一种航电系统AFDX网络管理技术的研究与实现

机载网络作为飞机航电系统的关键技术之一,其实时性能、容错能力以及网络行为的正确性将影响到飞机的整体性能,对其合理的管理可有效发挥航电系统的性能。基于对航电系统网络架构进行的研究,提出了一种采用AFDX为主干网络的级联式双中央处理机航电系统架构模型,在此模型的基础上结合AFDX网络的特点和TCP/IP网络管理的方法,进行了AFDX网络管理技术的研究,对AFDX网络管理方法和实现方式进行了分析,提取其构型管理、故障管理、配置管理等关键需求并在Vx Works653操作系统中实现该网络管理软件。     

一种机载AFDX网络管理系统的研究与实现

随着航电系统技术的提高,航电系统对网络传输速率、可靠性、安全性的要求越来越高,作为新一代总线互连技术之一的AFDX技术备受关注。文中介绍了AFDX及SNMP的基础知识,提出了一种机载AFDX网络管理方法,详细描述了机载AFDX网络管理系统的设计与实现。系统基于模块化的设计思想,采用分层的体系架构及开放应用接口的理念,提高了软件的易扩展性,得到了良好的应用。     

AFDX端系统协议软件设计与实现

网络作为航电系统的核心部分,其性能直接影响航电系统。AFDX网络是新一代航空电子系统的传输网络技术,具有高速、确定性和稳定性的特点。在深入研究AFDX网络协议的基础上,结合航电网络的实际应用,根据AFDX端系统关于冗余管理、完整性检测和VL隔离的特点,提出了一种AFDX端系统协议软件的设计方法。该方法通过采样、队列和SAP三类端口实现了AFDX标准数据的发送和接收功能,支持10(Mb.s-1)/100(Mb.s-1)的数据传输,并采用了VL管理、冗余管理和完整性检测方法,有效提高了数据传输的确定性和稳定性。多次的功能和性能测试表明,该软件设计方法实现了ARINC664 P7协议规定的AFDX端系统协议栈功能,具有良好的正确性和可靠性。     

SNMP协议在AFDX网络中的应用

AFDX高速网络已成为现代飞机航电系统的主干网络架构,终端设备数量多、自动化程度参差不齐。为解决AFDX网络统一管理的问题,文章基于SNMP协议给出了网络管理的方案,具有管理信息库、构型管理、故障管理和配置管理等功能。结果表明中SNMP协议不仅能够实时监控AFDX网络终端工作状态,而且具有成本低、通用性高、实现容易等特点。     

AFDX网络设备电磁兼容设计方法分析

AFDX网络是当前国际公认的运输机主流机载网络。AFDX作为航电主干网络,连接诸多AFDX网络设备,因此,这些机载设备的电磁兼容问题则显得尤为重要。文章针对AFDX网络设备的电磁兼容问题,从实际工程经验出发,针对AFDX网络设备,分析了时钟电路、接口电路、机械结构及外围电缆的电磁兼容影响,提出了实际的设计方法和典型的应用实例。     

基于AFDX的跨总线ARINC615协议软件设计及实现

ARINC615协议定义了一种基于ARINC429总线的数据加卸载方法,在以AFDX网络为核心的航电网络中,数据加载器一般为基于AFDX通信的端系统设备,为了完成航电网络加载器对ARINC429总线设备的加载,文章提出了一种基于AFDX的跨总线加载结构,采用有穷状态机的方法实现了ARINC615协议的功能,设计并实现了基于ARINC615协议的应用软件,保证了文件传输的有效性和可靠性。     

一种基于SoPC型FPGA的千兆AFDX交换机设计与实现

航空电子全双工交换式以太网(AFDX)是实现航电系统间的高速数据交换枢纽和核心,是现代先进飞机分布式综合化的关键技术之一,具有低延迟、确定性、高可靠性等诸多优点.为满足下一代机载网络对高带宽的需求,结合现有AFDX技术基础,提出了基于SoPC型FPGA的千兆AFDX交换机技术,分别从关键技术、系统架构设计、功能仿真等方面阐述.经功能/性能测试,本设计满足千兆AFDX网络通信设计,其确定性、高速率满足通信架构设计要求.     

航电AFDX总线监控器的设计和实现

AFDX(Avionics Full Duplex Switch Ethernet)是空客公司首先提出的,在商用以太网技术的基础上,通过增加特殊功能来保证航空应用的确定性和可靠性,是目前最先进的机载通信网络.文中针对航电设备与总线网络通信出现的故障,设计了某型号飞机AFDX总线监控器,该设备是一个便携式工控机,通过扩展AFDX总线接口卡,实时、高速、可靠的对总线上的数据进行记录、分析、显示,并依照航电总线标准ICD(接口控制文件)库进行解析,快速准确的定位故障,避免设备的无故障拆装,提高维护效率.仿真实验表明:该监控器可实时监控航电AFDX总线上的所有动态信息,对信息的分析处理正确,能满足设计需求.     

一种AFDX网络数据加卸载卡/座测试性改进设计

AFDX网络数据加卸载卡/座是航电系统加卸载任务的专用设备,其主要实现数据加载卡与航电网络之间的通信.测试性设计技术与产品可靠性、维修性、保障性、安全性等其它通用质量特性同等重要,良好的测试性设计可以提高装备的战备完好性、任务成功性,减少维修人力和保障资源,降低装备寿命周期费用.     

