大飞机航电系统总线研究(DOC)

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总线通信技术在航空电子中的应用研究

总线通信技术在航空电子中的应用研究随着现代航空技术的快速发展，航空电子器件也越来越发达和普及。

而总线通信技术作为现代化电子系统中不可或缺的一部分，也被越来越多地应用于航空电子领域中。

本文将从总线通信技术的基本原理、应用研究进展、优势和局限性等角度综述其在航空电子中的应用。

总线通信技术是指将多个电子设备连接成一个通信网络，并通过统一的数据总线进行数据传输和控制。

它的主要作用在于减少电子设备之间的物理连接，简化系统的电路结构，提高电子设备的可靠性和可维护性，并且能够实现分布式控制和实时通信等功能。

在航空电子中，总线通信技术不仅应用于飞机的控制系统和导航系统中，还应用于航空通信、动力控制、氧气系统和安全监控等多个方面。

针对航空电子应用中的具体场景和需求，一些专业的总线通信技术也应运而生。

如MIL-STD-1553总线是美国航空航天局开发的一种通信标准，主要应用于飞机和卫星中的数据传输和控制；ARINC 429总线是航空工业协会发布的一种数字通信标准，主要应用于机载电子设备之间的数据交换和信息传输。

这些通信技术都是为了满足航空电子系统对于高可靠性、高带宽、高速度、低延迟、低功耗等多种需求而特别设计的。

在总线通信技术的应用研究方面，目前主要集中在这些专业通信标准的应用推广和优化上。

MIL-STD-1553总线在美国军用航空电子中应用广泛，但在商用航空电子中的应用则比较有限，主要原因在于该技术的数据传输速率较低（最高只有1.0Mbps），不适用于高速数据传输场景。

针对这一问题，目前已经有一些新型通信标准，如MIL-STD-1760、MIL-STD-1773、MIL-STD-1774等，也被广泛应用于航空电子中，可以实现更快速、更灵活、更高效的数据传输。

同时，总线通信技术也有其固有的优势和局限性。

其主要优势在于可以减少各个电子设备之间的物理连接，降低系统的复杂度和成本，提高系统的可靠性和可维护性。

同时，总线通信技术还可以实现分布式控制和实时通信，使得航空电子系统更加智能化和自主化。

大飞机航电系统总线研究(DOC)

大飞机航电系统总线研究夏志飞(凌云科技集团，武汉，430040)摘要：本文先介绍了大飞机航电系统采用的总线构型，再分层介绍了ARINC 429总线和AFDX总线的原理、特点和相关技术，在此基础上提出了相应的实现方案，为航电系统及其检测设备的研制提供了一定的参考。

关键词：航电系统；检测设备；ARINC 429；AFDX1 引言大飞机是我国的一个战略性工程，对未来社会、经济与国防，特别是科学技术的整体推进都将有非常重大的意义。

航电系统关系到飞机的可用性、先进性、飞行安全性和可扩展性，是重要的机载系统，而总线则是航电系统综合的核心，同样也是其检测设备不可或缺的一个组成部分。

国外大飞机如A400M、波音787、空客A380的航电系统主干连接采用AFDX总线，成熟的、低数据流量的设备采用ARINC 429总线传输数据。

图1.1是一种航电系统的构型，以AFDX交换机为中心，通过无线电接口单元、远程数据集中器完成AFDX总线数据与ARINC 429总线数据的转换。

图1.1 一种航电系统的构型图2 ARINC 429总线美国ARINC 公司为了解决航电设备信息共享、系统集成、降低维护费用等问题而制定了《MARK 33数字式信息传输系统》标准，即ARINC 429标准，我国航空工业部也推出了类似的HB-6096《SZ-01数字信息传输系统》航标[1]，该标准已得到广泛应用。

2.1 系统结构ARINC 429总线系统由发射器和接收器组成，如图2.1，每条总线上信息只能单向传输，但可一发多收，接收器不超过20个，通过两条ARINC 429总线可以同时双向传输信息。

图2.1 ARINC 429总线传输结构图图2.2 ARINC 429总线分层模型图ARINC 429总线不涉及也无需路由等功能，参考OSI模型，通过链路层、物理层模型可清晰描述其关系。

参考图2.2，链路层负责消息编码、检错等，物理层负责电器编码、传输等。

2.2 链路层ARINC 429总线中，链路层将航电系统设备或检测所用总线监控设备的数据编码后转交物理层传输，该层中，数据字是最基本的信息单元，分为5类：二进制(BNR)码、BCD码、离散、维护和AIM数据字。

新一代军用航空总线系统测试方法研究

４．集成电路与微系统设计航空科技重点实验室，陕西 பைடு நூலகம் 安７１００６８）摘要：为确保新一代军用航空总线系统 — — 军用１３９４总线的性能及功能正确性、总线协议符合性及系统应用可
靠性，对总线进行系统测试成为必要。搭建总线系统测试平台，从总线电气特性、总线协议符合性、系统应用方面对
总线系统测试方法进行研究，经过总线系统的联试、试验及试飞任务，充分表明所描述的系统测试方法有效、可行，
Ａａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓｏｆｔｈｅｎｅｗｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆａｖｉａｔｉｏｎｂｕｓ — — Ｍｉｌｉｔａｒｙ１３９４ｂｕｓｓｐｅｆｒｏｒｍａｎｃｅａｎｄｆｕｎｃ－
ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｉｑｕｅ，２０１７，４３（６）：８７－８９，９３．
Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｏｆｎｅｗｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆａｖｉａｔｉｏｎｂｕｓｓｙｓｔｅｍ

航空电子数据总线技术探析

航空电子数据总线技术探析发布时间：2021-06-16T10:55:02.190Z 来源：《探索科学》2021年5月作者：张美仙[导读] 随着一个新时代的到来，需要加强对航空电子数据总线的认识和研究能力，以提高该总线的技术水平。

在工作实践的基础上，并作为进一步研究电子航空运输系统架构的一部分，总结了相关技术途径，以期为相关工作提供有效的技术保障，并为提高电子航空运输工程的技术水平奠定良好基础。

