AFDX网络连通可靠性仿真算法研究与实现

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1、第42卷第4期2012年7月航空计算技术AeronauticalComputingTechniqueV01．42No．4Jul．2012AFDX网络连通可靠性仿真算法研究与实现刘升护1，王世奎2，贾世伟2(1．西北工业大学电子信息学院，陕西西安710129；2．中航X-业西安航空计算技术研究所，陕西西安710068)摘要：航空电子全双工交换式以太网(AFDX)已成为现代先进民用飞机通信网络的主干网络，AFDX网络的可靠性对于航电系统至关重要，研究其可靠性评价方法有着重要的意义。阐述了AFDX网络连通可靠性的评价度量参数与模型，研究了蒙特卡洛仿真模型、参数和算

2、法。最后给出双余度级联AFDX网络连通可靠性的仿真计算结果。关键词：AFDX；连通可靠性；蒙特卡洛；仿真算法中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：167l一654X(2012)04，013】．04ResearchandImplementationonReliabilitySimulationAlgorithmofAFDXNetworkConnectivityLIUSheng．hul，WANGShi-kui2，JIAShi．wei2(1．SchoolofElectronicsandInformation，NorthwesternPolytechnica

3、lUniversity，Xi7an710129，China；2．Xi’anAeronauticsComputingTechniqueResearchInstitute，AVIC，Xi’an710068，China)Abstract：TheavionicsfullduplexswitchedEthernet(AFDX)hasbeenselectedasbackbonecommuni．cationnetworkinadvancecivilaircraft，And，itsreliabilityiscrucialtoavionicssystem．So，itissig

4、nifi—canttostudyitsreliabilityestimation．Thispaperexpoundsthemeasurementparameterofreliabilityesti—mationofAFDXnetworkconnectivityandnetworkmodel．Then，westudiedthemodel，parametersandal·gorithmofMonteCarlosimulation．Last，thispapergivesthecalculationresu[tsofreliabilityofdoublere—dun

5、dantcascadeAFDXnetworkconnectivity．Keywords：AFDX；reliabilityofnetworkconnectivity；montecarlo；simulationalgorithm引言基于商用交换式以太网技术，根据航空电子的通信应用需求，对网络的链路层、网络层、传输层、应用层等作了确定性和可靠性方面的规定、限定与修改，形成了AFDX网络标准ARINC664Part7，获得了航空业界的广泛支持。目前，航空电子全双工交换式以太网(AFDX)已成为现代先进民用飞机A380、B787等飞机航电系统的通信主干网络，为航空电子

6、各个子系统之间进行数据交换奠定了基础。航空电子系统网络的可靠性关系到航电系统任务能否顺利实现，也关系到飞行器本身的功能、性能与安全，因此研究航空电子系统网络的可靠性十分重要。相比传统的ARINC429、1553B总线系统，AFDX网络系统是由双余度AFDX交换机、AFDX端系统(ES)组成，其拓扑结构、网络设备、通信协议、网络服务等的复杂度都呈现数量级的提高，因此采用AFDX网络获得了通信的高带宽、确定性、分布式通信优势的同时，对其可靠性的评价研究也显得格外重要。网络可靠性包括连通、流通、性能等可靠性，其中连通可靠性是网络可靠性的基础，它与网络的拓扑结构关系

7、密切，目前应用的机载AFDX网络拓扑结构是级联、双余度、全双工拓扑网络，本文将以这～典型的AFDX网络拓扑结构为对象，开展网络连通可靠性的研究。l网络可靠性网络连通可靠性是指，网络在规定条件下和规定时间内，完成其规定连通的能力。其中规定条件包括网络使用时的环境条件和工作条件。环境条件通常指网络所在的空间，对网络工作环境有影响的物理、化学、生物以及其随时间的变化规律，其中涉及的主要因素包括温度、湿度、振动、冲击、辐射等。工作条件包括网络使用时的应力条件、维护方法、使用时对操作人员收稿日期：2012—05—28基金项目：“十二五”航空支撑预先研究基金项目资助(6

8、19010605)作者简介：刘升护(1987一)，男