舰载机飞行控制系统总线接口策略

doi:10.7527/S1000-6893.2018.22283

舰载机气动强度与着舰安全性关键技术专栏

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舰载机飞行控制系统总线接口策略

杨绚, 魏小勇, 崔德龙

航空工业第一飞机设计研究院, 西安 710089

收稿日期:2018-05-07 修回日期:2018-05-30 出版日期:2019-04-15 发布日期:2018-07-09
通讯作者: 杨绚 E-mail:576219384@qq.com
基金资助:
陕西省青年科技新星计划（2016KJXX-74）

Bus interface strategy in flight control system for carrier-based aircraft

YANG Xuan, WEI Xiaoyong, CUI Delong

AVIC The First Aircraft Institute, Xi'an 710089, China

Received:2018-05-07 Revised:2018-05-30 Online:2019-04-15 Published:2018-07-09
Supported by:
Youth Science-Technology New Star Program of Shaanxi Province (2016KJXX-74)

摘要/Abstract

摘要： 对于舰载机集中式架构的飞控系统，由于外部设备、串行通信设备、ARINC659总线、处理软件等的运行频率各有差异，导致数据写入总线接口模块端（BIM）和控制与管理模块端（CPM）读取数据的速率不完全匹配，造成数据包丢失或数据包重复解析，数据传输可靠性得不到保证。对不同因素导致的读/写冲突问题进行详细的分析，分别针对数据包接收不完整和重复解析的问题给出相应的解决方案，设计了一种数据包格式并且提出数据缓冲方案。经试验验证，该方案能够保证数据包的完整性且避免了对数据包的重复解析，提升了软件的可靠性和运行效率。

关键词: 舰载机, 飞控系统, 总线接口, ARINC659总线, 数据传输, 数据包, 时钟偏差

Abstract: In the centralized flight control system for carrier aircraft, the differences of operating frequency among the external equipment, the serial communication equipment, the ARINC659 bus and the processing software lead to the mismatch of the rate between writing data to Bus Interface Modular (BIM) and reading data from Control and Program Modular (CPM), resulting in the missing of and the repeated analysis of the data packet. The reliable data transmission can not be guaranteed. By analyzing the reasons of conflicts in reading and writing in details, corresponding solutions are given to problems of incomplete data packet reception and repeated analysis, a new data packet format is designed and a data transmission scheme is proposed. The experiments prove that the scheme can guarantee the data-integrity and avoid repeated analysis of the data packets, improving the reliability and efficiency of the software.

Key words: carrier-based aircraft, flight control system, bus interface, ARINC659 bus, data transmission, data packet, clock jitter

中图分类号:

V243.1

杨绚, 魏小勇, 崔德龙. 舰载机飞行控制系统总线接口策略[J]. 航空学报, 2019, 40(4): 622283-622283.

YANG Xuan, WEI Xiaoyong, CUI Delong. Bus interface strategy in flight control system for carrier-based aircraft[J]. ACTA AERONAUTICAET ASTRONAUTICA SINICA, 2019, 40(4): 622283-622283.

