AFDX总线协议规范.docx

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AFDX总线协议规范

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AFDX总线协议规范

　　篇一：

新一代航空航天总线技术

　　20xx-2-22来源：

航空制造网作者：

　　伴随航空和航天电子技术的飞速发展，传统总线已经不能满足新型航空及航天电子系统的技术总体设计需求，因此目前传统的总线技术正逐步被新一代航空数据总线技术所替代，目前国外新型的商业和军用航空航天项目中的电子系统采用的总线已经开始转向光纤通道（Fiberchannel，Fc）、航空电子全双工交换式以太网（avionicsFull-duplexswitchedethernet，aFdx）、spacewire、time-triggeredprotocol（ttp）和time-triggeredethernet（tte）。

新一代总线技术相比于传统的总线可以提供更高带宽、更高可靠性和低延迟性，能够很好地满足新一代航空航天电子系统的技术设计要求。

　　光纤通道

　　Fc是由美国标准化委员会（ansi）的x3t11小组于1988年提出的高速串行传输总线，解决了并行总线scsi遇到的技术瓶颈，并在同一大的协议平台框架下可以映射更多Fc-4上层协议。

Fc具备通道和网络双重优势，具备高带宽、高可靠性、高稳定性，抵抗电磁干扰等优点，能够提供非常稳定可靠的光纤连接，容易构建大型的数据传输和通信网络，目前支持1x、2x、4x和8x的带宽连接速率，随着技术的不断发展该带宽还在不断进行扩展，以满足更高带宽数据传输的技术性能要求。

Fc在航电上的应用主要包括：

Fc-ae、Fc-aV（aRinc818）协议2个大的分支。

　　1Fc-ae协议集

　　Fc-ae标准本身是一个Fc应用到航空电子环境中的一组协议集，主要用于航空电子环境下各设备之间的数据通信，传输视频、指控、仪器仪表、传感器等数据，主要包含：

Fcae-1553、Fc-ae-asm、Fc-aeRdma、Fc-ae-Fclp及Fc-aeVi共5种协议，目前Fc已经被用在Fc-35、b1-b、F18e/F、V22、apache等机型，Fc是四代和五代战机的代表性技术之一。

从国内整体应用形式看，Fc-ae-asm协议已经开始预研和验证，并对国际标准协议进行了一些特定的改进，是将来国内应用的一个重点方向。

　　2Fc-aV（aRinc818）协议

　　Fc-aV标准于20xx年正式对外发布，主要基于Fc传输具备大数据量特点的音视频数据流，针对工业级的应用，该协议在F18和c-130amp等军用机型上广泛应用，主要用于传输机　　

内的视频和音频数据。

随着航电技术的不断前进，目前美国和欧洲在机型视频系统设计时已经开始全部转向aRinc818（航空电子数字视频总线，avionicsdigitalVideobus，adVb）标准于20xx年由美国航空电子委员会（aeec）正式对外发布，主要用于传输关键非压缩数字视频，采用单向点对点传输方式，用于完成执行关键安全视频任务，目前该协议在波音787，a400m、a350xwb机型上得到成功应用。

　　目前国内该项总线技术还处于预研阶段，预计将来在国内军用机型及其他项目上会有广泛的应用，Fc是一项重要的总线技术发展方向。

　　航空电子全双工交换式以太网

　　aFdx通过采用电信标准的异步传输模式（atm）概念来解决ieee802.3以太网存在延时的缺陷，以便满足关键安全数据传输的设计需求，该项技术起源于a380的通信骨干线设计，并成功引入了ima设计概念。

目前该项技术已经在a380上得到成功应用；国内在军机项目和大飞机项目上均选用了aFdx作为通信骨干线，国内很多航空航天科研院所开始使用该项技术。

　　spacewire总线

　　spacewire总线是欧洲航天局基于两个商用标准ieee1355-1995和ieee1596.3（lVds），通过对ieee1355可靠性、功耗等方面的改进，使其能够更好地满足航空航天应用而提出的一种专门用于空间高速数据传输的总线标准。

spacewire采用全双工、点到点连接的结构，在同一网络中可以同时使用多条总线，网络拓扑具有很高的自由度。

因此，即使设备间各个连接的数据传输速度不高，仍可通过增加总线数量的方法来成倍地提高整个网络的数据传输速度。

目前spacewire总线主要应用在欧空航天局（esa）的几个太空飞船上，在国内航天研制单位已经开始推广，spacewire总线将是卫星和太空飞船开发的重要总线。

　　ttp

　　ttp协议用于关键安全系统设计时全部采用ttp/c，它是由维也纳科技大学和tttech公司共同开发的，提供同步和容错机制的ttp/c主要用于关键安全实时系统的设计，总线型结构支持5mbps，星型结构支持25mbps，采用时间触发机制，提供更高的确定性和可靠性。

ttp是重要的关键安全控制总线，目前已有部分航空和航天研制单位开始建立实验室，在国内还处于开发和预研阶段。

　　tte

　　tte是国际上最新的一项基于以太网的新型总线技术，它具备最高等级的安全性、可靠性及确定性网络。

该总线技术兼容了时间触发协议和以太网技术的优势，能够在同一个网络平台上兼容普通网络数据流、aFdx数据流和tte网络数据流，具备更高的安全性和强有力的容错机制。

tte支持100mbps和1000mbps，相比于ttp提供了更高的传输带宽。

tte应用比较广泛，具备非常广阔的应用前景，目前国内还处于推广阶段。

　　结束语

　　从国内整体大环境看，目前航空航天研制单位正处于从传统总线到新型总线实现技术升级的初级阶段。

国内航空单位基本选定了Fc和aFdx作为新一代总线发展方向，并已经开始进入调研、预研和开发阶段，而国内的航天单位对下一代型号的总线技术还处于调研阶段，预计马上会转入预研阶段。

