新一代航空电子总线系统结构研究

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1、第35卷第1期航空计算技术VoI.35No.12005年3月AeronauticaIComputerTeclniguemar.2005新一代航空电子总线系统结构研究赵永库（中航第一飞机设计研究院，陕西西安710089）摘要：航空电子总线系统结构是航空电子系统的神经中枢，直接决定着航空电子综合化程度的高低和性能的优劣。本文通过对航空电子数据总线结构现状和发展要求的分析，提出了新一代航空电子总线系统的设计原则和体系结构，并论述了其核心技术综合模块化航空电子系统的通用模块和综合核心处理机的组成。关键词：航空电子；数据总线；拓扑结构中图分类号：V247.1

2、文献标识码：A文章编号：1671-654X（2005）01-0099-05概述b）联合式总线体系结构综合航空电子系统是现代战斗机的一个重要组联合式航空电子系统结构，提出了子系统的概成部分，战斗机的作战性能与航空电子系统密切相念。导航、雷达、火控等子系统通过总线系统关，没有高性能的综合航空电子系统，就没有高性能（ARINC429、1553B）互联，将各子系统的状态统一输的战斗机。面对当前复杂的国际环境和高科技的作出到综合显示器上，各子系统的控制命令通过总线传战环境，必须研究新一代综合航空电子系统的发展方递。联合式航空电子系统实现了数据信息级的共享，向

3、、体系结构、功能要求等问题。实现了命令和显示的综合，但没有实现信号的综合，航空电子总线系统体系结构是航空电子综合化各个子系统功能独立。联合式航空电子系统应用于的关键技术之一，航空电子总线技术是航空电子系统绝大多数现役飞机上。研究、开发的核心问题，航空电子系统的更新换代都c）综合式航空电子总线体系结构是以所采用的总线技术为依据的，可以说航空电子系综合式航空电子系统提出了模块的概念，利用超统是围绕着所采用的总线结构的创新而发展的。级计算机构成通用信息处理模块，从而取代子系统。未来作战环境对航空电子系统提出了更具挑战由于不同模块及子系统之间信息互连的带宽

4、需求不性的要求，必须选择一种先进的总线技术进行研究，平衡，在“宝石柱”计划中，提出了7种总线和网络技为新一代航空电子综合系统发展奠定基础，使航空电术，低速的1553B总线仍然应用在武器外挂系统中，子系统能够适应现代战争不断增长的需求，同时满足这一时期的总线技术由1mbps的1553B上升到经济可承受性、可用性和可支撑性要求。50mbps的LTPB，使航空电子系统在信息一级实现了更高层次的综合，但是综合仍限于数据处理，对于信1机载总线系统结构发展号，尤其是射频信号仍没有达到全面综合的目的。航空电子总线系统结构先后经历了分离式、联合c）先进综合式航空电

5、子总线体系结构式和综合式三个阶段的发展，现在已经发展到先进综在先进航空电子系统中，要求在信号一级实现综合式航空电子系统结构。合，由于大量的A/D变换使得需要处理的数据量急剧a）分离式总线体系结构增加，而且总线上传输的数据不再仅仅是命令和状态在分离式航电体系结构中，导航、雷达等系统完数据，而是存在大量的中间结果数据，从而要求总线全独立，都有各自独立的传感器、处理器和显示仪表应当具有Gbps的带宽和微秒级的数据延迟。如果仍等。任务的处理依赖飞行员做出判断，这一时期还谈然采用综合式航空电子系统中系统互连的解决思路，不上航空电子综合化，是航空电子发展的初期

6、。不仅不能保证数据传输的低延迟（各种总线技术互连收稿日期：2004-09-16作者简介：赵永库（1974-），男，陕西乾县人，工程师，硕士研究生，现从事航空电子总线通信、机载计算机等方面的研究。·100·航空计算技术第35卷第1期需要网关转换，带来延迟），而且使系统的成本更高，在21世纪装备部队的全新一代低成本、多用途先进战可靠性下降，所以，这一时期的综合航空电子构想试术攻击机。JSF将于21世纪初与F-22共同形成图借鉴联合式航空电子系统使用单一1553B总线实“高、低价位、轻、重量级”搭配的第四代战斗机。现各个子系统互联的成功经验，采用“统一网

7、络”实现JSF航空电子系统结构以F-22和“宝石台”结构子系统之间、模块之间乃至处理器芯片之间的互联。为基础，该结构由综合核心处理子系统、综合射频传感器子系统、共享射频孔径、综合光电传感器子系统、2国外几种先进的总线结构外挂系统、飞行管理系统、座舱界面和互连网络系统2.1F-22航空电子总线结构组成。JSF开放式航空电子系统结构的主要特点有：1）综合化程度高：JSF航空电子结构是在F-22F-22飞机航空电子系统结构采用了美国空军的基础上研制出来的，它的心脏是综合核心处理器。20世纪80年代中后期提出的3项研究计划的成果，JSF大大减少了天线数量和

8、光学红外孔径，提高了飞它们是：综合化通信、导航和识别航空电子系统（IC-机的隐身性能。NIA）计划、综合电子战系统（INE