参考文献

[1] 宁新建. 航空机载计算机及其总线[J]. 计算机工程与应用, 2011, 47(8S):58-61. NING X J. Airborne computer and avionics data bus[J]. Computer Engineering and Applications, 2011, 47(8S):58-61(in Chinese).
[2] 逯计划. 机载总线技术发展研究[J]. 电子测试, 2017, 7(2):72-73. LU J H. Airborne bus technology research and summary[J]. Electronic Test, 2017, 7(2):72-73(in Chinese).
[3] 孟锐, 刘彩红, 吴欣茹. 基于航空总线提高数据可靠性的设计与实现[J]. 电子设计工程, 2012, 20(21):7-9. MENG R, LIU C H, WU X R. Design and implement of data reliability based on air bus[J]. Electronic Design Engineering, 2012, 20(21):7-9(in Chinese).
[4] 马贵斌, 周国奇, 田珂. 军用数据总线技术发展综述[J]. 电光与控制, 2010, 17(6):48-53. MA G B, ZHOU G Q, TIAN K. Study on development of military data bus technology[J]. Electronics Optics and Control, 2010, 17(6):48-53(in Chinese).
[5] RAMAKER R, KRUG W, PHEBUS W. Application of civil integrated modular architecture to military transport aircraft[C]//The 26th Digital Avionics Systems Conference, 2007.
[6] 张喜民. ARINC 659背板数据总线协议初探[J]. 电光与控制, 2013, 20(3):93-97. ZHANG X M. On protocol of the ARINC 659 backplane data bus[J]. Electronics Optics and Control, 2013, 20(3):93-97(in Chinese).
[7] 张锐, 吴成富, 段晓军. ARINC659总线在飞控余度管理技术中的应用[J]. 航空计算技术, 2013, 43(2):128-134. ZHANG R, WU C F, DUAN X J. Application of ARINC659 bus in flight control redundancy management[J]. Aeronautical Computing Technique, 2013, 43(2):128-134(in Chinese).
[8] 张阿莉, 刁学敏, 刘威. 新型飞行控制系统总线数据处理方法优化设计[J]. 现代电子技术, 2014, 37(7):73-75. ZHANG A L, DIAO X M, LIU W. Optimization design of new type flight control system bus data processing method[J]. Modern Electronics Technique, 2014, 37(7):73-75(in Chinese).
[9] 陈新华, 支高飞. 模拟飞控数据采集方案研究与实现[J]. 硅谷, 2013, 6(3):76-77. CHEN X H, ZHI G F. Research and implementation of simulated flight control data acquisition scheme[J]. Silicon Valley, 2013, 6(3):76-77(in Chinese).
[10] YEDAVALLI R K, BELAPURKAR R K, BEHBAHANI A. Design of distributed engine control systems for stability under communication packet dropouts[J]. Journal of Guidance, Control and Dynamics, 2009, 32(5):1544-1549.
[11] 闫莉, 王勇. 某型飞机机载总线多通道模块接口板的设计与实现[J]. 弹箭与制导学报, 2005, 25(1):265-270. YAN L, WANG Y. Design and Implementation of X-aircraft airborne data bus multi-channel module interface Board[J]. Journal of Projectiles, Rockets, Missiles and Guidance, 2005, 25(1):265-270(in Chinese).
[12] 邢达波, 王真, 张迪. 机载网络交换模块数据丢包分析[J]. 中国科技信息, 2017, 23(6):34-35. XING D B, WANG Z, ZHANG D. Analysis of data packet loss in airborne network module[J]. China Science and Technology Informaion, 2017, 23(6):34-35(in Chinese).
[13] 张毅, 张勇. 某型号飞机飞控系统模拟试验数据采集处理系统的软件设计[J]. 测控技术, 2009, 28(1):73-76. ZHANG Y, ZHANG Y. Data acquisition & processing system for flight control system test[J]. Measurement and Control Technology, 2009, 28(1):73-76(in Chinese).
[14] 靳鸿, 张志伟, 崔建峰. 机载数据记录仪的1553B总线接口设计[J]. 自动化与仪表, 2016,12(10):19-23. JIN H, ZHANG Z W, CUI J F. 1553B bus interface design of airborne data recorder[J]. Automation and Instrumentation, 2016, 12(10):19-23(in Chinese).
[15] 刘明, 单文军, 马小健. 某型数字飞控采集器的设计与实现[J]. 计算机测量与控制, 2013, 21(8):2304-2306. LIU M, SHAN W J, MA X J. Design and implementation of a certain digital flight-control interface acquisition unit[J]. Comouter Measurement and Control, 2013, 21(8):2304-2306(in Chinese).
[16] 李声飞. 一种基于FPGA的多功能ARINC429总线接口[J]. 信息技术与信息化, 2016, 12(5):48-51. LI S F. A multifunctional ARINC429 bus interface based on FPGA[J]. Information Technology and Infomatization, 2016, 12(5):48-51(in Chinese).
[17] 付莉, 赵民. 某型无人机数据通信系统设计与实现[J]. 宇航计测技术, 2015, 35(2):72-75. FU L, ZHAO M. Design and realization of UAV data communication system[J]. Journal of Astronautic Metrology and Measurement, 2015, 35(2):72-75(in Chinese).
[18] 宋军强, 黄金泉, 潘慕绚. 存在数据丢包的航空发动机分布式控制器设计[J]. 航空发动机, 2016, 42(5):8-13. SONG J Q, HUANG J Q, PAN M X. Controller design for aeroengine with communication data dropout in DCS[J]. Aeroengine, 2016, 42(5):8-13(in Chinese).
[19] 刘语乔, 覃杨森, 郭世伟. KAM500机载采集RS422总线数据处理技术研究[J]. 测控技术, 2017, 36(3):47-49. LIU Y Q, QIN Y S, GUO S W. Research on data processing technology of RS422 data acquisition based on KAM500[J]. Measurement & Control Technology, 2017, 36(3):47-49(in Chinese).
[20] 王凯, 王博, 王波. 机载可配置的多通道通信软件设计[J]. 航空电子技术, 2017, 48(1):48-51. WANG K, WANG B,WANG B. Design of airborne configurable multi-channel communication software[J]. Avionics Technology, 2017, 48(1):48-51(in Chinese).

