AFDX（Avionics Full Duplex Switched Ethernet,航空全雙工交換式以太網(wǎng)）作為新一代航空通信總線,具有傳輸速率高,可靠性好,確定性高的優(yōu)點(diǎn),目前被應(yīng)用在A380、Boeing787以及C919設(shè)計中。數(shù)據(jù)完整性檢查作為保障AFDX網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)安全的重要一步,若無法得到保證,則會在一定程度上影響飛機(jī)飛行安全,如:當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)產(chǎn)生錯誤或者時延過高時,便極易引起飛行員的誤操作,影響飛機(jī)飛行安全,甚至造成災(zāi)難性影響。而AFDX傳輸數(shù)據(jù)的完整性包含源完整性、位完整性、順序完整性以及時間完整性四個方面。其中,數(shù)據(jù)源完整性、位完整性、順序完整性的相關(guān)研究較為成熟,而時鐘同步設(shè)計作為保障時間完整性的重要一環(huán),其相關(guān)研究尚在起步階段,國內(nèi)暫未有相關(guān)成熟產(chǎn)品可應(yīng)用于民機(jī)中。因此,對航電系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)的完整性,尤其是時間完整性進(jìn)行研究有著重要意義。本課題基于對國內(nèi)外AFDX網(wǎng)絡(luò)時鐘同步和以太網(wǎng)時鐘同步相關(guān)資料的研究,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室資源,設(shè)計提出了一套以IEEE-1588協(xié)議為基礎(chǔ)的AFDX網(wǎng)絡(luò)時鐘同步方案。在盡可能減少時鐘同步相關(guān)數(shù)據(jù)幀造成網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的基礎(chǔ)上,并行實(shí)現(xiàn)了不同AFD... 

【文章來源】：中國民航大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Boeing787機(jī)載網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)圖

中國民航大學(xué)碩士學(xué)位論文9圖2-2Boeing787機(jī)載網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)圖在工作過程中，互為冗余的網(wǎng)絡(luò)采用先到先得的數(shù)據(jù)接收規(guī)則，在提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸可靠性的同時也在一定程度上降低了數(shù)據(jù)傳輸時延。不僅如此，AFDX網(wǎng)絡(luò)還采用了虛擬鏈路的方法來保障網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇_定性[33]。而虛擬鏈路是在物理鏈路中建立的單向邏輯連接，一個物理鏈路可以建立多個虛擬鏈路。其中，虛擬鏈路可以從一個源端系統(tǒng)到多個目的端系統(tǒng)，也可進(jìn)行一對一單向連接，如圖2-3所示。圖2-3AFDX網(wǎng)絡(luò)虛擬鏈路示意圖2.1.4數(shù)據(jù)幀格式AFDX網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)的傳輸有著規(guī)定的數(shù)據(jù)幀格式，只有按照AFDX幀格式傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀才能達(dá)到準(zhǔn)確傳遞信息的目的。所以，AFDX網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸需按照規(guī)定數(shù)據(jù)幀

中國民航大學(xué)碩士學(xué)位論文11當(dāng)閾值上限設(shè)置故障，即maxD小于0，或者端系統(tǒng)間時鐘偏差offset未知以及計算得到數(shù)據(jù)傳輸時間pathT小于設(shè)定最小閾值時，均認(rèn)為數(shù)據(jù)傳輸時間pathT未知，認(rèn)為接收數(shù)據(jù)幀可能存在錯誤風(fēng)險；當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸時間pathT大于設(shè)定最小閾值minD，小于最大設(shè)定閾值maxD時，認(rèn)為接收數(shù)據(jù)滿足時間完整性要求；當(dāng)?shù)玫綌?shù)據(jù)傳輸時間pathT大于設(shè)定最大閾值maxD時，則認(rèn)為接收數(shù)據(jù)不滿足時間完整性要求，丟棄數(shù)據(jù)。綜上所述，端系統(tǒng)間時鐘偏差對AFDX網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)的時間完整性檢查有著重要影響。Dmax>0OffsetKnownTpath>Dmin丟棄數(shù)據(jù)Tpath>Dmax接收數(shù)據(jù)Tpath=0(Tpath未知)YesYesYesYesNoNoNoNo開始圖2-5AFDX網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)時間完整性判斷流程圖不同端系統(tǒng)間時鐘偏差主要是由于設(shè)備中晶振頻率變化導(dǎo)致，即使頻率相同的晶振，也會由于溫度、濕度、震動等物理因素而產(chǎn)生偏差。隨著時間的累積，晶振偏差的累積便體現(xiàn)在設(shè)備時鐘計時器上，即導(dǎo)致數(shù)據(jù)收發(fā)端系統(tǒng)時鐘計時不一致，如圖2-6所示。圖2-6時鐘偏差累積


本文編號：2974409