L和DHA_R进行显示控制，使DHA_L和DHA_R保持正常显示。

如图9中的（b）和图9中的（c）所示，若ACU_L和ACU_R均无LRU失效，ACU_L的PFD单元和ACU_R的MFD单元存在HA失效，则可以通过HA转移将ACU_R中PFD单元的MSG结构体发送到ACU_L中，PFD单元的MSG结构体参见图9中的（c）中在ACU_R与ACU_L之间传输的MSG(PFD)，如图9中的（c）所示，此时，ACU_R作为HA转移的发送端，即transfer HA_TX(PFD)，ACU_L作为HA转移的接收端，即transfer HA_RX(PFD)，以通过ACU_L中转移后得到的PFD单元和MFD单元对DHA_L和DHA_R进行显示控制，使显示PFD主飞行参数信息的DHA（DHA_L或DHA_R）切换视频源，进行显示重构，显示MFD多功能参数信息的DHA（DHA_R或DHA_L）保持正常显示，从而使DHA_L和DHA_R保持双屏正常显示，此时ACU_R处于活动但无输出的状态。同理的，ACU_L的MFD单元和ACU_R的PFD单元存在HA失效时的显示重构逻辑类似，此处不再赘述。

若ACU_L和ACU_R均无LRU失效，ACU_L和ACU_R的PFD单元均存在HA失效，则保持由ACU_L中的MFD单元对两个显示设备或其中之一进行MFD显示控制，同时，由ACU_L控制完成PFD失效报警。同理的，若ACU_L和ACU_R均无LRU失效，ACU_L和ACU_R的MFD单元均存在HA失效，则保持由ACU_L中的PFD单元对两个显示设备或其中之一进行PFD显示控制，同时，由ACU_L控制完成MFD失效报警。其中，ACU的报警方式包括文字提醒、声光提示等，此处不作具体限定。

可见，该航电系统在两台ACU航电计算机存在双HA失效的情况下，仍可以保持部分信息的正常显示，相较于相关技术中的系统架构，可以提高显示功能的有效利用率，适应更多故障情况的显示控制，提高了航电系统的适配性。

需要说明的是，上述示例仅用于理解本申请，并不构成对本申请显示重构方法的限定，基于此技术构思进行更多形式的简单变换，均在本申请的保护范围内。

本实施例提出的显示重构方法，能解决相关技术中航电系统存在故障应对措施有限，影响显示控制系统的正常显示功能的技术问题，其中涉及的航电系统的具体架构可以参照上述实施例，由于该显示重构方法中的航电系统可以采用上述航电系统实施例的全部技术方案，因此还至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。对应的，可以实现该显示重构方法的航电系统，也可以具体实现该显示重构方法实施例的全部技术方案及其所带来的所有有益效果，此处不再赘述。

本申请还提供一种飞行器。

在本申请飞行器一实施例中，该飞行器为航空飞行器，可以包括如上述的航电系统，可选地，该航电系统能够实现上述实施例中的显示重构方法。

本申请提供的飞行器，采用上述实施例中的航电系统，能解决相关技术中航电系统的硬件显示尺寸受限，无法灵活调整的技术问题，以及存在故障应对措施有限，影响显示控制系统的正常显示功能的技术问题。与相关技术相比，本申请提供的飞行器的有益效果与上述实施例提供的航电系统以及显示重构方法的有益效果相同，且该飞行器中的其他技术特征与上述实施例公开的特征相同，在此不做赘述。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，具有存储在其上的计算机可读程序指令（即计算机程序），计算机可读程序指令用于执行上述实施例中的显示重构方法。

本申请提供的计算机可读存储介质例如可以是U盘，但不限于电、磁、光、电磁、红外线或半导体的系统或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体地例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接的便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器（RAM：Random Access Memory）、只读存储器（ROM：Read Only Memory）、可擦式可编程只读存储器（EPROM：Erasable Programmable Read Only Memory或闪存）、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器（CD-ROM：CD-Read Only Memory）、光存储器件、磁存储器件等等，或者上述的任意合适的组合。在本实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统或器件使用，或者二者结合使用。计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF（RadioFrequency：射频）等等，或者上述的任意合适的组合。

上述计算机可读存储介质可以是飞行器中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入飞行器中的。

上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被飞行器执行时，使得飞行器可以实现本申请实施例公开的显示重构方法中限定的上述功能。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网（LAN：Local Area Network）或广域网（WAN：Wide Area Network）—连接到用户计算机，或者连接到外部计算机，例如利用因特网服务提供商提供的因特网连接。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的方法、设备、系统和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，模块的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

