面向IMA平台的应用软件动态重构方法

针对综合模块化航空电子系统(integrated modular avionics, IMA)具备高度资源共享、多余度的特点,当IMA航空电子系统内标准模块在功能发生变化或使用备用模块替换工作模块时,传统软件重构方法是将应用软件映像固化在本地类似FLASH芯片中,人工对模块软件升级,以保证模块软件功能正常,降低了平台的可靠性,增加了人力成本。基于此,提出了一种面向IMA平台的应用软件动态重构方法,用于解决IMA航空电子系统重构时应用软件需要动态地适应性重构的问题。具体而言,通过诊断系统内各模块的健康状态,动态地为每个模块分配角色软件,进而为每个模块加载软件映像及配置数据。在保障系统资源的利用率的同时,避免了航空电子系统重构所带来的软件升级冗余操作,提升了系统的可靠性和可维护性。     

导航SoC验证平台数据传输与信息存取技术

导航SoC的验证依赖于大批量中频数据的测试以及输出信息的统计分析,海量数据的高效传输和处理成为难点之一。文中研究导航SoC验证平台的运行同步、中频数据实时传输以及调试信息存取技术,提出了基于网络协议的平台框架,采用关系型数据库对信息进行组织和管理。通过该平台,能够控制导航SoC的运行,实现数据回放和调试信息分析。平台模块之间采用TCP/UDP协议进行通信,可以拓展到分布式的架构,以适应将来导航芯片的设计验证需求。     

实时数据分发可靠传输的研究

数据分发服务（DDS）是由对象管理组织（OMG）提出的一种适用于分布式实时系统的数据分发规范,它适应了新一代航空电子系统对机载通信平台的要求。本文研究TDDS的可靠传输机制,它通过添加消息序列号和丢失数据重传的方式提高了传输可靠性。这种实时的、可靠的通信方式对机载实时数据分发的研究具有重要的指导意义。     

满足航电通信系统要求的ACE-MBI设计

多路传输总线通信接口(MBI)是航空电子系统的通信基石,航空电子系统的任一分系统都要通过MBI才能进入1553B通信系统中.在MBI中,最关键的器件是1553B协议芯片.概述了先进1553B协议芯片BU-61586的组成和功能,以及采用该芯片设计的与型号任务使用的UT-MBI兼容的新MBI设计方案.该方案解决了国内对国外重要元器件的单一依赖现状,目前已经得到了广泛的应用.     

基于蓝牙技术的视频传输系统的硬件设计与实现

本文介绍了基于蓝牙技术的视频传输系统的硬件设计与实现。在以ARM芯片作微处理器的系统中,视频信号压缩采用MPEG-4编码格式,并在嵌入式Linux中内置Web服务器应用程序。数据采集压缩模块实时采集视频数据,压缩后经ARM芯片发送给蓝牙传输模块。文中重点讨论了该系统中服务器的组成以及三大模块的功能和硬件实现。     

多参数空气质量检测系统设计与实现

针对空气质量监测问题,文章提出一种基于STM32的多参数环境监测系统。该系统用STM32F103作为主控芯片,并由温湿度传感器模块、PM_2.5模块、气体检测模块、数据显示模块、无线通信模块、云平台数据上传模块和手机端数据显示模块构成,基于I2C协议、串口传输、PWM脉冲捕获、模数转换等方法实现数据检测、处理及传输功能。试验结果表明,该系统能够准确检测空气中的温度、湿度、PM_2.5、一氧化碳、二氧化氮5种参数的变化数据,并将监测数据实时显示在检测终端、手机端和电脑端,具有实时监测多参数和远程监控的特点。     

基于PCI总线的ARINC429通讯模块研制

ARINC429是目前最常用的航空数据总线,ARINC429通信模块是航空电子系统中重要的组成模块。为了构建航空电子测试系统,设计了基于PCI总线的ARINC429通讯模块。采用DSP+FPGA的硬件结构,利用DSP实现了通讯模块的PCI接口,并利用FPGA实现了ARINC429通信协议的编解码逻辑。测试表明,该通讯模块能实时可靠灵活地收发数据,解决了飞行器多路ARINC429数据总线之间的双向通信问题。     

