afdx+gateway软件的设计与实现

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1、独创性(或创新性)声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：日期．—型斗关于论文使用授权的说明本人完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期

2、间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。本人签名：导师签名：南e与；吞＼刃、匀‘乎山日期：坠垒12：1日期：竺＆：2：lJ◆、^≯。■k，钮交换式以太网)，间进行数据通信的时针对航电通信领域的特殊要求进了技术改进，增强了网络的实时确定性和完整性，相对于早期应用比较广泛的ARINC429和MIL-ST

3、D-1553B总线，不仅提高了网络带宽，有效的避免了网络瓶颈，而且降低了飞机的重量和成本，属于当前研究的热点。欧洲的空中客车公司最新推出的大型客机A380、大型运输机A400，以及美国波音公司最新型的大型客机波音787，都采用了AFDX总线，这使得AFDX技术就成了国内研究院所的关注重点之一。随着Internet在各行各业的广泛应用，使得用户可以实现对很多系统的远程监控和管理，目前有很多能够实现相关功能的网络应用(如TFTP、SNMP等)已经成为了人们生活和工作中常用的工具。基于对AFDX网络配置、管理、监控以及

4、其它网络应用方面的需求，如果将Internet中的一些应用程序，用于解决AFDX中的类似问题，则可以相应的节省一部分研发成本，并缩短研发周期。AFDX虽然采用了以太网的相关技术，但是两个网络之间并不能直接互通。本课题通过设计一种Gateway软件，作为AFDX与传统以太网之间的桥梁，实现二者之间的互通，从而使得当前很多应用比较广泛的基于TCP／IP协议的应用程序，例如TFTP、SNMP工具等，能够几乎不作修改地应用到AFDX网络中，实现对AFDX网络的远程配置、管理和监控。本文主要进行了下面几方面的工作：(1)研

5、究了AFDX的技术背景、技术特征以及AFDX网络的系统结构。提出研发AFDXGateway软件的社会需求、应用环境描述以及Gateway与其他子系统之间的关系。(2)设计实现了一种基于实时嵌入式平台的AFDXGateway软件，使用地址和端口映射、静态配置、报文解析和重组等技术，实现AFDX网络与传统以太网之间的数据透传。(3)在AFDXGateway中设计数据远程存储以及数据统计功能，为用户实现Gateway网络性能的统计和分析，提供量化的数据参考。(4)设计实现了一个AFDX网络的应用方案实例，用于构造AFD

6、XGateway的仿真应用环境，验证Gateway的功能实现状况。关键词：AFDX航电系统网关以太网虚拟链路一’．^’，I譬k厶“DESIGNANDⅡ唧LENⅡmTATIONOFAFDXGATEⅥAyABSTRACTAFDX(AvionicsFullDupleXSwitchedEthernet)，anewnetworkprotocolforlargeaircrafttoexchangedatabetweenAvionicsSubSystems．AFDXisbasedonIEEE802．3EthernetandTC

7、P／IPgeneralprinciples，whichhavebeenwideusedandlong—testedwiththedevelopmentofINTERNETallovertheworld．Howeveritusesspecificconceptandfeaturestoprovidesecuredatatransfer、析threal-timeconstraintstoprovidetheguaranteeofservicesanddeterminismrequiredforcivilaerospa

8、cerequirements．Comparedwiththeotheravionicsdata-bus，suchasARINC429andMIL—STD·1553B，AFDXnotonlyincreasesnetworkbandwidth，effectivelyavoidnetworkbottlenecks，butalsosignificantlyreducesthewe