　　篇二：

aFdx总线与mil-std-1553b、aRinc429航空总线的区别

　　aFdx与1553b、aRinc429的区别

　　aRinc429和1553b两种实用化机载总线都经过了多年的实际应用，其优点也是毋庸置疑的。

但是，它们同时也存在不同程度的缺点。

mil-std-1553b总线的主要缺点是采用了总线控制器，整个总线系统的通信是在总线控制器的指挥下完成的，这给总线带来潜在的单点故障可能性。

一旦总线控制器失效，将造成整个总线系统的瘫痪。

虽然可以增加一个备用总线控制器来提高总线的可靠性，但这样就大大增加了系统软硬件的复杂程度。

同时1553b总线虽然提高了综合化程度，但是单条1553b总线的节点数目不能超过31个，集中式的总线调度限制了系统升级和适应多任务的灵活性。

　　aRinc429总线虽然没有总线控制器，但是为了使消息在总线上有序地传输而不发生碰撞，付出的代价是只能使一个信源连接一条aRinc429总线。

这必然大大增加电缆重量和连接器的数量，给航空电子系统进行大规模综合化带来不可逾越的障碍。

　　aFdx的传输速度可以达到100mbit/s甚至更高，传输介质为铜制电缆或光纤。

aFdx中没有总线控制器，不存在1553b中的集中控制问题。

同时，aFdx采用接入交换和骨干交换拓扑结构，使它的覆盖范围和可以支持的节点数目远远超过了1553b总线。

　　在aRinc429中，一个发送机可以连接20个接收机。

而在aFdx中，发送机连接的接收机的数量仅由交换机端口的数目来限制。

同样，通过交换机的串连，可以很容易地将接收机的数量增加到需要的数目。

另外，根据aRinc664part7“确定型网络”草案的规定，aFdx采用虚拟链路（virtuallink,Vl）技术替代数目众多的aRinc429单向传输总线，大大减少了电缆的重量和连接器的数量，使航空电子系统可以进行大规模的综合。

几种总线性能指标对比见表1。

　　目前机载总线主要有aRinc429、1553b、aFdx、商用以太网和Fc等。

　　aRinc429总线传输速率仅有100kb/s。

由于是点对点的连接方式，所以多个分系统之间相互传输数据时需要多条数据总线，从而大大增加了机载电缆的数量。

　　1553b总线实时性较高，总线速度最高只能达到1mb/s，并且需要总线控制器进行总线的统一调度，较适用于分系统之间控制指令的传输，不适合分系统间大数据量的传输。

Fc的传输速率虽然达到1gb/s，但构建机载网络系统的成本较高，再加上目前国内技术不成熟，无法直接用于机载型号的研制。

　　商用以太网传输速度可以达到10/100/1000mb/s，适合大数据量的传输，但商用以太网协议本身并不能保证传输的实时性。

　　aFdx的传输速率一般为100mb/s。

它采用商用以太网的mac和物理链路，从而大大降低了总线网络系统的全寿命周期成本。

另外通过对商用以太网的传输协议进行实时性改

　　造，并增加了虚拟链路（Vl）的概念，同时通过双余度的传输网络来保证数据传输的实时性和可靠性。

（奥林普科技技术支持部）

　　篇三：

多总线虚拟直连系统

　　恒润科技提供基于硬件和软件的航电总线远程集中的解决方案：

多总线虚拟直连系统。

基于

　　Virtuallink设备搭建的虚拟直连系统可以解决分布在不同试验场所和不同试验信号传输的距离限制以及信号中继问题，同时还可以解决不同试验室间试验网络搭建及综合布线等问题。

Virtuallink系列可配置远程数据集中器，功能强大、单机可提供多种传统总线、信号的接入能力，以及以太网接口，满足目前新式、高速总线的开发与测试需求。

　　产品功能及介绍

　　可提供多种总线（aRinc429、can总线、以太网、aFdx、Rs422等）、信号（模拟量、离散量）、传感器信号（RVdt、lVdt、Resolver）的接口；

　　采用光纤进行数据链路传输，距离可达20km；

　　在有效传输距离不大于20km的情况下，信号经过Virtuallink虚拟直连系统所造成的延时不超过100us；保证试验室间航空电子总线间完成低延迟、无损连接传输；

　　保证试验室间模拟信号低损耗连接，保证连接系统间模拟信号特性、采集频率和信号特性的高保真传输；保证试验室间开关量信号传输实时性、准确性和一致性；

　　试验室间不同信号类型采用集中管理、集中控制；

　　为了更好的完成全物理试验的管理以及数据的采集、监控和处理工作以及更好的记录试验过程，多总线虚拟直连系统还配有统一的试验管理和试验数据处理网络。

　　产品列表

　　Virtuallink_aRinc429总线设备

　　Virtuallink_aFdx总线设备

　　Virtuallink_dio&analog设备

　　Virtuallink_传感器信号设备

　　应用领域

　　多总线虚拟直连系统可以应用于航空、航天、兵器、车辆、卫星、船舶等复杂电子测试平台中各电子系统或试验室之间的电气互联；

　　多总线虚拟直连系统可以用于支持各个航电子系统试验环境与各非航电系统之间的全物理交联试验工作，协同各试验室仿真系统间的数据交互，用于传输在系统交联试验过程中需要用到的仿真信号，保证系统试验过程中系统仿真的一致性。