太原航空仪表有限公司张美仙摘要：随着一个新时代的到来，需要加强对航空电子数据总线的认识和研究能力，以提高该总线的技术水平。

关键词：航空电子；数据总线；技术随着计算机在航空电子系统中的广泛应用，总线技术应运而生。

总线技术的出现是从系统工程的角度对航空电子系统进行总体设计的结果。

其目的是通过多路传输总线形成分布式信息网络，实现信息的有效传输和共享，实现驾驶舱的综合显示和控制，形成一个综合的航空电子系统。

一、航空数据总线的概述总线技术用于机载设备、子系统和嵌入式模块，类似于计算机网络。

机载电子设备相当于计算机，它们通过机载数据总线互连成网络系统，完成相互间的数据信息传输任务。

目前适用于船舶、卫星、导弹和坦克等移动平台。

这基本上是一种实时连接技术。

综合电子航空交通系统的开发是基于数据总线技术的发展。

美军航空供给系统和电力供应经过前四个阶段:第一代立式航空电子航空系统、导航和通信系统。

完全独立，原系统甚至取决于飞行员对任务处理的判断。

第二代联合式航空和电子系统中的子系统相互独立，不同设备之间交换的数据较少；该模块概念是在第三代综合式电子组合系统中引入的。

数据处理模块将替换为计算机，而不是子系统。

该系统具有可扩展性和足够的功能来处理复杂的任务。

它目前已进入高级集成研究的第四代，使用统一的网络连接子系统、模块甚至处理器芯片，具有速度、可扩展性、延迟和容错能力。

航空总线校准技术的研究与应用

航空总线校准技术的研究与应用摘要：根据我公司在总线技术方面的应用，对ARINC429总线、CAN总线、AFDX总线进行技术特点的分析，采用综合总线校准系统产生所需的各种模拟、仿真信号，经过动态链接、驱动程序和数据采集等先进技术，完成对ARINC429总线、CAN总线、AFDX总线的校准。

在目前我国暂无此类校准规范的情况下，通过大量的研究、试验解决了实际校准中的难题，保证了总线校准的量值溯源及实际生产中的计量需求。

关键词：航空总线；ARINC429总线；CAN总线；AFDX总线引言随着航空电子系统的迅猛发展，机载设备及地面设备也飞速革新，电子设备之间的控制与数据交互则越来越重要。

航空总线技术是飞机航空电子设备综合化系统的核心部分，是航空电子系统的“骨架”和“神经”，负责将各类航空电子设备互联以达到信息综合的目的，是飞机各航电设备间信息传输和资源共享的通路。

航空数据总线技术是航空电子系统的关键技术之一。

总线的可靠性直接影响到军事训练和作战任务的完成率，为确保总线类专测设备能正确实现其功能，有必要定期对其进行校准。

由于总线的设计开发是依据各总线的协议进行，对于总线的校准，国内、行业内目前并没有标准的校准规范，如果总线出现故障，将影响飞机整个航电系统的功能，为了保证飞机各系统、子系统的准确可靠以及飞机处于安全的技术状态，必须对总线的测试技术及应用进行自主研究，通过对总线测试技术及应用的研究，建立总线校规范，以满足总线校准的量值溯源及实际生产中的计量需求。

1 主要研究内容和目标目前ARINC429总线、CAN总线、AFDX总线等总线技术正在迅速的发展并应用于我公司飞机的航空电子系统中，总线的可靠性直接影响到军事训练和作战任务的完成率，为确保总线类专测设备能正确实现其功能，有必要定期对其进行校准。

由于总线的设计开发是依据各总线的协议进行，对于总线的校准，国内、行业内目前并没有标准的校准规范，为了保证飞机各系统、子系统的准确可靠以及飞机处于安全的技术状态，必须对总线的测试技术及应用进行自主研究，通过对ARINC429总线、CAN总线、AFDX总线协议的熟悉，研究可实施的ARINC429总线、CAN总线、AFDX总线校准方案，依据不同总线的通讯特点及传输特性进行综合总线校准系统的建立，以满足总线校准的量值溯源及实际生产中的计量需求。

总线技术在民用飞机上的应用研究

总线技术在民用飞机上的应用研究摘要随着飞行器电子系统综合程度的不断提高，系统功能和设备数量的不断增强和扩大，各组织先后提出一系列的数据总线规范。

总线技术的发展已经成为民用飞机最为关键的技术之一。

本文首先介绍几种典型的机载数据总线，然后综述了总线技术在机载设备数据通讯和数采测试系统中的应用，最后展望下一代民机总线技术的发展趋势。

关键词民用飞机；机载总线；数采系统0 引言从波音737到空客380和波音787，民用飞机电子系统的综合程度已经逐步达到一个前所未有的水平。

而数据总线已成为实现机载电子设备信息综合、功能综合的关键所在。

数据总线作为航空电子综合系统不可分割的组成部分，已渗透溶合于整个系统之中。

数据总线性能的好坏直接影响到整个综合程度的高低和系统综合能力的优劣[1]。

民用飞机总线技术的目的是实现各子系统的模块设备之间的交联，使其达到信息和资源的共享，信号和数据的交换。

其主要特点是：满足飞机各系统之间数据通道的高带宽、高实时性、高可靠性的要求。

1 总线介绍1.1 CSDB总线CSDB总线是由罗克韦尔柯林斯制定的航空电子设备间互连的单向广播式异步串行总线标准，被广泛应用于客机、运输机等设备之间的互联通信。

CSDB可以构成单信源、多接收器的传输系统，总线数据采用全双工差分方式传输，信号的数据格式为异步串行通信格式。

CSDB总线传输波特率为12.5Kb/s。

1.2 ARINC429总线ARINC429总线协议是美国航空电子工程委员会于1977年7月提出的。

协议标准规定了航空电子设备及有关系统间的数字信息传输要求。

ARINC429广泛应用在先进的民用飞机中，如B-737、B757、B-767。

ARINC429总线结构简单、性能稳定，抗干扰性强。

最大的优势在于可靠性高，这是由于非集中控制、传输可靠、错误隔离性好。

ARINC429特点是：1）单向传输，在两个通信设备间需要双向传输时，则每个方向上各用一个独立的传输总线，信息分发的任务和风险不再集中；2）驱动能力：每条总线上可以连接不超过20个的接收器。

新一代航空电子总线系统结构研究

新一代航空电子总线系统结构研究王广【摘要】Avionics bus system is the hub of the entire avionics system, can affect the degree of development of aviation electronic equipment level is the main factor to protect the status of China's military and aerospace fields.%航空电子总线系统就像是整个航空电子系统的中枢,能够影响航空电子化设备的发展程度的高低,是保障我国军事化航空领域地位的主要因素.【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2017(000)019【总页数】3页(P73-74,66)【关键词】航空电子;总线系统;结构研究【作者】王广【作者单位】航空工业计算所,陕西西安,710019【正文语种】中文航空电子总线主要用于航空系统中，尤其是军用综合航空电子系统中。

战斗机所具备的性能和状态与航空电子系统息息相关。

如果缺少高效能的航空电子在系统就无法提升战斗机的性能。

而在科技迅速发展的大环境性下，对于高科技作战能力的需求不断的提升。

我们必需对航空电子总线系统进一步的进行研究，从而寻找其未来的发展出路，并明确其可实现的功能等。

航空电子总线系统是整个航空研究领域内的关键性因素，是进行航空电子研究以及开发的核心内容之一，它与航空系统未来的技术革新有着密切的联系。

在未来的战争中，冷兵器的作战模式将会被以信息化为主的战争所取代，因此对于航空电子系统的要求就会越高，所以我们需要选择一种先进的总线技术进行研究。

从而带动整个航空电子系统的发展，确保其能够满足现代化战争的发展需求，同时也符合航空电子系统在经济、实用以及可支撑的能力要求。

到目前为止，航空电子总线系统已经经历了三个发展阶段，目前已进入到了最为先进的综合式的航空电子结构阶段。

未来航空电子高速数据总线技术的研究

未来航空电子高速数据总线技术的研究未来航空电子高速数据总线技术的研究摘要：高速数据总线技术是航空电子系统实现综合化的关键技术，对航空电子系统的性能有着决定性的影响。