本申请提供的存储介质为计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有用于执行上述显示重构方法的计算机可读程序指令（即计算机程序），能够解决相关技术中航电系统存在故障应对措施有限，影响显示控制系统的正常显示功能的技术问题。与相关技术相比，本申请提供的计算机可读存储介质的有益效果与上述实施例提供的显示重构方法的有益效果相同，在此不做赘述。

本申请还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述的显示重构方法的步骤。

本申请提供的计算机程序产品能够解决相关技术中航电系统存在故障应对措施有限，影响显示控制系统的正常显示功能的技术问题。与相关技术相比，本申请提供的计算机程序产品的有益效果与上述实施例提供的显示重构方法的有益效果相同，在此不做赘述。

以上仅为本申请的部分实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是在本申请的技术构思下，利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (13)

1.一种航电系统，其特征在于，包括两个航电计算设备和两个显示设备，两个所述航电计算设备通信连接，各所述显示设备通过数字视频线和信号传输线与每个所述航电计算设备连接；

其中，两个所述航电计算设备构成双余度航电计算子系统，提供航电计算备份；

两个所述航电计算设备和两个所述显示设备构成交叉冗余显示控制子系统，当任一所述航电计算设备和/或任一所述显示设备存在故障时，通过其他设备进行显示重构，提供显示控制备份；其中，所述其他设备为两个所述航电计算设备和两个所述显示设备中除所述故障设备之外的其他所述航电计算设备和所述显示设备，所述故障包括现场可更换单元LRU失效和/或驻留应用HA失效。

2.如权利要求1所述的航电系统，其特征在于，各所述显示设备包括：

显示单元，通过所述数字视频线分别与两个所述航电计算设备连接，所述显示单元用于根据接收到的视频信号进行显示。

3.如权利要求2所述的航电系统，其特征在于，各所述显示设备还包括：

通信单元，通过所述信号传输线分别与两个所述航电计算设备连接，所述通信单元用于根据用户的操作信息，输出用户操作指令；

自检单元，通过所述信号传输线分别与两个所述航电计算设备连接，所述自检单元用于检测设备故障，输出自检信息。

4.如权利要求2或3所述的航电系统，其特征在于，各所述显示设备还包括：

冻屏检测单元，通过所述数字视频线分别与两个所述航电计算设备连接，还与所述显示单元连接，所述冻屏检测单元用于根据接收到的视频信号进行冻屏检测，输出检测通过的所述视频信号给所述显示单元。

5.如权利要求1所述的航电系统，其特征在于，各所述航电计算设备包括：

航电计算模块，用于根据接收到的外部信息进行航电计算，输出图形处理信号；

图形处理模块，与所述航电计算模块连接，并通过所述数字视频线分别与两个所述显示设备连接，所述图形处理模块用于根据所述图形处理信号进行图形生成与图像渲染，输出两路视频信号，分别通过所述数字视频线对应传输至两个所述显示设备；

所述航电计算模块通过所述信号传输线分别与两个所述显示设备连接，所述航电计算模块还用于通过所述信号传输线接收所述显示设备输出的用户操作指令和自检信息。

6.如权利要求5所述的航电系统，其特征在于，各所述航电计算设备还包括：

显示管理模块，分别与所述航电计算模块和所述图形处理模块连接，还通过所述数字视频线和所述信号传输线与每个所述显示设备连接，两个所述航电计算设备内的所述显示管理模块之间通信连接，所述显示管理模块用于监控各所述显示设备和各所述航电计算设备的故障情况，以提供所述航电计算备份以及所述显示控制备份。

7.一种显示重构方法，其特征在于，适用于如权利要求1至6中任一项所述的航电系统，所述显示重构方法包括：

获取两个所述航电计算设备和两个所述显示设备的故障监控信息；

根据所述故障监控信息确定故障设备和其他设备，所述故障设备为任一所述航电计算设备和/或任一所述显示设备，所述其他设备为两个所述航电计算设备和两个所述显示设备中除所述故障设备之外的其他所述航电计算设备和所述显示设备；

根据所述故障设备的故障情况和预设的显示重构逻辑，利用所述其他设备进行显示重构，以提供显示控制备份；其中，所述故障情况包括现场可更换单元LRU失效和/或驻留应用HA失效。

8.如权利要求7所述的显示重构方法，其特征在于，所述根据所述故障设备的故障情况和预设的显示重构逻辑，利用所述其他设备进行显示重构，包括：

当所述故障设备的故障情况为单LRU失效时，根据单LRU失效显示重构机制，利用所述其他设备进行双屏显示重构或单屏显示重构，其中，所述单LRU失效是指任一所述航电计算设备或任一所述显示设备存在所述LRU失效；

