Galileo OS SIS ICD导航电文设计解析

欧盟在2010-04-13首次正式发布了Galileo公开服务空间信号接口控制文档(Galileo OS SIS ICD),标志着Galileo系统建设从概念设计、在轨验证到系统实施又迈进了重要一步,对全球导航卫星系统(GNSS)的发展具有重要意义。通过与GPS接口说明文档比较,解析了Galileo OS SIS ICD中导航电文结构设计和内容设计方面的思路和特点。解析表明,与GPS L1 C/A码导航电文设计相比,Galileo OS在导航电文设计上既有继承、亦有创新。整体设计体现了开放和灵活的特点,特别是在电文页流结构、电文星间交叉播发、兼容和互操作以及完好性方面的设计既体现了GNSS技术的发展,又体现了GNSS设计理念的进步。Galileo导航电文的设计理念不仅可为我国北斗卫星导航系统电文的设计提供参考,而且有利于加强与Galileo系统之间的互操作研究。

基于动态ICD 1553B总线监控事后分析的研究

MIL-STD-1553B总线在航空电子系统中应用广泛,总线监控系统可以实现总线消息实时监控。文中提出一种基于动态ICD总线监控系统研究方法,建立了总线监控系统模型,建立了定制ICD数据库工具。研究基于总线消息事后分析方法。对于不同嵌入系统只需重新定义ICD就可以实现总线监控,提高了系统的可扩展性与可维护性。

北斗广播星历参数拟合及精度分析

根据GPS ICD文档中定义的一组18参数广播星历模型及其用户算法推导了三维坐标对各参数的偏导数表达式,建立了18参数和卫星位置矢量之间的线性函数模型,利用最小二乘平差原理计算北斗卫星18参数广播星历,分别通过北斗卫星定轨数据对算法进行测试,结果验证了算法的正确性,同时证明在4小时之内,拟合误差优于0.01 m。

基于FC-AE-ASM总线的通用分析软件的开发

在新型机载航空数据总线修理研究中,针对传统总线分析代码无法共用、通用性不强的问题,提出了统一ICD格式和数据结构的方法,综合应用数据库及软件开发技术,设计了ICD数据库管理、总线数据分析和数据管理及显示模块,开发了一款FC-AE-ASM总线通用分析软件。该软件具有ICD数据库的生成或导入、数据实时解析及显示功能。测试验证表明,该软件实现了总线数据解析方法的通用性,可广泛应用于含FC-AE-ASM总线数据的产品测试中。

卫星导航信号数学仿真技术研究

针对卫星导航信号模拟源研制过程中的多体制、多系统导航信号中时空基准的一致性、多系统兼容性数学仿真难题,在分析导航信号结构、特点的基础上,研究了观测量和导航电文的生成方法,并根据多系统参数之间的时间和空间关系,提出了利用时间系统和坐标系统的转换参数解决多系统、多体制信号数学仿真的时空一致性和兼容互操作问题,并对多系统多体制信号的兼容与互操作仿真进行研究。

XML技术在航空电子接口控制中的应用前景

对航空电子系统内部的信号与信息进行描述、配置与管理是航空电子综合设计中的重要内容。本文通过对可扩展置标语言(XML)的技术特点及其在设备管理专业领域已有的应用分析,探讨了XML技术对于航空电子接口设计与管理中的应用前景;并对XML技术与数据库技术在航电设计中的区别与联系,以及XML在接口控制文件(ICD)编制、管理和分发中的应用进行了论证。

一种通用机载总线接口控制文档设计方法

以通用机载总线监控及测试系统研发为背景,针对接口控制文档(ICD)严重依赖于总线类型,缺乏通用性的现状,提出了一种通用的ICD设计方法。在软件层面上对接口控制文档的通用性进行高层抽象,并在此基础上设计和实现了通用的ICD数据模型和ICD解析器。在通用机载总线监控系统中对本文提出的方法进行了通用性验证和可行性验证。实验结果表明,使用此解析器,无需修改应用程序代码即可适配各种类型的机载总线;同时,高层抽象带来的总线传输时延不超过2 ms,满足总线测试系统的需求。

