MIL-1394B总线故障隔离方法研究和实现

MIL-1394B总线在国内外航空电子系统中应用越来越广泛,而MIL-1394B总线采用菊花链的物理层,单个节点的复位故障会导致整个网络的复位扩散,使整个网络不能正常通信。针对MIL-1394B总线在综合化航空电子设备的应用中故障难以隔离,提出一种通过先验信息隔离故障的方法。首先分析复位故障的原理,从而结合MIL-1394B总线在航空电子系统中预先分配节点号的先验信息,获取、分析AS643总线的SELF-ID包建立链接的信用值机制,设计一种检测信用值的方法,并改造节点的硬件设计,使节点链接的信用值低于阈值后可关闭错误链接,从而实现MIL-1394B的网络故障检测和隔离。该设计方法和机制通过实物系统进行验证,可用于高度综合化的航空电子系统中。

Mil-1394b总线在飞行器管理系统中的典型应用分析

Mil-1394b是在COTS技术IEEE 1394b的基础上进行相应的扩展和约束来进行增强,以达到满足安全关键/任务关键系统所需的鲁棒性和确定性。Mil-1394b总线采用SAE AS5643标准,其全称为用于军事和飞行器应用的1394b总线接口需求,目的是标准化Mil-1394b在军事和飞行器中的安全关键/任务关键应用中的方法途径。提高了总线的可靠性和确定性,使Mil-1394b总线相比IEEE 1394b总线更适合作为安全关键的航空总线等高可靠场合的应用。Mil-1394b总线在美F-35战机、X-45、X-47无人机等飞行器管理系统已经相继得到使用,而在我国Mil-1394b总线作为飞行器管理系统总线的应用仍处于起步阶段,该文拟就Mil-1394b总线在飞行器管理系统中的典型应用进行分析。

1394B总线信号质量测试系统设计与实现

随着1394总线在机载领域的广泛应用,出于低成本和灵活性考虑,地面配置、仿真、测试、监控和试验等环节急需建立一套完整的1394总线信号质量测试系统。可靠的总线信号质量测试系统可实现产品的模块级和系统级信号质量测试,同时最大程度地缩短系统研制周期,节省开发成本。提出一种1394总线信号质量测试系统的设计方案,在充分理解1394总线协议的基础上,分别从硬件架构、软件构架和测试构型方面介绍了1394总线信号质量测试系统的设计与实现,为基于1394B总线通讯的机载设备开发和验证提供可靠的技术保障。

1394b总线在机电综合管理系统设计中的应用

为从整体上提高整个机电系统的综合控制与管理的能力,增大系统总线网络的吞吐量、满足机载多功能平台检测和控制的实时性指标要求,同时满足安全/关键机电系统的可靠性和维修性。传统的1553B总线网络已不能满足机电系统设计的需要。通过在机电综合管理系统设计中采用1394b总线技术,不仅可以提高系统总线的传输率要求,同时也可以让整个机电系统满足一次故障工作,两次故障安全的系统需求。

基于1394B总线的嵌入式高速数据传输体系在卫通中的应用

对基于1394B总线的嵌入式高速数据传输体系进行了简要的介绍,讨论了1394B总线接口设计,Vx Works操作系统下的系统总线配置和1394B设备的PCI设备驱动程序的实现,并给出了一种可以提高系统实时性的方法。

基于1394B总线的直升机飞管系统仿真验证环境设计

本文设计了一种基于1394B总线的直升机飞管系统仿真验证环境,以验证直升机飞管系统使用1394B总线进行数据传输的可行性。

一种带自主转发功能的1394B总线监控模块设计与实现

随着机载网络的不断进步,飞机飞行管理系统普遍选择1394B总线作为各子系统之间的互联总线。1394B总线由于其复杂的网络协议和庞大的数据量往往会造成各种各样故障的发生,网络中迫切需要一种监控设备能够采集和记录总线数据,从而进行分析和故障定位。文章提出一种1394B监控模块设计与实现,作为数据记录接口模块用来记录、存储1394B网络中的数据内容,并将记录的数据全部或有针对性的发给记录器。同时为满足额外设备的需求,可在不影响当前1394B网络拓扑的前提下将总线上记录的数据同时转发给外挂设备,从而满足飞机不同的任务需求。

基于机载1394B总线采集系统的SIPI仿真激励研究

为解决1394B总线信号完整性与电源完整性仿真中的激励问题,探究机载总线测试设备工作中的最坏工作环境,围绕最坏情况激励进行了研究;基于同步开关噪声原理,通过将不同占空比选通波产生的激励导入3种机载1394B总线采集模块的仿真环境中,研究不同选通波占空比对系统输出眼图的影响;在原有总线采集模块仿真环境中,1/2占空比的选通波产生的结果激励相比于3/4占空比的情况,输出眼图的眼高减少85 mV,眼宽减少3.56 ps;在不同电源网络传输性能和信号网络传输性能下,1/2占空比选通波产生的激励都为最坏情况激励;研究成果可为国产化高速总线采集板卡的集成设计提供借鉴,并为总线采集过程中的故障排除提供思路。

飞机管理系统1394b总线测试技术研究

IEEE-1394总线是为商用电子系统应用而研发的,其诸多的动态特性并不适合安全关键的飞机管理系统的高确定性和高可靠性。据此,美国的洛克西德-马丁公司领导的SAE工作组对IEEE-1394b规范开展一些改进和限制,形成满足航天和航空高安全领域要求的AS5643协议总线,具有高实时性、高确定性和高可靠性的特性。本文简述了飞机管理系统总线的基本拓扑结构和AS5643协议,并搭建了1394b总线仿真测试系统进行模拟,完成对飞机管理系统1394B总线测试技术研究。

