航空全双工交换式以太网探究

针对传统航空总线不能满足下一代航空电子系统对高速和实时性数据通信的要求,提出航空全双工交换式以太网（AFDX）。描述AFDX通信网络的特点、结构、通信机制和协议栈,并给出AFDX终端系统和网络交换机的设计思路,阐明硬件结构和软件流程,对AFDX通信网络的研究具有一定的参考和推广价值。     

基于FPGA的AFDX协议处理芯片设计

航空电子全双工交换式以太网（AFDX）是下一代航空数字网络的首选。AFDX的端系统可以保证数据在航电系统网络之间交换的安全性和可靠性,基于ARINC664规范的第7部分,提出了符合该规范的AFDX协议处理芯片的设计方案,对AFDX协议处理芯片中的关键模块进行了设计和仿真。     

基于USB接口的AFDX网络TAP卡设计与实现

AFDX网络以其传输时间确定性、高可靠性和实时性等优点,成为新一代大型飞机航空总线的最佳选择之一。作为一种具有巨大应用潜力的新型的机载网络,AFDX网络的仿真测试至关重要。针对AFDX网络系统提出了一种TAP（test access point,测试访问接口）结构的测试卡设计方案。在设计的过程中,充分考虑了接入方式对网络传输的影响和数据捕获速率对主机接口的要求,采用串联植入方式设计出一款基于USB2.0接口的TAP卡及协议解析和数据统计软件,为AFDX网络的性能评估和系统级验证提供了方法和依据。通过在AFDX仿真验证平台中的实测结果,证明了该TAP卡具有灵活性强、测试精度高、实时性强等特点,完全满足AFDX网络测试及监控需求,为相关测试系统的研制提供了设计思路和实践经验。     

飞行试验测试采集的AFDX总线检测分析技术研究

在航空产品的航电系统跨代升级中,AFDX总线数据的检测分析是飞行试验对航空产品航电系统进行科研鉴定的一项重要技术手段,针对复杂航空电子环境下的采集记录的AFDX总线数据的多类、随机性等特点,提出了AFDX总线消息识别、帧检测、丢包检测分析方法及实现技术,并结合采用了AFDX总线周期检测分析算法,设计了AFDX总线的检测分析技术,实现了飞行试验AFDX总线的检测分析,最后在某试验机AFDX总线飞行试验测试中进行了应用,试验表明该AFDX总线检测分析技术满足飞行试验对航电系统进行科研鉴定的需求。     

AFDX网络终端系统的确定性分析与实现

航空全双工交换式以太网（AFDX）具有高速、确定性和双余度等特点,已经作为新一代航空电子系统的数据传输网络。分析了AFDX网络确定性的基本原理,根据网络带宽分配、网络延迟和发送抖动对终端系统施加的要求,提出在终端系统内部应实现的相关逻辑功能和实现方法。结合AFDX网络终端系统的SoC芯片设计,采用Verilog语言实现了数据流量规整、发送调度和其他相关逻辑功能,以确保芯片的最终实现满足确定性要求。通过仿真和FPGA原型验证,证明了确定性设计实现的正确性。     

某型航空备份仪表的大气数据系统设计

以某型飞机备份仪表原理样机系统的研制为背景,阐述了其大气数据系统的设计思想,详细介绍了大气数据系统的结构、建模及实现等研制过程.该大气数据系统选用精密压力变送器(PPT)测量大气静压和总压,并采用小型单板计算机(686CORE)作为大气数据系统的嵌入式计算机,实现气压式高度表、空速表和马赫数表等大气数据仪表参数的计算,并应用有源矩阵液晶显示器(AMLCD)实时显示飞行参数.     