本文论述了航空电子数据总线的开展历程，并基于其现状和开展需求，对未来航空电子高速数据总线技术展开了讨论与研究。

关键词：航空电子；高速数据总线航空电子总线技术是决定航空电子系统整体性能的核心技术，也是衡量航空电子系统技术水平的重要依据。

纵观航空电子系统综合技术的开展历程，可以发现航空电子总线技术是推动航电系统更新的重要动力。

总线技术与结构的不断创新为航空电子系统的日益综合化提供了实施条件和技术支持。

而信息技术在航空航天领域的应用日益广泛，随之产生的大量复杂的数据也给未来的航空电子系统带来了更多的挑战。

现有的航空电子总线技术已经不能够满足对于井喷式增长的各类信息的处理和传输要求。

1553总线技术正逐渐被光纤通信、1394串行总线以及以太网等高速总线技术取代。

研发新一代高速数据总线技术是航空电子系统开展的必然要求，也是研发新一代民航飞机的必然需要。

未来航空电子高速数据总线技术应具备高传输速率、良好的环境适应性、良好的兼容性和冗余容错能力等特征。

1 线性令牌传输总线1988年美国制定了两个高速数据总线标准，即线性令牌传输总线和光纤分布式数据接口。

在经过测试和比拟后，线性令牌传输总线被选定为下一代飞机的高速数据总线标准。

线性令牌传输总线的传输速率到达50Mb/s，可传输最长为4096个字节的消息，最多能够与128个终端相连。

LTPB在物理结构上是星型拓扑，可以方便地对网络上信息的传输情况乃至整个网络的状态进行监控。

LTPB所采用的通信协议是限时令牌多优先级传递协议。

该协议将网络中传递的信息划分为4个优先级，高优先级的信息会被优先传输。

LTPB的每个终端都配备有定时器以减少高优先级信息传输的延迟，并可有效防止网络中的某个节点长期占用总线。

线性令牌传输总线具有较强的容错能力，并能够实现系统的重构。

航空电子系统几种主要数据总线应用特性分析

航空电子系统几种主要数据总线应用特性分析70年代以来，随着微电子、计算机、控制论的发展，使得航空电子系统的发展更为迅速。

1980年美国专门制定了军用1553系列标准和ARINC系列标准，使数据总线更加规范化。

目前自动化程度较高的军、民用飞机，如F-16、F-117、幻影2000、空中客机A340等都采用了总线技术。

数据总线技术在我国航空电子系统设计中已有十几年的设计和使用经验，本文就常用的MIL-STD-1553B、ARINC429、CSDB、ARINC6路总线（561、568、582）和ARINC629总线从构成、特性以及应用等几方面进行讨论和阐述。

1总线的构成一旦设计者确定了基本的飞电系统结构后，最重要的是总线布局，它对系统性能具有重要影响。

总线可以是单向的，也可以是双向的。

最常用的单向总线设计的依据是ARINC429规范MARK33数字式信息传输系统。

双向总线布局基本上有三种形式：线性的、网状的、星形的。

通常根据MIL-STD-1553B飞机内部时分制指令/响应式多路传输数据总线规定：总线要有一个中央总线控制器。

线性的双向总线布局设计最常用。

设计时，要注意采用特别的预防措施，否则容易产生单点失效（可运用故障树分析技术检查）；网状布局可用于通用的先进容错系统，优点是：利用节点控制器来断开失效或破坏的网段，可成功地实现容错，其他无损坏的网段上，按规定路线发送信号，系统的全部功能可重构；星状结构的布局除具有上述优点外，还可明显地减少耦合损耗，但灵活性较差。

2几种总线的特性分析2.11553B总线特性分析1553B总线为总线控制器和所有有关的远程终端之间提供了一条单一数据通路，包含双绞屏蔽电缆、隔离电阻、变压器等所有硬件。

远程终端（RT）是1553B总线系统中数量最多的部件，事实上，在一个给定的总线上最多可达31个远程终端。

远程终端仅对它们特定寻址询问的那些有效指令或有效广播（所有RT同时被寻访）指令才作出响应。

常用的民用航空器机载数据总线浅析

◼引言民用航空器对航空电子设备传输的速度、可靠性、性能、效率的需求，航空电子设备在复杂结构系统中的运用，航空器机载数据总线在整个飞机航电系统架构中起着核心作用，可以比喻成飞机的“经脉”，贯穿整个飞机系统，操作飞机运转的神经中枢。

新一代的总线技术不断地推出，以适应和满足高速发展的航空电子系统的需求。

在我国大飞机事业迅速发展的背景下，加快民用航空器机载数据总线的研究，以满足自主研发、自主设计、自主制造的需求。

◼1 航空机载数据总线概述民用航空器机载数据总线技术是实现各设备系统之间的数据通信，各设备和子系统之间通过总线联系在一起，组成整个庞大的航空系统网络。

目前民用航空器运用最广泛的是ARINC429数据总线、ARINC629数据总线，以及近几年推出的AIRNC 664 AFDX数据总线。

◼2 应用广泛的航空机载数据总线2.1 ARINC429数据总线民用航空器数据总线一个重大的变革是20世纪70年代和80年代 ARINC429总线的应用，总线上不再需要控制器，以最高100 KB/s的传输速率在各种航空电子设备之间传输数据。

ARINC429全称是数字式信息传输系统，是由美国航空电子工程委员会（AEEC）制定的一种民用航空器机载总线规范。

ARINC429总线通信方式是用带有奇偶校验的32位信息字，并采用双极型归零的三态调制编码方式。

ARINC429总线结构简单、性能稳定、抗干扰性强，最大的优势在于可靠性高。

ARINC429数据总线开启了航空电子设备的数字时代，它是一种相对比较慢的串行双绞线数据总线，总线使用的是非集中控制方式。

ARINC429总线上只有一个终端可以发送，多达20个终端可以接收，这使得总线上数据传输有序稳定，不会存在单点故障，传输可靠，错误隔离性好，大大提高了数据传输的稳定性和可靠性。

但ARINC429总线从主系统发出数据，传输到子系统，子系统是不会反馈确认信息的，如需要子系统反馈确认信息主系统，还需要增加另一条总线。

航电系统总线技术研究

学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行研究工作所取得的研究成果。

尽我所知，除文中已经注明引用的内容和致谢的地方外，论文中不包含其它个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得xxxxxxxx大学或其他教育机构的学位或其他用途使用过的成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。

本人学位论文与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。

学位论文题目：学位论文作者签名：日期：2014 年 04 月 21 日学位论文知识产权授权书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定。

即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位为xxxxxxxx大学，毕业离校后，结合学位论文研究课题发表的学术论文知识产权单位为xxxxxxxx大学。

