AFDX端系统协议栈分析与设计

发布时间：2017-09-26 16:19

  本文关键词：AFDX端系统协议栈分析与设计

  更多相关文章： 航空电子系统 AFDX 虚拟链路 端系统

【摘要】：航空电子系统日益增加的复杂性对航空数据总线的带宽提出了越来越高的要求,航空电子全双工交换式以太网(AFDX)在全球范围内的成功应用促使航空电子系统进入一个崭新的高度综合化的时代。端系统作为AFDX网络的一个非常重要的组成部分,其设计中的重中之重就是AFDX协议栈的实现。协议栈中的UDP、IP层的功能实现与普通以太网基本相同,而虚拟链路层则加入一些新的功能以消除网络的不确定性,这是端系统设计的重点。目前我国在大飞机领域投入了大量的人力物力,而AFDX端系统协议栈虚拟链路层对于我国研制具有自主知识产权的大型飞机具有非常积极的作用和意义。首先,将传统航空总线ARINC429、1553B和新型航空总线AFDX在世界范围内的发展现状和各自特点进行了对比分析,相对于早期应用比较广泛的ARINC429和1553B总线技术,AFDX不仅提高了网络带宽,有效避免了网络瓶颈,而且大大降低了飞机的重量和成本,属于当前研究的热点。欧洲的空中客车公司最新推出的大型客机A380、大型运输机A400,以及美国波音公司最新型的大型客机波音787,都采用了AFDX总线。本文阐述了以太网在实时性和确定性上的不足。详细分析了AFDX网络为了满足航空数据总线的要求在实现上不同于以太网的关键技术,这些技术从根本上保证了AFDX网络的实时性和确定性。其次,在对AFDX端系统虚拟链路层在AFDX网络中的重要性进行简单介绍的基础上,对数字化AFDX端系统虚拟链路层协议进行了全面分析,提出了数字化AFDX端系统虚拟链路层总体结构框架,提出了AFDX端系统应当具备的如数据收发、流量整形、虚拟链路调度、完整性检查、冗余管理等功能。将数字化AFDX端系统主要分为驱动模块、传输模块、通信配置加载模块以及错误警告计数四部分进行设计。最后,使用OPNET网络仿真软件对AFDX网络进行了仿真,对AFDX端系统与AFDX交换机互连搭建起的AFDX网络系统进行了通信测试,验证了AFDX数字化端系统设计的功能与性能。证明了AFDX端系统设计的正确性和实用性。各项指标的测试结果表明AFDX网络完全满足航空数据总线的高实时性和高确定性要求,AFDX网络是下一代航空数据网络的最佳选择。
【关键词】：航空电子系统 AFDX 虚拟链路 端系统
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP311.52
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 缩略语对照表12-15
• 第一章 绪论15-19
• 1.1 选题背景及意义15
• 1.2 国内外研究现状15-18
• 1.2.1 MIL-STD-1553B数据总线16
• 1.2.2 ARINC42916-17
• 1.2.3 航空电子全双工交换式以太网17-18
• 1.3 本文工作及论文组织18-19
• 第二章 关键技术介绍19-27
• 2.1 AFDX系统组成19-20
• 2.2 协议标准20-21
• 2.3 虚拟链路21-22
• 2.4 数据帧格式22-24
• 2.5 抖动概念24
• 2.6 网络内通信和网络间通信24-25
• 2.6.1 AFDX网络内通信24-25
• 2.6.2 AFDX网络间通信25
• 2.7 硬件结构25-26
• 2.8 本章小结26-27
• 第三章 系统需求分析27-35
• 3.1 端系统功能需求分析28
• 3.2 链路层功能需求分析28-32
• 3.3 系统功能模块需求分析32-33
• 3.4 本章小结33-35
• 第四章 AFDX数字化端系统设计35-63
• 4.1 AFDX端系统数据收发处理过程35-38
• 4.1.1 数据发送模块设计35-36
• 4.1.2 数据接收模块设计36-38
• 4.2 AFDX端系统功能模块划分38
• 4.3 端系统驱动模块设计38-43
• 4.3.1 UDP层功能设计39
• 4.3.2 IP层功能设计39-43
• 4.4 端系统传输模块设计43-50
• 4.4.1 端系统发送功能设计43-46
• 4.4.2 端系统接收功能设计46-50
• 4.5 端系统通信配置模块设计50-60
• 4.5.1 AFDX端系统通信端.设计50-51
• 4.5.2 端口通信机制实现51-52
• 4.5.3 通信端口结构体配置52-54
• 4.5.4 通信端口实现54-55
• 4.5.5 SAP端口设计55-56
• 4.5.6 通信端口相关算法设计56-59
• 4.5.7 虚链路VL配置59-60
• 4.6 运行记录参数和错误警告计数60-61
• 4.7 本章小结61-63
• 第五章 网络仿真及测试63-73
• 5.1 OPNET网络仿真63-64
• 5.2 系统建模64-68
• 5.2.1 包格式64
• 5.2.2 节点模型64-66
• 5.2.3 调度机制66
• 5.2.4 进程模型66-67
• 5.2.5 评价指标67-68
• 5.2.6 仿真数字化AFDX端系统的意义68
• 5.3 AFDX端系统测试68-72
• 5.4 本章小结72-73
• 第六章 结论与展望73-75
• 参考文献75-77
• 致谢77-79
• 作者简介79-80

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 罗军舟,程华,周润芳,顾冠群;一个SWIFT端系统的设计与实现[J];中国金融电脑;2000年03期

2 车勇;Sun Fire 15000服务器重新定义高端系统[J];互联网周刊;2001年40期

3 李劲;华德铭;;乌鲁木齐VLBI站前端系统[J];宇航计测技术;1997年01期

4 ;经济机型高端系统——SonicWALL推出新款PRO系列产品[J];每周电脑报;2004年09期

5 韩可玉;任安西;;基于SIP的统一通信端系统设计[J];软件导刊;2013年06期

6 李健;;基于AFDX总线的端系统测试技术[J];现代电子技术;2012年07期

7 ;重定义高端系统——Sun Fire15000服务器[J];市场与电脑;2002年06期

8 丁晔;;一把尖刀——Sun LX50直指PC服务器[J];每周电脑报;2002年30期

9 黄劲松;段哲民;;基于FPGA的AFDX端系统的设计与实现[J];计算机测量与控制;2011年10期

10 吴桓;葛红娟;倪建丽;徐媛媛;;基于短帧优先调度的AFDX端系统发送策略[J];航空计算技术;2012年06期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 陈长胜;王红春;邱征;;AFDX网络端系统测试技术研究[A];2011航空试验测试技术学术交流会论文集[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 ;IBM中低端系统超低价出击中小企业市场[N];电脑商报;2005年

2 记者 张银炎;我国自主研发VMS向产业化发展[N];中国船舶报;2010年

3 刘环　白光亚;哈郑特高压双极低端系统调试完成[N];国家电网报;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 刘瑞e，

本文编号：924522