光纤通道航电总线数据采集器设计

光纤通道(fiber channel)网络具有高带宽、高可靠性、低延迟等特性,是新一代综合式航空电子系统统一网络的最佳选择。为了解决光纤通道航电总线试飞测试的需求,在分析光纤通道协议的基础上,研究并提出了适用于飞行试验的光纤通道航电总线数据采集器的设计方案,对其中的关键技术进行了探讨和研究,给出了解决途径,对光纤通道航电总线试飞测试技术研究和应用具有一定的借鉴意义。     

基于PETRI网理论的FC-AE-1553建模与性能分析

光纤通道是新一代网络和总线技术,具有兼容性好、延迟低、可靠性高、传输速度快和传输距离远等优点,以确定与随机Petri网为工具,基于周期消息和事件消息,对光纤通道在航空电子环境的FC-AE-1553网络进行建模仿真,根据仿真计算出FC-AE-1553网络负载和系统的延迟时间两个重要的性能指标,通过对两个指标的性能曲线进行分析,有助于进一步理解航电系统事件消息在FC-AE-1553网络中的传输机制,为综合航电系统的设计和完善提供重要的理论依据.     

光纤通道与MIL-STD-1553B协议的兼容性设计

随着航空电子技术的发展,现在的航电主网络MIL-STD-1553B,其1Mbps带宽越来越不能满足高速数据交换的需求,以光纤通道来替代现有的航电网络成为重要的发展趋势,为实现系统的平稳升级,需要兼容传统的1553B设备;重点介绍了光纤通道与MIL-STD-1553B桥接的主要技术,并且给出了光纤通道兼容MIL-STD-1553B设备的软硬件设计方案,搭建了基于FPGA+HOLT1575的软硬件平台,验证了桥接设计方案的正确性与可行性,为MIL-STD-1553B总线到高速光纤网络的过度提供了设计参考.     

FC-AE-1553网络的建模仿真研究

研究了FC-AE-1553（Fibre Channel-Avionics Environment-1553,光纤通道-航空电子环境-1553）网络的计算机仿真问题。从FC-AE-1553网络的基本原理出发,提出了网络结构模型和数据传输控制方法;在OPNET Modeler中创建了FC-AE-1553网络节点模型和FC交换机模型;采用数据传输控制方法控制整个FC-AE-1553网络的数据传输,对航空电子典型拓扑网络进行仿真。通过仿真实验与结果分析证明了FC-AE-1553网络具有良好的实时性能,采用提出的数据传输控制方法比MIL-STD-1553B的数据控制方法有更高的网络吞吐能力和更强的适应性。     

不同拓扑结构FC-AE-1553B网络性能研究

研究点对点、交换式与仲裁环3种不同拓扑结构的网络,建立FC-AE-1553B网络的Markov模型,并分析单点故障对不同拓扑结构总线的影响。仿真结果表明,基于点对点结构的FC-AE-1553B网络在传输NT节点到NC节点的数据流时,具有最小时延,基于交换机实现的FC-AE-1553B网络在传输NT节点到NT节点的数据时,传输性能较优。     

高性能光纤通道上实现1553B协议的研究

当前机动平台上广泛使用的1553B协议越来越不适应数据传输的需求增长,需要找到一个1553B协议在光纤通道上实现的方法,以获得光纤通道所具有的优势性能;1553B协议原设计实行在线缆上,因此就必须实现其到光纤通道的转换接口;1553B协议使用的是命令/响应模式,并以消息、字为传输单位,而光纤通道则是以交换、序列、帧为传输单位,对两者传输单位的映射和传输机制进行设计,完成1553B协议在光纤通道上的实现;最终通过测试验证了设计的正确性,经过转换的协议可以支持原有协议的功能,并且在性能上达到光纤通道提供的传输速率。     

光纤通道在总线技术中的应用

说明了光纤通道(FC)的优势和发展概况,展望了其在未来总线技术中的应用趋势.阐述了光纤通道的协议层次模型、拓扑结构和帧结构.重点分析了光纤通道在航空电子领域总线技术中的性能特点,尤其是与MIL-STD-1553总线的兼容性,揭示了它在未来总线技术中的巨大发展潜力.     

FC-AE-1553与MIL-STD-1553桥设计与实现

以光纤通道替代现有航电主网络MIL-STD-1553,已成为未来航电系统发展的必然选择.如果既能兼容原有的1553终端又能融合光纤通道技术,则对航电系统的整体更新换代有着重大意义.为此提出了三种MIL-STD-1553与FC-AE-1553桥接的方法并进行了实验验证和应用.     