AFDX应用程序设计与实现

航空电子全双工交换式以太网(AFDX)是在新一代大型飞机上应用的新型航空数据总线;AFDX已成为国内外先进民用飞机的核心总线,对其开展广泛深入的研究是非常必要的;针对AFDX性能和适航性研究的需要,首先建立了一套AFDX实验系统,在此基础上,采用Visual C++开发了AFDX应用程序;在实验系统上,该应用程序通过大批量数据发送、接收,验证了AFDX应用程序设计的正确性,在此基础上,通过对数据帧总数及字节数的统计分析,进一步验证了AFDX网络传输的可靠性,并为研究AFDX的确定性、可靠性等提供了大量的测试数据,满足了设计需求。     

民用飞机高速航电系统AFDX网络设计与分析

针对AFDX网络在民用飞机综合化航空电子系统中应用,在对AFDX网络协议技术特点分析的基础上,提出了交换机体系架构和端系统体系架构的实施方案。分析了交换机帧过滤、流量警管、帧调度与转发的实现方式,论述了端系统虚拟链路调度、余度管理和协议栈的实施机制。研制了AFDX网络交换机和端系统,并开发了支持网络应用的配置仿真以及数据加载工具,提供了AFDX网络在航电系统应用的全套解决方案。通过AFDX网络测试平台对研制的交换机与端系统产品进行了验证测试,实际测试结果表明,AFDX网络交换机、端系统产品的设计完全符合ARINC664规范设计要求,能够满足高速航空电子网络数据传输的实时性、确定性与可靠性要求。     

AFDX交换芯片虚拟验证关键技术研究

AFDX（Avionics Full Duplex Switched Ethernet,航空全双工交换式以太网）网络为航电系统提供了一种确定、余度的数据交换服务,其基础和核心是交换芯片。在AFDX网络交换芯片整个研制过程中能否对其进行充分验证,是直接影响其投片成功的关键因素之一。本文结合AFDX网络交换芯片的设计过程,系统分析AFDX网络交换机及芯片的特点,制定出相应的验证策略,最后采用SystemVerilog验证语言、并基于OVM（Open Verification Method）概念构建了AFDX交换芯片的虚拟验证环境,缩短了验证平台的开发时间,极大提高了验证效率。     

基于模糊控制的无人机大气数据模拟系统研究

大气数据系统可为飞机提供高度、高度速率（升降速度）、空速和马赫数等飞机飞行状态的重要信息,并应用于飞控和导航系统中。为满足无人机半物理仿真研究的需求,提出了一种新颖的大气数据系统模拟方案,建立了由微分方程组描述的大气数据模拟系统的变结构非线性近似模型,并在此基础上进行了斜坡输入模糊控制器设计和数字仿真。仿真结果对比表明当模糊控制器各模糊语言值取高斯型隶属函数时调节时间短、进入稳态后响应平稳,控制效果最佳。     

一种基于AFDX总线的可靠文件传输机制研究

随着航空需求的不断提高,传统的航空总线已经不能满足新一代航空电子系统对高速数据通信的要求,A FDX成为下一代航空电子数据通信总线,基于此,提出并实现一种基于A FDX总线的可靠文件传输机制。经实验验证,该机制具有较高的安全性、可靠性。     

基于FPGA的AFDX端系统的设计与实现

航空电子全双工交换式以太网(AFDX)是航空数据总线的最佳选择之一;AFDX端系统是AFDX网络的重要组成部分,为航空电子子系统与AFDX网络之间提供了信息收发的通道,保证了航空电子子系统之间数据交换的安全性和可靠性;文中在分析研究ARINC664规范第7部分的基础上,提出了符合该规范要求的基于FPGA的AFDX端系统设计方案,给出了虚拟链路层模块的具体实现;在TechSAT测试平台的实验结果证明,设计的端系统满足ARINC664规范要求,具有较高的可靠性和稳定性。     

一种飞行试验AFDX航电系统的采集网络时延测试方法

全双工交换以太网AFDX正逐渐取代传统的1553B,成为新一代航电系统的构架协议;AFDX总线具有以太网的时延特点;飞行试验对航电系统的采集网络数据时间延迟测试有特殊的需求,针对飞行试验测试的特点,提出了一种飞行试验AFDX航电系统的采集网络时延测试方法,解决了航电AFDX采集网络时延测试难题;通过对某试验机的AFDX采集网络时间延迟测试,提高了飞行试验某AFDX航电子系统的试验计算精度,证明了该方法在工程中的有效性.     

