航空数据总线技术研究探究

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1、航空数据总线技术研究探究　　摘要：数据总线作为航空电子系统的“骨架”和“神经”，与航空电子技术的发展同步进行，相互促进，对航空电子系统起着至关重要的作用。主要概述航空机载数据总线及其发展现状，介绍目前几种典型的机载数据总线技术，分析传输协议、拓扑结构、技术特点及应用现状，并进行比较，论述了可变规模互连接口（SCI）和光纤通道技术在未来航空领域具有广阔的应用前景。关键词：机载航空电子设备；数据总线；SCI总线；FC总线中图分类号：TN911?34文献标识码：A文章编号：1004?373X（2014）04?0064?06Studyona

2、vionicdatabustechnologyTANGNing，CHANGQing（NationalKeyLaboratoryofATR，NationalUniversityofDefenseTechnology，Changsha410073，China）Abstract：Asthe“framework”and“nerve”ofaviationelectronicsystems，theairbornedatabusplaysanimportantrole，developswithaviationelectronictechnique

3、simultaneously，andpromotes16eachotheraswell.Severaltypicalairbornedatabustechniquesandtheirdevelopmentactualitiesatpresentaresummarizedinthispaper.Theirtransmissionprotocols，topologystructures，techniquecharacteristicsandapplicationactualitiesareanalyzedandcompared.Thee

4、xpansiveapplicationforegroundofSCI（scalablecoherentinterface）andFC（fiberchannel）technologyintheaviationdomainisdiscussed.Keywords：airborneavionics；databus；SCIbus；FCbus0引言16随着航空电子系统的发展，各类飞行器搭载了越来越多的观测仪器和电子设备，这些仪器和设备之间的数据交换、信息共享和综合处理的数据总量也在迅猛增长，对航空电子数据总线提出更高层次的要求。许多发达国家投

5、入了大量的研究，用来开发新一代航空航天数据总线技术，并在相关领域取得了较大的进展。国内在20世纪80年代起，对国际最新数据总线技术及时跟进，制定了高速数据总线的技术规范，取得了一些重要成果，但总线技术应用水平与美国、日本等发达国家相比，差距仍十分明显。本文概述航空机载数据总线的发展和研究现状，阐述几种典型的数据总线技术，对传输协议、拓扑结构、主要技术特点、应用现状进行较详细探讨，并对其进行比较。1机载数据总线的概述机载数据总线技术是用于机载设备、子系统直至模块之间的互连技术，从计算机网络观点来看，航空电子设备相当于一台微机，它们以机

6、载数据总线为纽带，互连成网络系统，完成数据信息的传输任务。目前其应用领域已经扩展到舰船、卫星、导弹和坦克等各种机动平台上，在本质上，它是一种实时网络互连技术[1]。机载数据总线技术源于航空电子综合系统的发展[7]，美军航空电子系统经历了先前的四个阶段：第一代分离式航空电子系统，导航、雷达等系统工作完全独立，初期的系统在处理任务中甚至依赖飞行员判断；第二代联合式航空电子系统，各个子系统各个功能相互独立，不同设备间较少有数据交互；在第三代综合式航空电子系统中，提出了“模块”概念，利用计算机构成信息处理模块，从而取代子系统，系统具有良好的

7、可扩展性，功能比较丰富能够处理复杂的任务；目前正过渡到第四代“先进综合式”的研究阶段，采用“统一网络”实现子系统、模块乃至处理芯片之间的互联，具有高速、可扩展性、低延迟和可容错的特点。2典型的机载数据总线16目前已投入使用及研究中的民用的典型机载数据总线有：ARINC?429/629，CSDB，STAN?AG?3838/3910，LTPB，FDDI，AFDX等。军用典型机载数据总线有：MIL?STD?1553B，1773，SCI和FC等。2.1ARINC?429ARINC?429总线协议是美国航空电子工程委员会（AirlinesEn

8、gineeringCommittee）制定的一种串口标准，规定了航空电子设备与有关系统间的数字信息传输要求[3]。ARINC?429是点对点式的传输协议，总线上至多可以有20个接收设备，如图1所示。一般情况下，总线长度为53m以下。图