本人xxxxxxxx大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。

同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为xxxxxxxx大学。

涉密学位论文在解密后适用于本授权书。

学位论文题目：学位论文作者签名：日期：2014 年 04月 21 日作者指导教师签名：日期：2014 年 04月 21 日中文摘要航电系统全称“综合航空电子系统”，是现代化战斗机的一个重要组成部分。

航空电子系统是现代作战飞机的大脑和神经中枢，它通过系统互联网络和系统软件将航电设备综合成为有机的整体，实现了系统资源的高度共享，可获得最佳的整体效能。

航空电子系统技术的高低和性能的优劣直接影响到综合作战效果。

归结起来，只有战机航电系统得到有效的提升，其作战性能才能更加有效的进行。

在航空领域，未来战斗机作战能力与航电系统是三次方的关系，即航电系统性能提高一倍，其飞机作战能力将提高七倍。

大型机载电气系统的设计与优化研究

大型机载电气系统的设计与优化研究近年来，随着航空业的迅速发展，大型民用飞机的制造技术也不断得到提高。

作为飞机的核心部分之一，电气系统的可靠性、安全性和效率也备受关注。

在这种背景下，大型机载电气系统的设计和优化研究成为了航空领域的热点话题。

一、大型机载电气系统的构成大型机载电气系统由许多不同的部件组成，包括发电机、变压器、故障保护器、电容器、电池、充电器、配电板、继电器、开关等等。

其中，发电机是电气系统的核心，通过向飞机供应大量的电能，为整个飞行过程提供了足够的能量保证。

同时，配电板，电容器和电池等元器件的功能也至关重要，它们共同协作，确保整个电气系统的高效输出。

二、大型机载电气系统的优化研究为了确保大型机载电气系统的可靠性和安全性，工程师需要进行充分的优化研究，以提高系统的性能和效率。

以下是一些可能的优化方向：1.优化系统的能效飞机的电气系统需要始终保持高效的工作状态，对环境因素的适应能力和更高的能耗控制是必须解决的问题。

针对这个问题，研究人员可以通过改进发电机的电路设计、提高能效电子设备、优化电阻抗及减少电磁干扰等途径来解决。

2.优化系统的设计大型机载电气系统的设计必须充分考虑各种因素，包括电气元件的性能、空间限制、成本和制造难度等等。

优化系统的设计可能涉及人工智能、机器学习和数据分析等技术，以改善系统的整体性能和耐用性。

3.提高系统的可靠性和安全性电气系统的可靠性和安全性是一切工作的前提条件。

开发团队必须对系统进行测试和评估，试图提取不同方面的数据和测试结果为优化工作提供更丰富的信息。

同时，人工智能、大数据分析、机器学习等技术的使用也是改善电气系统可靠性和安全性的重要手段。

三、大型机载电气系统的未来展望正如前文所述，大型机载电气系统的设计和优化研究，需要不断追求创新和进步。

未来，我们可以期待一些新技术的应用，其中包括：1.新型材料的应用新型材料的应用，将有助于提高电气系统的效率和可靠性。

例如，纳米技术可用于制造更小、更快速、更能耐高温或高磁性的电气元件，可对电气系统的整体性能产生积极影响。

航空电子数据总线技术探讨

航空电子数据总线技术探讨摘要：航空电子电子数据总线技术是航空电子系统中非常重要的技术，对其展开深入探讨和研究有利于该技术自身的发展和研究。

本文将首先就航空数据总线做简要概述，然后分析和介绍航空电子系统体系架构，最后重点就几种新型航空电子数据总线技术做详细阐述，希望能够对相关人员有所帮助。

关键词：航空电子数据；总线技术；光纤通道引言：在计算机技术普遍应用于航空电子系统以后，很快就出现了航空电子数据总线技术。

总线技术的出现和普及，对于更高效的实现信息传输和共享，从而促进航空电子系统产生了又一次的升级。

今天总线技术已经被认为是现代飞机最重要的特征之一。

并且航空总线技术发展至今，已经形成了包括MILSTD1553B和ARINC429等标准，并且还在随着科技的发展不断产生新的总线技术，比如波音公司提出的ARINC629 标准，另外光纤高速数据总线也是被广为看好的一种[1]。

1航空数据总线技术概述要了解航空数据总线技术，首先需要了解机载数据总线技术，机载数据总线技术就是对机载设备、各模块以及各子系统实现连接，使之成为一个网络从而实现数据信息的高效传输。

当前，机载数据总线技术被广泛应用于卫星、飞机、坦克、舰船等各种平台。

机载数据总线技术的根本就是现代计算机技术和信息技术，而其应用航空领域基本上经历了如下的四阶段：最早为分立式航空电子系统，这种模式下通信、导航等各种功能是相互独立的，而飞行员依然需要依靠自己的判断来完成任务。

然后发展为联合式航空电子时期，这一阶段各种子系统已经具有了相当完备的功能，但是不同子系统、不同设备之间的信息传递还较少。

发展到第三阶段为综合式航空电子系统，此时已经可以在整个航空电子系统中实现了计算机模块对子系统的替代，各种功能极大的丰富，且系统表现出了很好地扩展性。

当前正处于第三阶段向第四阶段过渡的时期，已经基本实现了航空电子系统的全面统一网络，各种子系统、模块、芯片已经完全互联，信息传输的速度极大的提升，而且有很强的容错性能、扩展性能，以及优秀的低延迟性[2]。