通用航空总线接口控制文档设计

分析了接口控制文档(ICD)的特点及其在航空总线测试系统中的作用,指出了传统ICD设计方法的不足,提出了通用航空总线ICD设计方法。通过实际工程应用验证了该方法在通用航空总线测试系统中的可行性与可靠性。

基于IEC 61850标准的变电站智能电子设备配置器的实现

IEC 61850标准制定的目的是实现各个制造厂商智能电子设备(IED)之间的互操作,实现变电站的无缝通信,变电站自动化系统(SAS)的配置描述对变电站的安全、稳定运行非常重要,其配置过程中采用了两种配置器,分别称为IED配置器和系统配置器,该标准引入了变电站配置描述语言(Substation Configuration DescriptionLanguage,SCL),使得IED产品的自描述成为可能。文中分析了IED配置器的原理及功能,给出了配置器的整体模型,依据SCL定义的数据模型采用VC++设计实现了一款IED配置器,该IED配置器提供的可视化编辑界面可方便地实现SCL文档的配置和浏览。

航空电子系统接口控制文档工具的设计与实现

针对基于信息管理方式实现的传统接口控制文档管理工具无法有效支持航空电子系统协同设计的问题,设计并实现了一套支持设计-分析-测试-验证流程的接口控制文档管理工具-ICDT,采用符合OSGi规范的插件开发技术,将元数据模型与对象关系数据库技术相结合,基于Hibernate/Teneo/EMF/GEF实现了对接口控制文档进行可视化的设计、分析、测试与验证。一方面解决了现有接口控制文档数据管理与航电系统设计过程脱节的问题,另一方面,通过基于系统工程的接口控制文档设计开发流程,能够有效地提高系统设计和集成验证的有效性。

BDS接收机星间载波相位偏差

BDS(BeiDou satellite navigation System,北斗卫星导航系统)的MEO/IGSO(Medium Earth Orbit/Inclined Geosynchronous Satellite Orbit,中圆地球轨道/倾斜地球同步轨道)卫星在D1导航电文上调制了NH(Neumann-Hoffman,奈曼-霍夫曼)二次编码,而在GEO(Geostationary Earth Orbit,地球静止轨道)卫星上未使用。利用北斗MEO/IGSO和GEO卫星进行差分定位时,采用不同NH码符号映射规则的接收机之间会出现半周载波相位偏差的问题,严重影响RTK(Real-Time Kinematic,实时动态差分)应用。通过分析半周载波相位偏差的形成机理,从单差、双差、三差应用角度分别研究了半周载波相位偏差的影响。分析结果表明,接收机NH码符号映射规则与卫星不一致时,接收机直接用乘法器对NH码解调将存在反相,也即引入了半周载波相位偏差;在满足特定条件下,单差和双差应用时会存在半周载波相位偏差的问题;三差应用时不存在半周载波相位偏差的问题。最后,提出了需在北斗接口控制文件中明确卫星NH码调制或映射规则的修订建议。

基于树形结构的ARINC429解码库设计方法研究

在进行总线测试时,工程人员需要查询接口控制文件,并将接收到的二进制数转换为十进制,导致故障定位时间较长。针对该问题,提出了一种基于树形结构文件格式的ARINC429总线数据描述方法,并利用此描述方法基于XML建立了接口控制文件解码库。该解码库包含ARINC429数据字的传输速度、参数名称和参数单位等各种信息,能够实现ARINC429规范中BNR、BCD和DIS的解码。将该解码库应用于某型国产飞机航电系统通信导航半实物仿真平台进行验证,结果表明,仿真平台能够识别采集板卡接收到的数据并进行解码,能够做到仿真测试软件与编码库的分离,提高了可维护性,降低了仿真测试软件中解码代码的总量,且具有高度可移植性。