基于STM32的以太网网络视频监控系统

基于STM32F407芯片、LAN8720A模块以及OV2640摄像头模块,设计了一种以太网网络视频监控系统。该视频监控系统使用UCOS-Ⅱ系统,以及Lw IP协议栈,利用OV2640摄像头模块采集数据。在UCOS-Ⅱ系统的调度下,使用Lw IP协议栈,利用TCP/IP协议,将采集到的数据上传到PC客户端,PC端能够实时地监控。相比Zig Bee传输技术而言,利用网络传输可大幅度提高数据传输的带宽,可以实现监控视频的实时传输以及高清画面的传输。     

基于PXI总线的航空串行总线专用通讯模块研制

ARINC429在航空航天等领域应用广泛,RS 232是常用的计算机与外部设备接口。作为某军事领域电子系统测试平台的一部分,设计了基于PXI总线的ARINC429和RS 232的专用通讯模块。以DSP和FPGA联合作为控制器,实现通讯模块的PXI接口,基于专用的协议芯片DEI1016实现ARINC429通讯,由FPGA为协议芯片提供时序和数据的缓存FIFO,并在FPGA中集成了RS 232协议编解码。测试表明,该通讯模块能实时可靠灵活地收发数据,实现对被测电子系统多路ARINC429和RS 232总线的测试。     

针对儿童安全及姿态的可穿戴设备设计

针对儿童走失以及儿童坐姿不良这两个问题,设计了一款基于STM32为控制核心的可穿戴设备.设计采用STM32作为主控芯片,采用SIM808模块作为定位、无线网络数据传输、一键求救短信发送模块,将GPS定位数据通过GPRS网络传输至Yeelink云平台存储,通过Yeelink云平台手机或计算机客户端追踪查看历史及实时运动轨迹.采用三轴数字加速度传感器ADXL345和三轴陀螺仪传感器ITG3205作为姿态数据采集芯片,利用四元数算法进行数据融合,得出精确的姿态俯仰角,通过2.4G模块将姿态数据传输至主控模块,用贴片电机进行姿态错误提醒.     

实时任务下的光纤通道协议芯片设计与实现

航电环境的复杂性使得传统数据总线不能满足实时消息的传输要求,借助光纤通道协议的优良性能,基于FPGA平台设计实现了光纤通道协议芯片,并针对其主要模块进行详细的逻辑设计,在Windows7+Modelsim10. 1c环境下的仿真以及开发板的测试结果表明,该芯片可以满足实时消息的传输要求,实现协议功能,满足航电系统应用需求。     

基于FPGA的双路FC数据合并输出模块设计与实现

针对航空电子系统中多路数据传输的问题,提出了一种基于FPGA的双路FC数据合并输出模块的硬件设计方案。首先,利用高速串行收发器Aurora IP接收由上一级板卡传输而来的两路并行的FC数据;然后,使用乒乓调度来控制数据的平滑输出,并且按照要求调整帧格式;最后,通过Questasim对该模块进行上板调试和仿真验证。验证结果表明,所提设计方案最终实现两路并行输入的FC数据转为一路串行输出,该方案对于航空电子系统间多路数据的高速传输具有一定的借鉴意义。     

基于SOC的高速数据流加密传输的方法实现

本文介绍了一种高速数据流实时加密传输的实现方法,该方法将高速的通讯接口和高速的加／解密模块集成在SOC芯片内部,并借鉴了CPU处理指令时流水线的处理方式,用硬件模块完成流水线的数据处理,实现高速数据流的实时加密传输过程。这种SOC芯片可广泛应用在安全移动存储、安全通讯等需要大量数据实时加密并传输的领域,解决了目前实时加密产品中安全度低或传输速度过低的现状。该领域目前还没有专门的安全芯片,在信息安全日益被国家和普通用户看重的今天,具有非常广阔的应用前景。     

