光传飞控系统交叉通道数据链路设计与分析

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1、第43卷第4期2011年8月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniVersityofAeronautics&AstronauticsV01．43No．4Aug．20ll光传飞控系统交叉通道数据链路设计与分析王新华甄子洋龚华军杨一栋(南京航空航天大学自动化学院，南京，210016)摘要：未来飞机采用光传探纵系统能够提高抗电磁干扰能力、减小体积和重量，多余度技术能够提高光传操纵系统的可靠性，而交叉通道数据链路是余度计算机之问进行数据交换的重要途径．为此，设计了一种具有多故障客错能力的光传飞控系统交又通道数据链路。根据系统性能要衷，给出并讨论了该链路系统的结构配王和工作漉程，

2、分析了其关犍组成部件的功能和实现技术，并设计了当光链路发生故障时系统的容错逻辑算法。通过理论分析和教值计算表明，谊链路系统能够提高光传飞拉系统的安全性争可靠性，并具有良好的实时性和实用性．关键词：光传操纵；先交又通道教据链路；可靠性，客错技术中图分类号：V249．1文献标识码：A文章编号：l005．2615(2011)04一0526—06DesignandAnalysisofOpticaICross—ChannelDataLinkforFly—By—LightControlSystemI亏，口竹gXf咒^“口，Z^P以Z咖咒g，GD竹gHl‘‘巧“竹，】，口以gyZlD珂g(College

3、ofAutomationEngineering，NanjingUniVersityofAeronautics&Astro眦utics，Nanjing，210016，China)Abstract：Flight—by—lightforfutureaircraftcanimprovetheresistanceabilityofelectromagneticinterfer—ence，anddecreaseitssizeandweight．RedundancytechniquecandeVelopthereliabilityoftheflight—by—lightsystem．Cross—chan

4、neldatalink(CCDL)isimportantfordataexchangeamongredundancyflightcontrolcomputers．Therefore，anopticalcross—channeldatalinkwhichhasfaulttolerantcapabilityisdesigned．Firstly，thestructureconfigurationoftheopticalCCDLisgiVenandtheprocedureisdis—cussed．Thenthefunctionandtherealizationtechniqueofthemainc

5、omponentpartsareanalyzed．AndfinaUy，thefault—tolerantlogicalalgorithmof0CCDLisdesigned．AccordingtothetheoreticalanalysisandnumericalcaIculation，thesystemcaneffectivelyimprovethereliabilityandsecurity，andthehard—waresystemhasthetraitsofreal—timeandpracticality．Keywords：ny—by—Iight；opticalcross—chann

6、eldatalink；reliability；faulttoleranttechnique现代飞机普遍采用电传操纵系统(Fly-by—wire，FBW)。然而，随着未来飞机的性能要求不断提高，电子设备日趋复杂，导致电缆用量不断增加、线路布局更加复杂、电磁干扰和电磁脉冲比较严重。同时，为减轻飞机重量和提高飞机的机动性和经济性，未来飞机期望采用复合材料代替目前使用的铝合金，但是它的电磁屏蔽作用被削弱。解决上述问题最根本的途径是把光纤传输技术应用于飞行控制系统，即采用光传操纵系统(Fly-by—light，FBL)，所谓光传操纵，是指飞机的飞行控制、发动机控制均以光纤作为信号传输媒介，以光信号代

7、替电信号进行信息传输。光传操纵系统传输容量大，可有效地防止雷击、核爆炸等引起的电磁脉冲干扰，而且能够进一步减小体积和重量，大大改善飞基金项目：航空科学基金(200919522023)资助项目I南京航空航天大学基本科研业务费专项科研(NS2010076，NP2011012)资助项目．收稿日期：2010—lO一27；修订日期：2010-12—29通讯作者：王新华，男，博士研究生，讲师，1977年1月生，E—ma订：xhwan