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[1]	荘露, 陆中, 宋海靖, 董力, 吴雨婷, 周伽. 基于故障注入模型的电传飞控系统安全性分析[J]. 航空学报, 2023, 44(9): 327329-327329.
[2]	刘晓雨, 孙立国, 谭文倩, 魏金鹏, 王维军, 焦俊凯. 基于相似构型决策的舰载机驾驶员建模与评估[J]. 航空学报, 2023, 44(4): 126329-126329.
[3]	张少辉, 刘舜, 李亚飞, 金钊, 靳远远, 王少参, 赵建波, 徐明亮. 航空母舰舰载机弹药保障作业调度优化算法[J]. 航空学报, 2023, 44(20): 228485-228485.
[4]	王鼎, 高卫港, 聂福全, 吴志东. 校正源存在下抑制部分同步时钟偏差和传感器位置误差的时差定位闭式解[J]. 航空学报, 2023, 44(16): 328057-328057.
[5]	王鼎, 尹洁昕, 高路, 杨宾. 一种同步时钟偏差和传感器位置误差存在下的TDOA定位新方法[J]. 航空学报, 2022, 43(7): 325405-325405.
[6]	万兵, 苏析超, 郭放, 韩维, 梁勇. 不确定性工时下甲板作业的前摄性鲁棒调度[J]. 航空学报, 2022, 43(12): 325971-325971.
[7]	王霄, 程健慧, 沈天荣, 许保成, 孟轩. 舰面飞机尾喷流对进气道温度场影响的仿真分析[J]. 航空学报, 2021, 42(8): 525795-525795.
[8]	陈跃良, 陈亮, 卞贵学, 杨翔宁, 管宇, 张勇, 何刚. 先进舰载战斗机腐蚀防护控制与日历寿命设计[J]. 航空学报, 2021, 42(8): 525786-525786.
[9]	刘东, 吴家仁, 周一舟, 刘振祥, 李瑜, 王铭泽. 舰载机综合保障技术实践及发展展望[J]. 航空学报, 2021, 42(8): 525802-525802.
[10]	王永庆. 固定翼舰载战斗机关键技术与未来发展[J]. 航空学报, 2021, 42(8): 525859-525859.
[11]	刘海港, 刘亮, 王鹏, 周维. 基于模型的多电飞机能源优化特性仿真分析[J]. 航空学报, 2021, 42(8): 525801-525801.
[12]	王永庆, 于浩, 施岩. 舰载机滑跃起飞动力学与运动学特性[J]. 航空学报, 2021, 42(8): 525853-525853.
[13]	冯蕴雯, 潘维煌, 刘佳奇, 路成, 薛小锋, 冷佳醒. 基于机器学习的飞机动力装置运行可靠性[J]. 航空学报, 2021, 42(4): 524732-524732.
[14]	刘洁, 韩维, 徐卫国, 刘纯, 袁培龙, 陈志刚, 彭海军. 基于滚动时域的舰载机甲板运动轨迹跟踪最优控制[J]. 航空学报, 2019, 40(8): 322842-322842.
[15]	张声伟, 段卓毅, 耿建中, 王立波. 阻拦索断裂对螺旋桨舰载机着舰安全影响数值分析[J]. 航空学报, 2019, 40(4): 622293-622293.