航电总线技术的发展应用与自主研究

2020,35(4)电子信息对抗技术Electronic Information Warfare Technology 中图分类号:V243 文献标志码:A 文章编号:1674-2230(2020)04-0013-05收稿日期:2020-02-24;修回日期:2020-03-30作者简介:任锋(1970 ),男,学士,高级工程师;罗天男(1991 ),女,硕士,工程师;邓亮(1982 ),男,硕士,高级工程师㊂航电总线技术的发展应用与自主研究任　锋,罗天男,邓　亮(西南电子设备研究所,成都610036)摘要:介绍航电总线技术的发展㊁应用情况,分析了典型航电总线的特点与不足,在此基础上对我国自主研究航电总线技术的现状进行了探讨,并从解决研究难点的角度提出了关于自主研究航电总线技术的一些建议性观点㊂关键词:航电系统;航电总线;技术发展;自主研究DOI :10.3969/j.issn.1674-2230.2020.04.004The Development Application and Original Researchof Avionics Bus TechnologyREN Feng,LUO Tiannan,DENG Liang(Southwest China Research Institute of Electronic Equipment,Chengdu 610036,China)Abstract :The development and application of avionics bus technology are introduced and the characteristics and shortcomings of typical avionics bus are analyzed.On the basis of these,the current situation of research on avionics bus technology in china is discussed and some sugges⁃tions are put forward for autonomous research of avionics bus from the perspective of solving theresearch difficulties.Key words :avionics system;avionics bus;technology development;original research 1　引言航电系统是现代飞行器的重要组成部分,其技术水平直接决定和影响着飞机的综合性能[1]㊂航电总线,也称为航空电子数据总线㊁航空数据总线,是航空设备之间信息传递㊁数据共享的骨干”通道,是航电系统的核心组成部分㊂随着计算机控制技术和总线技术的发展,航电总线因其确定性强㊁实时性高㊁具有冗余能力等特性,也逐渐发展应用于飞行控制系统和机电控制系统内部㊂航电总线已逐步成为整个飞行系统的神经网络”㊂目前,航电总线技术已成为现代先进飞行器计算机控制系统和综合化航空电子关键技术之一,一定程度上决定着飞行器的整体性能㊂同时,因为航电总线表现出的良好性能,其应用领域也逐渐从航空航天,向兵器㊁舰船等领域拓展,作为系统总线得到广泛的应用㊂2　技术发展形势上世纪70年代以来,随着微电子㊁计算机㊁控制论的发展,航空电子系统的发展十分迅速㊂1980年美国专门制定了军用MIL-STD-1553系列标准和ARINC 系列标准,使数据总线更加规范化㊂目前自动化程度较高的军㊁民用飞机,如F-16㊁F-117㊁幻影2000㊁空中客车A340等都采用了航空总线技术㊂31任　锋,罗天男,邓　亮航电总线技术的发展应用与自主研究投稿邮箱:dzxxdkjs@随着飞机传感器和航空电子设备数量㊁性能的不断提高,以及航空电子系统综合化程度的不断提升,航空电子各子系统之间的数据交换更为频繁,对航电总线带宽需求也大幅增加㊂传统的航空数据总线如ARINC429㊁1553B等的带宽已捉襟见肘,而ARINC629总线因价格昂贵,使飞机制造商难以接受㊂虽然具有广泛商业用途的IEEE802.3以太网总线能提供低成本的高速带宽,但其不能满足航空电子系统所需的鲁棒性,主要是不能提供可靠的有保证的带宽和服务质量㊂因此,IEEE802.3也难以成为实时性高㊁可靠性高和带宽大的新一代航空总线㊂为此,波音公司和空中客车公司通过已经实现商业用途的以太网技术来建立新一代航空总线,从而促使了航空电子全双工通信制以太网交换(AFDX)的诞生㊂AFDX的出现满足了目前飞机各子系统之间大数据量的传输要求,并成功应用于空中客车A380㊁A400和波音的B787等机型中[2]㊂近年来,在民用领域,光纤通道的应用所占的市场份额已经越来越多,并且得到了主要工作站和服务器供应商(惠普HP㊁康柏Compaq㊁IBM㊁SUN)的支持㊂也有一批研究者和研究机构在尝试把商用光纤通道FC(Fiber Channel)应用到航空电子系统中㊂光纤通道航空电子环境FC-AE(Fiber Chan⁃nel Avionics Environment)标准化协议工作组织制定出了一种可操作版本,将光纤通道标准应用到军事领域特别是航空电子领域㊂该工作组织定义了一组实时的结构以扩展光纤通道,从而提供确定性延迟和带宽以满足使命关键的应用项目的需求㊂其重点是要定义实时的仲裁环路㊁实时请求的优先权抢占机制和一个实时同步环路,因此,它很接近于1553B可确定性行为,但可以提供1553B所不能提供的1Gbit/sec的接口速度㊂作为FC-AE协议的一部分,FC-AE-1553协议于2004年由美国标准化委员会(ANSI)的X3T11小组制定完毕,定义了MIL-STD-1553总线协议和FC高层协议之间的映射关系,整个FC-AE协议于2007年完成㊂FC总线在军事领域也日渐流行,已作为F-35飞机综合化航空电子系统骨干网得到具体的应用㊂航电总线的发展如图1所示,其技术发展趋势的主要特点为:●通信带宽越来越宽;●时延越来越小;●串行总线成为发展主流,便于维护;●逐步适应于从设备级互联到母板级互联的统一网络㊂图1　航电总线发展示意图3摇典型航电总线的特点与不足当MIL-STD-1553B近乎完美地服役”30年后,终于因为需求的不断扩大而走下了神坛㊂而新兴的总线虽然种类繁多各有所长,但弊端也很明显,就几种有代表性的总线大致分析如下: 1)MIL-STD-1553BMIL-STD-1553B总线是非常成功的,其命令响应式的总线调度机制保证了总线的可控性,其冗余管理机制又保证了可靠性,所以一直深得用户的信赖㊂然而,随着应用系统复杂度的提高,1553B总线已经不能满足要求,例如:带宽不足,只有1Mbps;时间调度颗粒较大,总线周期在5ms以上,一般为10ms或者25ms;节点数量太少,最多只能挂31个节点[3]㊂虽然后来有人继续研究和推出了2M㊁4M的版本,但提高的幅度有限,而且由于缺少系统性的技术和产品支撑,应用范围很窄㊂至于10Mbps 或20Mbps版本,虽然带宽有了明显的上升,但由于总线架构改成了交换模式,引入了总线交换机,在设备部署方面带来了一些问题,同样没有得到业界的认可㊂2)AFDX/ARINC664AFDX/ARINC664是在以太网的基础上,通41电子信息对抗技术·第35卷2020年7月第4期任　锋,罗天男,邓　亮航电总线技术的发展应用与自主研究过增加确定性和冗余获得高可靠性传输,带宽主要有10Mbps和100Mbps两种,以后可能进一步支持1000Mbps㊂AFDX/ARINC664目前主要应用在商用飞机上㊂应该说AFDX/ARINC664标准的系统性很强,从线缆㊁接插件到各层协议都进行了详尽的规定,产品成本也比较低廉㊂但对于其面对的应用领域,AFDX/ARINC664总线尚存在一些不足,例如:没有定义确认和重传机制;带宽利用率很低,实际可用带宽有限㊂AFDX/ARINC664采用虚拟链路(Virtual Lanes)来规划网络带宽㊂为了保证每个应用都能够获得足够的带宽,且网络时延参数合适,网络的带宽利用率一般只能达到总带宽的20%左右,也就是说一般可用带宽只有20Mbps左右㊂在商用飞机中,AFDX/ARINC664主要用于控制和传感信息的通信,而视频通信则通过另外的ARINC818视频总线进行传输㊂3)MIL1394bMIL1394b是以IEEE1394b为基础,通过应用AS5643协议对通信网络进行管理,从而满足某些军用场景的需求㊂MIL1394b最开始是用于传输媒体信息,现在也被进一步拓展到控制和传感信息的通信㊂但AS5643协议对IEEE1394b极其有限的约束亦导致MIL1394b总线存在不少不足,例如:没有定义确认和重传机制;没有明确的冗余管理机制㊂MIL1394b应用在媒体传输方面应该是基本合格的,但如果要拓展应用到其他对传输可靠性要求更高的领域,还有很长的路要走㊂4)FC-AEFC-AE光纤通信作为当前通信领域最为丰富的带宽资源之一,加之传输过程不会受到电磁波的干扰,实体总线重量轻,在业界被普遍看好㊂目前在航空领域,FC-AE总线正在迅速占领市场,航天领域也已经开展了相关的研究工作㊂但FC-AE总线存在的问题也不少,例如:价格昂贵,不能在PCB上走线;连接方式特殊,不便检查和测量㊂光纤通信技术在城域网㊁存储网以及局域网中都广泛获得了成功,但把光纤通信用作航电总线的应用过程中,在系统设计和工艺控制的可靠性方面仍需大力关注㊂现阶段各类典型的航电总线均存在一些技术不足,而新一代飞机的航空电子系统,对航空总线系统提出了更具挑战性的要求㊂航空电子系统必须选择先进的总线技术,使航空电子系统能够适应不断增长的需求,同时满足经济可承受性㊁高可用性㊁高可靠性和大容量㊁深层次的信号与信息综合化程度要求㊂而这些要求已经成为推进航电总线技术发展的源源不断的动力㊂4摇自主研究的现状目前,国内航电系统选用的总线大部分还集中在ARINC429和MIL-STD-1553B总线的水准㊂面对更高的需求,国内关于航电总线的应用已经遇到了一些瓶颈,主要体现在以下几个方面: 