当所述故障设备的故障情况为双LRU失效时，根据双LRU失效显示重构机制，利用所述其他设备进行单屏显示重构或显示故障报警，其中，所述双LRU失效是指任一所述航电计算设备和任一所述显示设备存在所述LRU失效，或者两个所述显示设备存在所述LRU失效；

当所述故障设备的故障情况为单HA失效时，根据单HA失效显示重构机制，利用所述其他设备进行双屏显示重构，其中，所述单HA失效是指任一所述航电计算设备存在所述HA失效；

当所述故障设备的故障情况为双HA失效时，根据双HA失效显示重构机制，利用所述其他设备进行双屏显示重构和/或显示故障报警，其中，所述双HA失效是指两个所述航电计算设备均存在所述HA失效。

9.如权利要求8所述的显示重构方法，其特征在于，两个所述航电计算设备包括主计算设备和从计算设备；

所述当所述故障设备的故障情况为单LRU失效时，根据单LRU失效显示重构机制，利用所述其他设备进行双屏显示重构或单屏显示重构，包括：

若所述主计算设备存在所述LRU失效，则切换由所述从计算设备对两个所述显示设备进行双屏显示重构；

若所述从计算设备存在所述LRU失效，则保持由所述主计算设备对两个所述显示设备进行正常显示控制；

若任一所述显示设备存在所述LRU失效，则由所述主计算设备对另一所述显示设备进行单屏显示重构。

10.如权利要求9所述的显示重构方法，其特征在于，所述当所述故障设备的故障情况为双LRU失效时，根据双LRU失效显示重构机制，利用所述其他设备进行单屏显示重构或显示故障报警，包括：

若所述主计算设备和任一所述显示设备存在所述LRU失效，则切换由所述从计算设备对另一所述显示设备进行单屏显示重构；

若所述从计算设备和任一所述显示设备存在所述LRU失效，则由所述主计算设备对另一所述显示设备进行单屏显示重构；

若两个所述显示设备均存在所述LRU失效，则由所述主计算设备进行显示故障报警。

11.如权利要求8所述的显示重构方法，其特征在于，各所述航电计算设备包括图形处理模块，所述图形处理模块包括主飞行显示PFD单元和多功能显示MFD单元，所述PFD单元和所述MFD单元均通过所述数字视频线和所述信号传输线与每个所述显示设备连接；两个所述航电计算设备包括主计算设备和从计算设备；

所述当所述故障设备的故障情况为单HA失效时，根据单HA失效显示重构机制，利用所述其他设备进行双屏显示重构，包括：

若所述主计算设备中的所述PFD单元或所述MFD单元存在所述HA失效，则切换由所述从计算设备中的所述PFD单元和所述MFD单元对两个所述显示设备进行双屏显示重构；

若所述从计算设备中的所述PFD单元或所述MFD单元存在所述HA失效，则保持由所述主计算设备中的所述PFD单元和所述MFD单元对两个所述显示设备进行正常显示控制。

12.如权利要求11所述的显示重构方法，其特征在于，所述当所述故障设备的故障情况为双HA失效时，根据双HA失效显示重构机制，利用所述其他设备进行双屏显示重构和/或显示故障报警，包括：

若所述主计算设备中的所述PFD单元和所述从计算设备中的所述MFD单元存在HA失效，则将所述从计算设备中所述PFD单元的结构体发送至所述主计算设备，以在所述主计算设备中形成新的PFD单元，使所述主计算设备中的所述新的PFD单元和所述MFD单元对两个所述显示设备进行双屏显示重构；

若所述主计算设备中的所述MFD单元和所述从计算设备中的所述PFD单元存在HA失效，则将所述从计算设备中所述MFD单元的结构体发送至所述主计算设备，以在所述主计算设备中形成新的MFD单元，使所述主计算设备中的所述PFD单元和所述新的MFD单元对两个所述显示设备进行双屏显示重构；

若所述主计算设备和所述从计算设备中的所述PFD单元均存在HA失效，则保持由所述主计算设备中的所述MFD单元对两个所述显示设备进行MFD显示控制，并由所述主计算设备进行PFD显示故障报警；

若所述主计算设备和所述从计算设备中的所述MFD单元均存在HA失效，则保持由所述主计算设备中的所述PFD单元对两个所述显示设备进行PFD显示控制，并由所述主计算设备进行MFD显示故障报警。

13.一种飞行器，其特征在于，包括如权利要求1至6中任一项所述的航电系统。