AFDX网络中SkewMax的研究

航空电子的综合化、模块化和网络化是新一代航电系统的特点。基于以太网技术的AFDX(Avionics Full Duplexed Ethernet)具有强实时性、高可靠性和延迟确定性等特点,普遍应用于航空领域如空客公司的A380,A350,A400M以及波音公司的B787等机型上。为此美国航空无线电公司定义了一种航空专用以太网的通信协议标准——ARINC 664 Part7,该协议是IEEE802.3的一个子集。SkewMax参数应用于AFDX网络终端系统的余度管理中,它表示接收到的一帧的两个复本之间的最大的时间间隔,是影响AFDX网络性能的重要因素。介绍了机载通信网络的发展以及AFDX网络的产生,并概括了AFDX网络的特点,然后对ARINC 664 Part7协议中关于SkewMax的内容进行了深层次剖析,并针对终端系统的接收端多个虚链路,多个SN(Sequence Nubmer)号余度帧之间的SkewMax的测量,提出了一种有效的解决办法,对于AFDX网络的设计和测试有一定参考价值。

航空全双工交换以太网冗余管理机制研究

围绕AFDX系统中的冗余管理问题,针对冗余帧发送时间间隔SkewMax,进行了较为深入地分析与研究,利用Network Calculus对AFDX网络进行建模,并定量分析其数据包的延迟抖动,提出了较为有效的冗余管理算法SKRM。然后,运用时序自动机模型的验证工具UPPAAL,对所提出的SKRM冗余管理算法进行仿真验证。结果证明,SKRM冗余管理算法是有效的,可以保证航电网络数据传输可靠性要求。

AFDX冗余管理机制的仿真

介绍了AFDX系统的组成及体系结构,通过对AFDX实时通信协议的冗余管理机制和冗余帧处理算法的分析和研究,提出具有较高可靠性的冗余帧处理算法ESKM。并通过时间自动机理论和UPPAAL工具模拟仿真,验证了其满足航空电子网络数据传输的可靠性需求。

AFDX网络冗余管理技术分析

为实现AFDX以太网的冗余管理功能,分析了AFDX网络冗余管理技术和冗余管理接收与发送帧过程中的完整性检查以及冗余管理配置参数最大偏移参数(Skew Max)。文中根据完整性检查来分析顺序号在接收端与发送端的作用以及冗余管理配置参数,设计了冗余管理算法。并对设计的冗余管理算法进行了仿真验证,结果表明,该设计的冗余管理算法可靠准确,设计符合ARINC664 Part7规定的协议要求。

AFDX交换机的低成本双余度交换功能设计

介绍了非余度AFDX交换机的系统结构,针对其交换功能进行了硬件、逻辑和软件层面的细致分析,提出了三个层次的双余度AFDX交换机设计方案,经过对比分析,在单余度AFDX交换机软件层次上重新设计配置解析软件实现双余度AFDX交换功能,建立了一个低成本的双余度AFDX网络验证环境,经过实际测量和理论分析,低成本双余度AFDX网络的余度网络转发延时满足ARINC664 Part7规范对冗余数据帧最大偏移值SkewMax的要求。

AFDX端系统中冗余管理的研究和实现

新型客机、运输机选用AFDX网络作为综合化航空电子系统的主干网络,AFDX端系统(ES)作为通信接口是AFDX网络重要的组成部分。本文研究了ARINC664标准对AFDX-ES的设计需求,包括虚拟链路、冗余管理、完整性检测以及SkewMax等,分析了AFDX-ES的结构和数据收发流程,重点描述了冗余管理的调度机制和实现方法。采用FPGA实现并验证了AFDX-ES的设计需求,为研制自主化的AFDX端系统产品提供参考。