1)一直在追随国外技术标准和产品无论是传统的ARINC429㊁CAN㊁1553B,还是近来兴起的高速总线如AFDX/ARIN664㊁MIL-1394b㊁FC-AE,这些总线标准都来自国外,而相应的产品和设备也主要依赖于进口㊂原则上,国外出什么标准,我们就学什么标准,国外有什么产品,我们就用什么产品,这几乎成了惯例,个别甚至成了来不及思考的盲从㊂这些总线到底好在哪里,适合应用到哪些应用场景,对于这些问题我们缺少深入的系统的研究㊂在比较正式和重要的应用领域,也会使用国内研究所自行研制的一些产品㊂目前,国内一些研究所和公司虽然也开展了一些关于航空总线方面的研究,但产品系列还不够丰富,产品的完善性和可靠性都有待提高㊂2)能够获得的技术资料已经越来越有限随着中国国力和国际影响力的提高,外国政府和厂商也加强了对中国的防备,对一些技术标准的保密也越来越严格㊂如果说在CAN㊁1553B等传统总线时代国内获得了相对较多的技术资料,但进入1394b㊁FC-AE等高速新型总线时代以后,能够获得的资料就已经变得非常少了,这种情形使得国内的技术人员很难深刻掌握总线的本质特征㊂例如FC-AE,该如何解决冗余,该如何解决传输确认等,这些问题几乎找不到直接相关的资料㊂3)能够获得的产品支撑已经越来越有限51任　锋,罗天男,邓　亮航电总线技术的发展应用与自主研究投稿邮箱:dzxxdkjs@除了标准本身,特别可能与军事相关的产品,以前习惯使用的技术随时可能被禁运,而某些新技术一开始就被禁运㊂比如美国通用电气公司(GE),从2013年开始全面向中国禁运与航电总线相关的产品和技术,至少包括ARINC429㊁1553B㊁AFDX㊁反射内存等产品系列㊂又例如,FC-AE的相关产品,我们目前并不能从国外市场上采购到现成的FC-AE-1553或者FC-AE-ASM或者FC-AV产品,甚至也采购不到真正意义上的FC-AE交换机㊂4)应用上不能充分发挥特定总线的特长由于缺少有说服力的具体应用方法的建议和样本,在航电总线的实际应用中,无法充分发挥特定总线的特长㊂例如某个工程师以前习惯于用ARINC429,那么他在使用FC-AE-ASM总线时,可能不假思索地继续沿用以前的系统设计方法㊁负载长度㊁发送间隔,标识与类别等各个方面都与新的总线环境FC-AE-ASM脱节,从而造成系统复杂度的无谓提高,造成总线带宽的浪费㊂5)信息安全的问题除技术方面的问题外,在信息化对抗中,通过入侵敌方计算机系统获取信息甚至控制和瘫痪敌装备系统的事件已屡见不鲜[4]㊂2011年12月,伊朗通过情报收集和精确电子监控㊁提前设置陷阱”等技术手段,俘获进入其领空的美RQ-170 哨兵”隐身无人侦察机;2013年,美国中央情报局棱镜”情报监视项目曝光,美国利用其在网络空间拥有的技术优势肆意入侵他国的信息基础设施㊂这些事实表明,以计算机为核心的信息处理设备若其核心处理器㊁操作系统㊁总线等关键技术无法自主保障,则信息系统的信息安全将无法保证,在信息对抗中将不堪一击,武器装备将极易被瘫痪㊂尤其是使用国外商用航空电子数据总线,因其协议标准公开,若协议标准存在漏洞很容易被敌方研究利用,一旦敌方有方法入侵武器平台,将对武器装备的使用带来巨大隐患㊂5摇自主研究的方向和目标航电总线技术是新一代机载综合航电系统的关键技术之一,它直接决定了机载综合航电系统集成化程度的高低㊂因此,航电总线技术的自主研究势在必行㊂综合航电系统数据传输的实现主要取决于更通用的数据传输机制,并要求数据总线具有很高的分布式处理能力和吞吐率㊂因此,传输技术的需求主要体现在带宽㊁实时性和可靠性三个方面[5]㊂1)带宽的需求取决于航电各子系统的能力和功能综合的程度㊂例如,一个具有100万像素㊁30Hz帧率和8位灰度等级的前视红外成像传感器将产生每秒240Mb速率的数据传输要求,这就需要数据传输总线的带宽能够支持每秒1Gb以上的数据传输速率㊂在满足系统传输要求的基础上,还应留有相应的可升级余量㊂2)实时性要求总线数据必须在规定的时间内完成在节点之间的传输,否则将影响整个网络传输的响应速度㊂据美国汽车工程师学会(SAE)预测,新一代综合航电系统传感器信号传输与分配要求在Gbps量级的速率下产生不大于100us 的传输延迟,指令与响应信息要求在Mbps量级下产生不大于10us的传输延迟㊂3)传输的可靠性主要由总线的容错能力体现,总线通信不能因为数据网络中的某个节点故障而中断,也就是应具备单故障容错能力,并且可以通过冗余技术来获得更强的容错能力㊂通常,用传输误码率来反应可靠性特征,数据流误码率不应大于10-7,控制/状态数据误码率不超过10-10㊂不断提升的应用需求对航电总线技术提出了更高的要求,也是自主研究航电系统需要努力的主要方向㊂在此基础上为适应新一代航空电子系统对航空总线的经济可承受性㊁高可用性㊁高可靠性和大容量㊁深层次的信号与信息综合化程度等要求,未来国内航电总线的技术发展应具有以下三个特点:1)以形成自主的标准为目标以提高航空器的航空电子系统水平及航空器功能为需求背景,开展航空电子数据总线方面的技术研究,突破网络拓扑结构㊁物理层及协议层设计等关键技术,构建半物理仿真验证系统,完成基于实测数据的验证测试,形成自主的航电总线标准㊂该标准应该明显优于现行各种航电总线标61电子信息对抗技术㊃第35卷2020年7月第4期任　锋,罗天男,邓　亮航电总线技术的发展应用与自主研究准,并且在未来较长时间内一直保持这种先进性㊂2)借鉴高速通信物理层技术基础现有通信技术中,可借鉴的物理层实现方案有1394b㊁GTX (FC /Rapidio )㊁10GE (万兆以太网)㊁WiFi 等㊂在实施时,还需要进一步开展研究和拓展,在继承㊁完善的基础上进行必要的创新,形成最终的物理层方案㊂3)借鉴高速通信网络传输控制技术基础从历史应用情况来看,MIL-STD-1553B 通信协议得到了业界的高度认可,可以在1553B 协议的基础上,结合物理层特征(如报文长度㊁节点数量等)进行调整,并可结合国内外长期的应用经验进行完善㊂自主航电总线在集成1553B 总线协议的基础上,可以从以下方面但不仅限于以下方面进行调整和优化:●满足带宽更高㊁节点数量更多㊁报文更长的总线特征;●集成已经被业界默认的RTC㊁看门狗㊁矢量字等功能特点;●支持实时冗余管理,进一步提高实时性;●精简和合并一些不常用的网络管理功能,降低设计的复杂性,提高通信效率㊂从上述需求及特点可见,航电总线技术的自主研究应以形成自主的标准为目标,具有借鉴性㊁前瞻性和普适性,其技术指标至少应该满足以下描述:1)满足机载航空电子系统的数据及控制信令传输要求;2)兼容铜缆和光纤介质,支持异构[6];3)通信带宽:10Mbps ~10Gbps;4)传输距离:铜缆介质下≥100米,光纤介质下≥1000米;5)节点数≥1024个,有明确的扩展方法;6)实现带内时间同步,同步误差不超过0.1μs;7)支持周期消息㊁非周期消息以及消息优先级控制;8)支持消息的确认和重传;9)支持实时线路冗余,支持双冗余以及多冗余;10)可严格管理各节点的通信行为以及全网信令过程;11)可与其他典型航空总线的互通接口;12)能有效控制成本㊂6摇结束语航电总线技术已成为现代先进飞行器计算机控制系统和综合化航空电子的关键技术之一,一定程度上决定着飞行器的整体性能指标㊂我国在开展航电总线技术研究,发展具备自主知识产权的完整的航电总线解决方案,深入全面掌握技术细节,消除总线自身可能存在的漏洞和安全隐患,建立完善的维护保障体系等方面,彻底摆脱对国外标准和产品的依赖,从根本上提升航电总线的整体性能以及信息安全能力,是非常必要的㊂参考文献:[1]　张红.新一代综合航电系统的发展趋势[J].航空精密制造技术,2016,52(2):1-4.[2]　丁勇飞.机载航电总线系统发展评述[J].航空电子,2003,34(2):1-7.[3]　曾星星.AFDX 在航天器综合电子系统中的应用[J].测控技术,2016,35(8):103-106.[4]　张家森. 舒特”系统及其他网络攻击方法探析[J].地面防空武器,2011,42(2):23-25.[5]　支超有.机载数据总线技术及其应用[M].北京:国防工业出版社,2009.[6]　张杰.机载高速数据总线技术的应用研究[J].电子测量技术,2016,39(6):163-166.欢迎投稿欢迎订阅71。

