星载FlexRay总线应用层传输方法研究

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1、第22卷第3期航天器工程V01．22No．32013年6月SPACECRAFTENGINEERING67星载FlexRay总线应用层传输方法研究袁春柱刘思远杨芳(航天东方红卫星有限公司，北京100094)摘要现代卫星星上综合电子分布式拓扑结构，作为电子系统信息交互媒介的数据总线，其性能直接影响着星上电子系统的信息交流与共享。文章选择了新一代车载FlexRay总线作为星上电子系统数据总线，结合星载应用，阐述了FlexRay总线的数据帧结构，给出了卫星应用FlexRay总线静态段时隙和动态段“微时隙”大小的计算方法，并定义了FlexRay总线动态段、静态段的时隙参数。最后

2、，分析了星上电子系统的工作模式，配置了FlexRay总线星上时隙。此应用层传输方法能够满足卫星应用FlexRay总线的通信实时性和稳定性要求。关键词星载总线；FlexRay总线；应用层中图分类号：V474文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2013．03．012StudyofFlexRayBusApplicationLayerProcessforSatelliteYUANChunzhuLIU(DFHSatelliteCo．Ltd，SiyuanYANGFangBeijing100094，China)Abstract：Modernsat

3、elliteavionicsisdistributedtopologystructure．Itson-boardnetwork，asamediumofelectronicdeviceforinformationexchange，directlyaffectson—boardelectronicsystemininformationcommunicationandshare．ThispaperchoosesnextgenerationautomotivebusFlexRaybusason—boardnetwork．Theframedatastructureandadap

4、tabilityofFlexRayforsatelliteavionicsapplicationaredescribed．Amethodusedtocomputestaticslotanddynamicmini—slotispresented．Parametersofstaticslotanddynamicmini—slotaredefined．Finally，oper—ationmodeofsatelliteavionicsisanalyzedandslotofFlexRaybusforsatelliteisdesigned．Thiscommunicationmet

5、hodofapplicationlayercanmeetreal—timeandstabilityofFlexRaybusforsatellite．Keywords：satellitebus；FlexRaybus；applicationlayer1引言随着卫星应用领域的不断扩展，卫星功能、性能及复杂度等都在不断提升，未来星上综合管控计算机，不仅要承担常规的星务管理任务，还需要承担整星任务管理，甚至姿轨控算法等功能，星上各个设备间信息交互的数量和频率急剧增加，对星上网络总线的性能和功能要求也越来越高。以往我国的卫星星载网络1553B、CAN总线传输速率只有1Mbit／s

6、，两种总线传输速率很低，严重制约了卫星星上综合电子的控制能力和信息共享能力；而且两种总线都是完全事件触发式总线，事件触发式总线网络中所有活动都是由事件的发生所引起的，各个节点按照收稿日期：2013—03—07；修回日期：2013—0417基金项目：国家重大科技专项工程作者简介：袁春柱(1987一)，男，硕士，工程师，研究方向为航天器综合电子技术。Email：dadezhizheng@163．com。航天器工程自己的情况向总线上传输数据，在网络中所有的节点都有可能是下一个发送者，导致网络事件可能的冲突，出现网络堵塞、丢帧、延迟等问题，网络实时性、可靠性、安全性降低，影响

7、网络通信品质[1‘2]。随着计算机技术与现场总线技术的快速发展，FlexRay总线作为继CAN之后的新一代车载总线，于2006年成功应用到某车型的电子控制减震器系统中，后续又成功应用到该品牌其他车型的悬挂减震器控制中。与传统的1553B、CAN总线相比，FlexRay总线具有很多优点：一是FlexRay总线既具有时间触发机制，又具有事件触发机制，时间触发机制保证了信息传输的确定性和实时性，克服了网络堵塞、丢帧、延迟等问题，事件触发机制保证了临时性的重要数据在总线忙时有机会被发送[31；二是FlexRay总线具有较高速的通信能力，每个通信信道传输速率可