航空总线AFDX研究

AFDX已经在空客A380客机上得到了成功的运用.AFDX在速度、通信方式、信息类型、实时性等方面都有很大的优势,减少了各种连线的数量和重量,是未来航电总线产品的主流.     

新一代民机航空电子互连技术发展

综述了民机航空电子体系架构从联邦式体系(如A310)、综合模块化航电体系IMA(如B777)乃至分布式综合模块化航电体系DIMA(如A380和研B787)的发展过程,对民机典型互连协议进行了比较,指出航空电子全双工交换式以太网AFDX互连技术能够满足新一代民机航电"信息一体化"的发展需求,并以当代先进大型民机A380为例,说明其如何采用AFDX互连构筑DIMA.最后对我国大型飞机航电系统发展提出一些建议.     

大型民用飞机航电系统总线激励技术的研究

在对航电系统进行仿真验证时,需要按照接口控制文档(ICD)的要求发送和接收航电总线信号,通常都是根据具体型号飞机开发对应的航电总线激励系统,通用性和扩展性较差、开发周期长、成本较高。针对该问题,对大型民用飞机的主要航电总线如AFDX,ARINC429等航电总线的激励技术进行了研究,建立了航电总线激励系统的层次抽象模型和组织结构模型,设计了一套具有良好通用性和扩展性的航电总线激励系统,对该系统进行了测试,并给出了应用实例。结果表明,该系统具有良好的通用性和扩展性,为大型民用飞机航电系统的设计开发与集成验证提供了有力支撑。     

航空专用数据总线技术研究

本文从航电系统结构的演变出发,通过时1553B、ARINC429、STANAG3910等传统总线和FC、AFDX、TTE等新一代总线的研究分析,归纳出了航空专用数据总线技术的发展脉络,明确了国内该领域的发展方向.     

AFDX端系统中冗余管理的研究和实现

新型客机、运输机选用AFDX网络作为综合化航空电子系统的主干网络,AFDX端系统(ES)作为通信接口是AFDX网络重要的组成部分.本文研究了ARINC664标准对AFDX-ES的设计需求,包括虚拟链路、冗余管理、完整性检测以及SkewMax等,分析了AFDX-ES的结构和数据收发流程,重点描述了冗余管理的调度机制和实现方法.采用FPGA实现并验证了AFDX-ES的设计需求,为研制自主化的AFDX端系统产品提供参考.     

基于FPGA的AFDX＿PCI协议转换卡设计

通信系统是航电系统的重要组成部分,决定了控制室发出的指令能否快速、可靠地发送到功能执行模块。上个世纪广泛使用的ARINC429和ARINC629总线,由于传输速率限制,已经无法满足现代飞机的需求,因此,基于ARINC664标准的AFDX总线已经成为目前主流机型的选择。论文从硬件和软件两个方面介绍了如何基于FPGA芯片实现AFDX端系统的功能,实现AFDX数据与PCI数据的相互交换,并搭建了硬件平台、设计了软件代码,对端系统进行了性能测试。     

某型AFDX网络交换机测试性分析

AFDX交换机是整个AFDX网络的核心所在,AFDX交换机的产生的故障会导致整个网络的瘫痪、失效。文章针对某型AFDX交换机的测试性设计进行测试性建模,并根据测试性模型形成了该AFDX交换机的测试性设计的基础数据。     

AFDX交换机的低成本双余度交换功能设计

介绍了非余度AFDX交换机的系统结构,针对其交换功能进行了硬件、逻辑和软件层面的细致分析,提出了三个层次的双余度AFDX交换机设计方案,经过对比分析,在单余度AFDX交换机软件层次上重新设计配置解析软件实现双余度AFDX交换功能,建立了一个低成本的双余度AFDX网络验证环境,经过实际测量和理论分析,低成本双余度AFDX网络的余度网络转发延时满足ARINC664 Part7规范对冗余数据帧最大偏移值SkewMax的要求。     

AFDX网络端到端时延分析方法

针对AFDX网络时延分析问题,研究应用确定性网络演算理论的端到端AFDX网络传输时延分析方法。建立AFDX网络数据传输元模型,确定数据帧网络传输的各个网络元件,分析数据帧传输路径上各网络元件的最大处理时延,累加计算获得整个网络的端到端最大时延。多路复用排队时延是主要的可变时延,也是AFDX网络时延分析的关键。针对典型的先进先出策略和静态优先级排队复用策略,基于网络演算理论,给出其最大时延计算方法。最后,对该方法进行实例分析,表明该方法能够有效计算AFDX网络最差情况下的端到端数据传输时延。     

AFDX-TAP设备研究与实现

提出了一种串联植入式的AFDX网络TAP设备实现方法,从AFDX组网方式分析验证该TAP设备可以实现对AFDX网络的透明监测,并针对这种实现方式,提出软硬件解决方案,验证了该串联植入方式的TAP设备,可以有效地监测AFDX网络的工作状态和测试航空交换式以太网的可靠性与稳定性。     

基于AFDX总线的端系统测试技术

AFDX总线技术是目前航空机载设备交换式网络的代表,也是近年来大型飞机航空机载设备首选的总线通信网络。为了实现某设备AFDX总线主要功能和性能检测,简要介绍了AFDX总线技术的基本原理与通信特点,通过使用VC＋＋6.0软件技术在工控机上集成了AFDX端系统测试功能,并给出了该技术在AFDX端系统上的测试结果。