基于FC的航电数字视频传输技术研究

光纤通道音视频协议（FC-AV）定义了视频信息在光纤通道FC网络传输方法,为视频设备之间互连提供一种接口标准,代表航电系统视频信息传输技术的发展趋势。深入研究光纤通道音视频协议的基本原理,基于FPGA实现视频信息采集、容器系统的组织、FC数据帧的组织封装以及显示容器系统显示控制等关键技术,研制一套硬件接口模块,构建一个视频传输网络,验证了基于光纤通道传输图像信息方法,解决图像信息远距离的难题,为航空电子应用光纤通道传输图像信息奠定了基础。     

基于DSPN的1553B总线网络建模及性能分析

提出一种基于确定与随机Petri网DSPN(Deterministic and Stochastic Petri Net)的1553B总线网络性能分析方法。在探讨DSPN的形式化定义的基础上,基于模块化思想建立1553B总线网络的周期控制模块模型和信道传输模块模型,最终建立1553B总线网络的DSPN模型,并描述1553B总线网络的动态行为特性。通过仿真实验得到了1553B总线网络的总线负载和延迟时间的动态变化曲线,验证了模型的正确性和有效性。所建模型可以为1553B总线网络的设计与分析提供理论依据。     

一种ARINC825总线通信接口可靠性设计方法研究

随着航空电子技术的进步,民航客机电子系统逐渐向着数字化、复杂化的方向发展,对设备间通信的可靠性有着更高要求。在分析ARINC825总线协议标准后,提出使用STM32F207单片机和商用CAN控制器,设计了一套低成本双链路冗余的ARINC825通信接口,使用“时间触发总线调度”技术对通信接口可靠性进行分析。实验表明,设计的ARINC825协议通信接口方案具有较高的可靠性,能够满足飞机驾驶舱控制通信要求。     

CAN总线及其高层网络协议在无人飞行器航空电子系统中的应用

为了提高无人飞行器航空电子系统的工作效率,提出利用CAN总线进行航空电子系统内部的数据传输;分析了CAN总线的特点,并指出了CAN总线作为无人飞行器航空电子系统总线的优缺点,介绍了CAN总线高层网络协议CANaerospace的报文类型和结构、定时触发的总线调度及对系统的冗余支持等方面优于基本CAN总线协议的各项特点,在此基础上,给出了基于CAN总线和CANaerospace协议的无人飞行器航空电子系统设计实例.实践证明,该设计能够满足无人飞行器数据传输可靠性、实时性等方面的要求.     

航天地面测试中1553B-PCI接口转换技术实现

为实现有效载荷地面测试过程中终端设备与星上1553B总线上被测试设备之间的信息交互,需要应用1553B总线到计算机标准接口的通信板卡。本文通过对1553B总线和PCI总线协议的分析,结合航天地面测试实际要求提出了一种1553B-PCI总线接口卡的实现方法,给出了硬件结构框图,部分原理图和接口控制的FPGA实现。经过测试,实现了计算机通过PCI总线与远程终端设备的信息交互,满足了实际要求,并在XXX型号地面测试中应用。     

航空总线接口通信系统的设计与实现

采用现场可编程门列阵设计ARINC429,MIL-STD-1553B航空总线接口通信系统,实现总线设备之间的互联。介绍该系统的硬件结构、总线协议的模块划分及其内部结构。在Quartusll中利用VHDL语言进行编程,并用专门的综合工具Synplifypr08．1对设计进行优化,通过将程序下载到硬件中,验证设计的准确性和可靠性。     

航空电子全双工交换式以太网终端系统研究

新一代飞机航空电子系统综合化程度的提高,对数据网络的吞吐量、速率和延迟等提出了更高的要求,传统的航空总线协议已不能满足未来航空电子系统的需要;航空电子全双工交换式以太网(AFDX)在以太网的基础上采用商用货架产品技术(COTS)和开放式标准,可以缩短开发周期,降低研发成本,提高航空电子系统的通信速率,是下一代航空数据网络的最佳选择;文章介绍了AFDX网络的组成及体系结构,并对AFDX终端系统(ES)进行了研究,最后,详细介绍了ES的一种实现方案。     

高速航电总线数据实时遥测技术研究

为了解决飞行试验中高速航电总线数据实时遥测的测试需求,研究了高速航电总线数据采集及实时遥测的测试技术;面对全新总线架构以及海量实时传输数据,传统的总线测试技术无法满足新的测试需求,设计了高速航电总线数据监听以及遥测传输的测试系统,成功将高速总线数据融合到网络数据采集技术及数字遥测技术中;实际的试验结果表明,该方案能够准确、有效地完成机载高速航电总线数据采集及实时遥测传输,该方案的成功应用,为今后相关的高速总线数据测试提供了重要的参考价值。     

一种无线公交车载网络MAC协议的设计及性能分析

为公交车乘客提供高质量的Internet服务,可以让其在乘车过程中享受娱乐甚至工作,进而大大提高乘客的生活质量.基于此,提出一种无线公交车载网络MAC协议——BusMAC,支持公交车乘客的Internet访问.该协议基于改进的公交车载网络结构,可以大大减少由于公交车上多个用户同时发起产生的大量访问冲突.BusMAC协议基于超帧结构,结合动态竞争机制和捎带机制可以大大减少公交车网络的通信瓶颈.通过建立请求竞争访问模型和数据调度访问模型,对BusMAC协议的性能进行了分析.大量仿真实验结果表明,BusMAC与传统结构及协议相比可以获得相当好的性能,且更加适合于公交车通信.真实移动性场景下的实验说明了该协议在实际系统部署中的可行性.     

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。     

航空电子全双工交换式以太网及其关键技术研究

随着新一代航空电子综合化程度的不断提高,航空电子系统对其数据网络的吞吐量、速率和延迟等提出了更高的要求,传统的航空总线协议已不能满足未来航空电子高速数据通信的要求.介绍了一种新型高速的总线协议--全双工交换式以太网(AFDX),首先介绍了其体系结构和组成,然后对其设计中使用的关键技术作了详细介绍.