基于时间触发架构的网络技术研究与设计

随着航空电子系统架构朝着网络化的方向发展,机载电子系统时间关键性和安全关键性的通信应用需求加大,交互的信息量级不断提升,传统的机载总线技术已无法胜任。时间触发以太网(TTE)在引入了高精度时钟同步机制的基础上,采用一致性通信、故障容忍和冗余设计等技术提高了通信的实时性、稳定性和安全性。以TTE和时间触发协议(TTP)为例,综合TTE和TTP的优势,提出跨网段的一体式时间触发网络设计方法,为航空机载电子系统领域提供了基于时间触发架构的统一网络服务。

时间触发架构总线分析

时间触发架构具备资源利用率高、系统诊断精确、可组合性好的结构特点,使其完全满足现代通信系统向可预测、可靠、实时的发展需求。以TTP/C和FlexRay两种典型的时间触发型总线为论述主体,通过对其节点结构、数据传输、时钟同步等方面的分析和比较,总结认为TTP/C总线将以其突出的高可靠数据传输机制,而被广泛应用于高安全性控制系统中;FlexRay总线以其独具的高灵活性将在未来分布式系统中发挥关键作用。

时间触发架构在综合航电系统的应用

基于时间触发以太网将时间触发架构的设计方法应用到航电系统的设计中,提高航电系统的安全性。介绍了时间触发架构的基本概念和发展,针对在分布式综合模块化航电系统中实现时间触发架构的主要技术点提出了解决方案,为未来新一代航电系统研制提供新的方案。

基于时间触发的高可靠性实时系统架构

时间触发架构(TTA)为设计和实现高可靠性分布式嵌入式系统提供了软件和硬件的模型。在TTA系统中,全局时基和各种接口的精确定义,简化了节点间通信,保障了实时应用时限和错误检测。该文描述了TTA模型和TTA设计原则,并提出了基于TTA简单的车载节点模型。

基于时间触发机制的实时通信架构研究与设计

为解决多核架构分布式系统的硬实时问题,在Barrelfish基础框架上设计并实现一个时间触发实时操作系统的消息通信服务,使其可应用于SMP系统、NoC网络和其它支持时间触发的网络中。为解决Multikernel无法使用并行多线程的缺点,提出一种基于Barrelfish的动态SMP子系统,减少整个系统内独立分区的数目,降低系统设计和调度的难度,使实时应用可在Multikernel架构上充分利用硬件并行能力,设计相应的消息调度表生成算法。实验结果表明了该通信框架的可行性。

基于分级容错技术的高完整计算机系统设计

对国内外三代机、四代机及民机中的机载安全性关键系统发展情况进行深入分析,总结了多通道表决、比较对故障静默等典型容错计算机架构的技术特点,围绕新一代飞机对机载安全关键计算机系统的可靠性、容错能力、故障检测隔离能力、实时性的新挑战,提出了基于分级容错技术实现的高完整计算机系统设计思路,描述了分层分级实现高完整性容错的设计原理,并对其所涉及的Lock-step技术、时间触发网络等关键技术给出了解决途径,可满足下一代飞行器的发展需要,提升机载安全关键计算机系统的安全性、可靠性。