GSM模块在家庭监护与环境检测仪中的应用

随着通信技术的发展,基于GSM技术的智能化产品的优势逐渐显现,而传统家庭生理监护与居住环境监测系统实时性差,缺少远距离预警与控制功能,为此设计一种基于GSM技术的监测系统。该系统主要由数据采集、处理模块与数据传输模块组成。TMS320LC31DSP芯片分析、处理外围电路所采集的数据,GSM芯片保证数据实时传输。为了提高了实用性,在设计中还增加了USB扩展模块。此外,文章详细叙述了GSM模块和DSP模块之间的通信机制,以及利用AT指令控制GSM模块具体方法。该设计实现了病人生理参数与居住环境参数的实时检测、传输与显示,大大方便了人们的生活。     

综合化航空电子系统中信号处理模块的健康管理方法

随着我国航空电子系统高集成综合化的广泛应用，针对我国航空领域健康管理技术体系不完善、缺少健康管理系统设计、验证技术等问题，就综合化系统中的重要计算单元——信号处理模块，设计了一种标准接口模型，实现了此模型下的模块初始化、自检及状态信息上报、门限设置、日志记录等模块健康管理功能及故障上报功能。该方法通过模块管理和功能应用解耦，保证了健康管理方法的独立性、通用性以及故障上报和状态收集的及时性，大大缩短了任务系统定位故障时间，提高了航空电子系统的可靠性。     

机载光纤通道航电网络确定性传输方法

综合化航空电子系统变得越来越复杂，对总线速率和确定性的要求也越来越高，而时间触发传输可以使光纤通道总线具有确定性。针对采用通用时间调度算法较复杂的问题，提出了一种基于分区域调度的时间触发确定性传输方案，采用循环移位调度的通用化方法生成时间调度表。详细介绍了时间确定性传输方法的基本原理、循环移位调度方法以及具体实现方案，最后通过仿真验证表明该方法正确可行。该方法简单易行，可应用于综合化航空电子系统中。     

综合因素对模块封装设计的影响

讨论了综合模块化航空电子系统中影响现场可更换模块(LRM)封装的各个关键要素,重点分析了这些要素间的关联性,以及外部因素对模块封装的综合性影响.同时,对国內新一代飞机平台上的航空用LRM封装标准化提出了一些看法和建议.     

基于GPRS的智能公交站牌显示系统设计

针对当下交通状态,提出一种应用无线技术的智能公交站牌显示系统方案设计。该系统由无线传输模块、信息处理模块以及信息显示模块组成,实现了能够显示、反馈实时公交状态、位置信息、紧急信息的智能公交站牌显示系统。其中,无线传输模块应用SIM300-GPRS模组,主要负责收发所需数据信息;借助于STM32主控芯片的强大计算能力,信息处理模块通过对现有数据进行建模、算法修正等处理,计算出预到站公交的位置、状态等基本信息,并实时更新;信息显示模块负责通过LED屏幕向乘客传递公交状态、紧急事件以及公益广告等信息,并负责各种信息的显示调度。基于以上思想,已经完成智能公交站牌显示系统的设计。     

PON结构航空总线协议芯片仿真验证方法

针对基于PON结构的FC_AE航空总线协议芯片的验证需求与功能特性,提出了一种基于RTL级组网功能仿真验证的方法,阐述该方法下仿真验证平台测试用例模块、参考模型模块、结果检测器模块、验证平台整合模块的实现原理,最后,采用该方法搭建了FC_AE协议芯片的仿真验证环境,完成该芯片的仿真验证.该方法基于多种语言自动化验证平台,可从系统级与芯片级双通道验证芯片功能,有效的提高了验证效率,缩短了整个设计验证周期,为芯片的成功投片提供了可靠的保证.     

一种PCIe接口AFDX端系统的设计与实现

航空电子系统复杂度、集成度的不断提高,对网络带宽、数据传输可靠性及服务质量提出了越来越高的要求。航空全双工交换式以太网(AFDX)具有高速、高可靠性及有界传输延迟的特点,被广泛应用于航空安全关键系统。文章结合系统设计需求,基于ARINC664 Part7标准,设计实现了一种以FPGA为处理核心、提供PCIe主机接口的AFDX端系统模块,搭建了AFDX协议符合性测试平台,对AFDX端系统进行了详细验证。通过测试与验证,该端系统设计合理,工作可靠。