未来航空电子高速数据总线技术的研究

・买验研冤
未来航空电子高速数据总线技术的研究
郑娟（中国东方航空公司昆明飞机维修基地，云南昆明６５００００）
摘要：高速数据总线技术是航空电子系统实现综合化的关键技术，对航空电子系统的性能有着决定性的影响。本文论述了航空电子数据总线的发展历程，并基于其现状和发展需求，对未来航空电子高速数据总线技术展开了讨论与研究。
牌多优先级传递协议。该协议将网络中传递的信息划分为４个优
航天光纤数据总线（ＳＦＯＤＢ）是由ＮＡＳＡ和美国国防部于１９９９先级，高优先级的信息会被优先传输。ＬＴＰＢ的每个终端都配备年制定的。该标准采用了环形拓扑结构，可采用串行或者并行有定时器以减少高优先级信息传输的延迟，并可有效防止网络传输方式。虽然航天光纤数据总线是针对航天飞行器的应用而中的某个节点长期占用总线。线性令牌传输总线具有较强的容制定的，但是由于其具有高容错、高传输速率、低延时和长寿错能力，并能够实现系统的重构。命等特点，也可用于未来航空电子系统。不过由于成本过高，航
１线性令牌传输，最多能够与１２８个终端相连。ＬＴＰＢ在物了较为广泛的应用，其在航空电子系统领域的具体应用也正在理结构Ｌ是星型拓扑，可以方便地对网络上信息的传输情况乃研究之中。
至整个网络的状态进行监控。ＬＴＰＢ所采用的通信协议是限时令５航天光纤数据总线
比较后，线性令牌传输总线被选定为下一代飞机的高速数据总的数据传输具有更高的可靠性。光纤通道可以通过点对点、交线标准。线性令牌传输总线的传输速率达￣Ｊｌ５ＯＭｂ／ｓ，可传输最换和仲裁环路三种结构进行拓扑。目前光纤通道技术已经得到

航空数据总线技术分析研究

航空数据总线技术分析研究随着现代社会经济不断发展，人们生活水平不断提升，人们的出行需求也发生很多变化，社会上对于航空运输的需求量及要求均在不断提升，因而航空运输行业也就得到快速发展。

在当前航空运输行业发展过程中，越来越多的新技术及新科技得到广泛应用，而航空数据总线技术就是其中比较重要的一种，对航空运输行业的更好发展具有很大推动作用。

本文就航空数据总线技术进行简单分析，以保证其得以更好应用。

标签：航空运输；数据总线技术；分析在现代航空运输行业快速发展的大背景下，为能够保证将更好服务提供给人们，并且保证航空公司得以更好运行，为飞机飞行提供更好保障，应当对现代化技术进行运用。

通过对航空数据总线技术进行利用，能够对飞机飞行进行更好监视及控制，从而保证飞机更好运行，为人们生命安全提供更好保障。

因此，作为航空单位工作人员，应当对航空数据总线技术加强认识，以保证更好运用该技术，使其作用得以更好发挥。

1 航空数据总线概述所谓航空数据总线技术，其所指的就是在机械设备、子系统及模块之间进行应用的一种互联技术，就计算机网络角度而言，航空电子设备如同微机，这些航空电子设备之间通过机载数据总线进行连接，通过互联使网络系统得以形成，在此基础上也就能够使数据信息传输得以实现。

