CANaerospace——航空机载设备通信总线协议

CANaerospace 是一种基于 CAN 总线的新型航空机载设备通信总线协议。它以 CAN 芯片为基础硬件,制定出符合通用航空运输飞行器要求的应用层协议。介绍了 CANaerospace 报文类型和结构、定时触发的总线调度,以及 CANaerospace 对航空机载设备系统冗余的支持,最后给出 CANaerospace 的应用实例。

CAN总线高层协议CANaerospace及其设计应用

分析了CAN总线的特点及其应用于航空航天领域所存在的一些问题。概述了专门针对航空航天应用开发的CAN总线的高层协议CANaerospace,重点介绍了CANaerospace的报文类型和结构,以及系统对冗余的支持。最后以MC68376芯片为核心进行了CANaerospace系统应用设计。

CANaerospace协议实时性分析与研究

为了满足航空领域对实时性的要求,作为CAN总线(Controller Area Network)的应用层扩展协议,CANaerospace协议在保留CAN总线已有物理层和数据链路层的基础上,应引入时间触发调度机制,并增加对系统冗余设计的支持。本文通过分析计算认为,CANaerospace协议具有带宽利用率较高、最大传输延迟可确定等性能特点。同时,经过与MIL-STD-1553B总线性能的分析比较后得知,CANaerospace协议可以在某些实时性应用场合替代1553B协议。

CANaerospace协议探究及设计应用

对CANaerospace(航空机载通信设备总线协议)进行探究,优化设计出适合实验室CAN总线飞控原理样机通信的应用层协议,用于报文交互。针对协议设计,制定测试方法,得出实验数据,成功验证了CANaerospace应用层协议的正确性,以及CAN总线无人机飞控系统良好的通信性能。

无人直升机系统CAN总线应用层协议设计

为了将CAN(Controller Area Network)总线应用于无人直升机系统,设计一种具有通用性的CAN应用层协议.针对CANaerospace V1.7版协议在无人直升机系统应用的数据定义、测控带宽等问题进行改进.重新设计定义了基本帧格式和数据标识号,提出一种适用无人直升机系统应用的CANauh协议.为了对CANauh协议进行验证,以一种基于CAN总线的无人直升机航空电子系统为对象进行CAN总线数据内容、调度表、总线负载的设计和CA-Noe数字仿真.CANauh协议在10 ms基本周期的总线负载为40.83%,数据可扩展定义空间为67.4%,测控系统带宽具有66.7%的占空比,满足无人直升机系统的指标要求.CANauh协议可以促进CAN总线在无人直升机系统中的应用,避免重复性设计,增加各个系统间的互操作性,降低开发维护成本.

CAN总线在航空领域应用的探讨

本文从Controller Area Network(CAN)总线的特点出发,通过将CAN总线与机载领域应用最成熟的1553B总线进行对比,分析了在航空领域,尤其是在航空机电系统中,局部采用CAN总线的可行性。然后从可靠性和实时性两个方面指出了CAN总线需要在机载适应性上进行的改进。最后结合国外已经发布的CANaerospace和ARINC825协议,指出了在高层协议方面改进的要点,并简要介绍了在国外飞机上CANaero-space和ARINC825的应用实例。

基于CAN总线的无人机网络系统研究

通过对无人机系统的航空总线类型的应用背景分析,给出了无人机系统CAN总线网络结构图;针对无人机工作可靠性的苛刻要求和CAN总线的底层协议,详细讨论了航空航天领域专用的较高层协议CANaerospace协议,并应用于某型无人机系统上,对总线的通信时间和处理故障性能加以分析,估算后通信时间和故障性能处理时间完全满足无人机系统设计要求,实现了机载电子设备间的网络化通信,提高了系统可靠性。

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。

CAN总线及其较高层协议在航空航天的应用可行性探讨

分析了CAN总线的特点,指出了其在航空航天应用的优缺点,并介绍了基于CAN的CANaerosapce网络协议,分析了CANaerospace在可靠性上优于基本CAN的各项特点.

变循环发动机完全分布式控制

采用分布式控制架构可以降低变循环发动机控制系统的重量并有利于系统的开发和扩展。提出了一种完全分布式控制架构,控制算法的计算完全分布到智能执行机构中,计算所需的参数值由智能传感器通过串行数据总线发送到智能执行机构。变循环发动机完全分布式控制系统研发的主要工作是设计分散控制算法和总线通信方案。将控制回路的耦合当作总扰动的一部分,使用线性自抗扰控制器(ADRC)观测并在控制信号中消除总扰动,实现了分散控制。在CAN总线硬件的基础上,使用CANaerospace高层协议设计了时间触发的总线通信方案。从而实现了变循环发动机完全分布式控制。在MATLAB/Simulink环境下使用TrueTime工具箱搭建了仿真系统。使用TrueTime Kernel模块仿真智能执行机构与智能传感器的计算单元,使用TrueTime Network模块仿真CAN总线,并且将线性ADRC和CANaerospace协议写入到计算单元中。仿真结果表明:所建立的变循环发动机完全分布式控制系统能够适应发动机进气状况和健康状况的大范围变化,具有较好的鲁棒性。