基于PCIe总线的双路1394B接口模块设计与实现

为了满足航电系统中前端传感器捕获的图形图像数据实时传输的需求,设计并实现了基于PCIe总线的双路1394B接口模块;该模块通过PCIe接口与主机交互,采用S400β传输模式,软件设计符合标准OHCI规范,支持AS5643协议,异步流包数据收发采用链式队列管理,主机与1394B控制器之间通过DMA操作,实现大数据块的并行处理,两路1394B相互独立,显著提升数据传输性能;测试验证结果表明,该模块具备带宽高、可靠性高、CPU资源占用率低等特点,已在某项目获得成功应用,实现了图形图像数据的实时传输,满足系统设计要求,表现出了良好的稳定性和适应性,具有实践应用价值。

Mil-1394B航空总线机载测试设备设计与实现

为了形成某新型飞机整机装配后或者大修前的系统级Mil-1394B总线的测试能力,满足装备维修保障过程中的系统性能检测需求,本文提出了网络拓扑测试、误码率测试、协议一致性测试及应用测试等测试修理需求,通过软硬件开发,完成测试设备的设计与验证。

IEEE1394光总线在车辆通讯系统中的应用

为解决1394b光纤总线应用于车辆通讯系统的兼容性问题,采用FPGA进行数据缓存、时序控制和协议转换,完成1394b光纤总线与传统的SPI设备之间协议转换的系统设计,实现1394b光总线与低速总线间可靠的数据传输,解决了设备兼容性的问题,对该总线在通讯领域中的应用与推广具有积极作用,并对其他协议转换的研究具有参考意义。

一种1394B子卡的设计与实现

1394B总线具有灵活性高、带宽大、可扩展性强等特点,应用于机载网络具有很大优势。为满足航空网络对数据传输低时延、高可靠的需求,SAE组织基于IEEE 1394b引入了AS5643协议,通过对1394B协议的扩展、约束,实现了1394B总线机载化。文中基于AS5643协议开发了适用于航空网络的双路1394B子卡,两路1394B共用电源电路及PCIe主机接口电路,在满足双路1394B通信功能的前提下尽可能减少元器件开支,实现了产品小型化、低成本、低功耗、重量轻的特点;速率S100B\S200B\S400B可配,提供PCIe主机接口,提供标准软硬件接口函数,扩展了产品的使用环境,降低了设计、维护成本。文中同时给出了子卡测试方法,对1394B产品设计生产具有一定参考价值。

一种远程终端采集系统测试验证方法

一种远程终端采集系统包括两台远程终端采集单元和两台远程接口单元,提出针对该采集系统的测试验证方法。模拟飞管系统的上位机和交联的各激励信号源,实现数据交互,完成基于测试用例的测试验证试验。测试设计与实现主要包括远程终端采集系统通过1394B总线组网测试、单台远程终端采集单元或单台远程接口单元通过1394B总线联网测试;该测试验证方法实现远程终端采集系统交联数据的仿真模拟、记录显示、数据分析等功能。测试验证试验结果表明,通过该测试验证方法,实现了远程终端采集系统功能、性能的全面验证,实现了远程终端采集系统的故障注入测试,有效提升了远程终端采集系统的测试性、可靠性。

机载高速数据总线技术的应用研究

数据总线作为机载设备、航电子系统和系统模块间的通信载体,是现代化战机性能的重要体现。机载高速数据总线是新一代先进式综合航电系统的关键技术,主要用于音频、图形、图像、视频等大数据量数据的实时传输。简要概述了国内外几种主流的机载高速航空数据总线及其发展现状,并从传输速率、传输协议、拓扑结构和技术成熟度方面进行了比较,论述了1394B数据总线和光纤通道技术在综合航空电子系统上的应用前景和价值。

机电系统总线应用技术研究

针对机电系统数据量巨大，对数据传输的实时性、可靠性要求较高的特点，研究国内外现有的总线应用技术，比较分析1553B总线、Mil-1394B总线、TTP总线，开展机电系统总线选型分析，提出适用于机电系统总线类型和总线应用技术的发展方向，为提高机电系统综合控制管理能力提供一定的技术支撑。

基于1394网络的分布式组合导航系统时序建模与仿真

总线拓扑完整是基于1394总线网络的分布式组合导航系统正常、可靠工作的必然要求,为了确保各传感器节点信息的可靠传输,必须在系统工作前进行总线完整性检查,以排除节点或线缆故障可能对系统造成的不利影响。导航计算机在执行总线完整性检查程序时,总线控制器的时钟源将发生切换,这会带来一定的时序问题。针对分布式组合导航系统在某次1394b总线完整性检查过程中出现的虚警故障,通过理论分析和建模仿真,对故障时刻的系统运行时序和虚警原因进行探究。结果表明:在进行总线完整性检查时,组合导航计算机与总线控制器时钟异步导致组合导航计算机软件相邻两周期读取DPRAM中同一片缓存是系统报出虚警的根本原因。

一种基于SAE AS5643协议的转发设计与实现

针对航空航天领域通信时高安全、高可靠性的要求,基于SAE AS5643的1553B协议[1]得到广泛应用,其系统灵活度高、总线带宽大以及可扩展性强等特点优于传统总线。对SAE AS5643协议进行了特征分析,提出了一种通过FPGA实现对AS 5643协议的1394B总线数据转发、监控的解决方案,并将监控数据通过PCIE高速总线传递给CPU模块。从系统架构设计、硬件、逻辑和软件方面讨论了设计与实现方法,并在不同场景下完成验证测试。