就目前实际情况而言，机载数据总线技术的应用领域正在不断扩展，已经延伸到各种机动平台，包括卫星、舰船以及导弹与坦克等相关设备，就本质而言，其属于实时网络互连技术。

对于航空数据总线技术而言，其是在航空电子综合系统的基础上发展而来的，整个发展历程共包括四个阶段：第一阶段为分离式航空电子系统，在利用该系统情况下，雷达及导弹等系统在处于工作状态时保持完全独立，对于初期系统而言，在实际运行过程中甚至需要飞行员进行判断；第二发展阶段为联合式航空电子系统，在该系统中各个子系统之间所具备的各自功能保持相互独立，对于不同设备而言，其所存在数据交互比较少；第三发展阶段为综合式航空电子系统，在这一系统中出现模块概念，主要就是通过计算机的利用使信息处理模块得以构成，将子系统取代，这种系统具备较良好可扩展性，具有较丰富功能，可对各种复发任务进行处理；第四发展阶段为先进综合式系统，其主要就是在对统一网络进行利用的基础上，使子系统、模块及处理芯片之间能够实现互联，所具备特点主要就是速度较高，具备良好的可扩展性，延迟比较低，并且能够容错[1-2]。

飞机航电系统技术研究与分析

飞机航电系统技术研究与分析摘要：随着科技水平与信息化水平的不断发展与进步，智能化科学已经成为了一门新兴的自然学科，并吸引了众多科研人员的广泛兴趣和研究。

近年来，依托于微电子技术、计算机技术、网络技术以及传感器技术的不断深入和研究，智能化技术在民用飞机领域的应用研究不断地受到越来越多的重视与青睐。

正是在这种智能化技术的不断研究的趋势下，作为民用飞机及其重要的机载系统，智能化航电系统旨在为智能飞机的实现提供技术支持，其满足的目标如下：(1)实现民用飞机的智能驾驶，最大程度地降低飞行机组的负担；(2)实现民用飞机的智能维护，提高飞机的维护效率、降低飞机的维护成本、减少机务的工作负担。

关键词：综合航空电子系统；模块化；新技术随着科技水平与信息化水平的不断发展与进步，智能化科学已经成为了一门新兴的自然学科，并吸引了众多科研人员的广泛兴趣和研究。

1民用飞机航电系统介绍航电系统是民用飞机的重要组成部分，被喻为飞机的“大脑”与“五官”，具备提供飞机状态与参数显示功能、提供飞机数据网络功能、提供飞机与外部通信功能、提供飞机安全准确且准时地沿既定路线飞行的引导功能、以及提供飞机健康管理功能等。

现代民用飞机航电系统包括了综合处理处理系统、导航系统、通信系统、显示系统、机载维护系统、信息系统、飞行记录系统等机载电子系统组成。

2智能化航电系统技术依托于不同的航电系统的机载系统/设备，智能化航电系统技术主要应用于综合模块化航空电子技术、先进导航与监视技术、先进显示技术以及空地一体化技术，具体如下。

民用飞机电源系统总线选择和关键技术研究

民用飞机电源系统总线选择和关键技术研究作者：黄耀达来源：《中国科技博览》2017年第12期[摘要]通过分析常用的航空通信总线特点和使用范围，并结合民用飞机电源系统总线特点的需求，构建了一次配电、应急配电和二次配电通信网络网络，在其基础上分析了电源系统总线通信的关键技术和最佳的总线类型，为未来民用飞机电源系统总线类型和构架选择提供指导。

[关键词]电源系统、通信总线、实时性、可靠性、带宽中图分类号：TM710 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）12-0391-011 引言目前先进的民用飞机逐步使用综合式航电子系统，ARINC429、ARINC825、TTP和ARINC664得到逐步应用，机载数据总线作为航空电子系统的一个重要组成部分[1]。

电源系统的一次配电、二次配电和人机接口显示功能越来越依赖于总线通信网络，它已成为电源系统的神经，对电源系统实现各项功能启动决定性作用。

电源系统通信网络包含由左/右汇流条控制器（L/R BPCU），左/右主发电机控制器（L/R GCU）和APU发电机控制器（APU GCU）组成的一次配电通信网络，远程配电装置（RPDU）组成的二次配电网络，应急汇流条控制器（ESS BPCU）组成的应急配电通信网络，如图1所示，每个配电网络还与飞机AFDX网络进行数据交互。

这三个配电通信网络承担的数据量、实时性和安全要求各不相同，因此为每个配电网络选择合适的通信构架和总线类型对飞机电源的高效、减重工作至关重要（图1）。

2 电源系统可选用的数据总线类型2.1 ARINC429总线A429该总线由于采用收发独立通道、非集中控制等，有较高的可靠性、稳定性和抗干扰能力，在航空领域得到了广泛运用，但传输速率低，因此只适用于自身具有数据处理能力的传感器子系统之间的数据传输。

2.2 ARINC664总线ARINC664 航电双全工以太网，同A429相比，AFDX网络性能有很大的提高，通信速率是ARINC429的千倍以上，能够满足航空电子系统的实时性、可靠性，具有良好的通信质量。

大型民机配电系统AFDX总线应用技术研究

关键词：航空通讯总线；ＡＦＤＸ；大型民机；配电系统；
犚犲狊犲犪狉犮犺狅狀犃狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔狅犳犃犉犇犡犅狌狊犻狀犇犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀犛狔狊狋犲犿狅犳犆犻狏犻犾犃犻狉犮狉犪犳狋
ＤａｉＧａｏｌｅ，ＸｉｎｇＨｕｉｌｉ，ＹａｎｇＳｈａｎｓｈｕｉ，ＷａｎｇＬｉ
大型民机配电系统犃犉犇犡总线应用技术研究
戴高乐，邢卉丽，杨善水，王莉
（南京航空航天大学自动化学院，江苏２１００１６）
摘要：基于ＡＦＤＸ通讯总线模拟了大型民机配电系统的高速通讯网络，对配电系统中ＡＦＤＸ总线的应用技术进行了研究，提高了配电系统软件在ＡＦＤＸ总线中的读写效率和兼容性，为系统中ＡＦＤＸ总线的应用提供了借鉴和参考；首先分析了ＡＦＤＸ通讯总线的组成和关键技术，并构建了大型民机配电系统的模拟通讯网络；随后，进行了ＡＦＤＸ总线端系统应用软件的研究，采用数据压缩和基于 “位运算” 的数据处理方法；以ＬａｂＶＩＥＷ软件为例，针对端系统中用户软件无法开发相应的ＡＦＤＸ总线驱动问题，设计了无ＡＦＤＸ底层驱动软件与ＡＦＤＸ通讯网络的接口程序；并基于ＡＦＤＸ总线的采样端口模式，提出了一种基于ＡＦＤＸ网络的多余度系统的冗余通讯方法；最后，通过通讯实验验证了接口程序及冗余通讯方法的正确性和可靠性。
设计与应用
计算机测量与控制．２０１８．２６（５）犆狅犿狆狌狋犲狉犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋牔犆狅狀狋狉狅犾
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Hale Waihona Puke 文章编号：１６７１４５９８（２０１８）０５０２５７０４ＤＯＩ：１０．１６５２６／ｊ．ｃｎｋｉ．１１－４７６２／ｔｐ．２０１８．０５．０６４中图分类号：Ｖ２４３．１文献标识码：Ａ