基于FPGA的AFDX端系统协议芯片的设计与实现

航空电子全双工交换以太网(AFDX)是下一代航空数据网络的最佳选择,AFDX端系统保证了AFDX网络航电系统之间数据交换的安全和可靠性;为了研制具有我国自主产权的新型机载数据网络端系统协议芯片,基于ARINC664规范第7部分,提出符合该规范的基于FPGA的AFDX端系统协议芯片和相应AFDX端系统板卡的设计方案,并给出关键模块的具体实现;通过对端系统协议芯片进行测试验证,证明该端系统协议芯片符合AFDX协议标准,具有较高的通信性能及稳定性,可为新一代航空电子设备中的数据通信提供保障。     

AFDX网络系统测试设计与实现

AFDX (Avionics Full-Duplex Switched Ethernet)作为新型航空总线技术,已经在空客A380/400M、波音B787等飞机上得到成功应用。AFDX网络的出现为航空电子系统的发展提供了一种高实时性和可靠性的解决方案。如何有效论证一个AFDX网络系统的实时性和可靠性成为了AFDX网络系统测试方面的一个重大课题。通过采用数 据收发,网络监控和故障注入的方式对 AFDX 网络系统的可靠性进行有效的评测,实现了一种 AFDX 网络系统测 试和评估系统。经过测试,该测试系统可以有效地对AFDX网络系统的可靠性进行评估和测试。     

AFDX网络应用关键技术分析与研究

研究了基于AFDX网络的航空电子系统的特点;提出了AFDX网络顶层设计所涉及到的几个关键技术,包括网络拓扑、网络时统、网络加载、网络管理、网络配置和网络监控,并对每个关键技术进行了分析与研究;最后指出这些关键技术对基于AFDX网络的飞机航空电子系统设计具有重要的参考价值.     

Applying Trajectory approach with static priority queuing for improving the use of available AFDX resources

AFDX (Avionics Full Duplex Switched Ethernet) standardized as ARINC 664 is a major upgrade for avionics systems. The mandatory certification implies a worst-case delay analysis of all the flows transmitted on the AFDX network. Up to now, this analysis is done thanks to a tool based on a Network Calculus approach. The more recent Trajectory approach has been proposed for the computation of worst-case response time in distributed systems. It has been shown that the worst-case delay analysis of an AFDX network can be improved using an optimized Trajectory approach. This paper extends this optimized approach with the integration of static priority QoS policies. This extension makes possible to compute the bounds needed for deterministic avionics flows (high priority) when (lower priority) non avionics flows are added. Moreover, the paper provides an analysis of the pessimism of the obtained bounds.     

AFDX 网络系统监控设计与实现

航空电子全双工交换式以太网AFDX (Avionics Full-Duplex Switched Ethernet)作为一种新型航空总线技术,因具备高实时性、高稳定性、可扩展性等特点已在空客A380等大型商用飞机上进行了成功应用,并将成为新一代飞机的主流通信网络。如何对AFDX网络的性能进行有效地测试验证将会直接影响着航空电子系统的平稳发展。本文通过分析AFDX网络系统工作过程,提出了一种基于并联方式数据采集的网络监控方案,系统授时精度高、同步性强。通过实际测试验证,该系统可以有效地对AFDX网路系统的实时性和可靠性等性能进行测试评估。     

AFDX网络延迟计算方法

介绍了AFDX网络的关键概念,并指出应用此技术时必须给出数据帧延迟上界;分析了AFDX网络数据在端系统和交换机中的调度方法;研究了AFDX网络数据传输延迟的分布情况,提出了AFDX网络在最坏情况下的延迟计算方法;最后指出运用此方法可以对网络延迟进行仿真计算,据此进行网络参数调整,尽早优化系统设计。