基于AFDX综合信息处理系统设计

发布时间：2017-07-20 09:15

  本文关键词：基于AFDX综合信息处理系统设计

  更多相关文章： 信息处理 AFDX 综合航电系统 VxWorks

【摘要】：随着飞机设备的不断增多任务的要求不断提高,对机载数据的运算处理能力、数据网络的传输速度和总线带宽都提出了更高的要求。未来信息化战争要求机载信息系统能够支持高性能处理架构、支持高带宽实时通信与数据传输、支持高可靠、大容量固态存储、支持全面故障容错与健康管理以及对更恶劣环境的适应性等。通过分析四代航电系统的不同信息处理技术,目前机载信息处理系统正向着高度综合化、开放统一架构的共享式系统发展。论文基于综合模块化航空电子系统架构模型和标准,提出航空电子交换式以太网(AFDX)综合信息处理平台。系统总线采用OpenVPX标准,大大减少了复杂的布线和整体的重量。本文首先对综合信息处理系统的功能与性能需求进行分析,提出相应的解决方案。根据功能将硬件系统分为五个模块:信息处理模块、交换管理模块、AFDX接口模块、大容量存储模块以及电源模块。并在硬件的基础上进行软件设计,采用综合模块化航电系统分层架构模型将软件系统划分为硬件及支持层、系统核心层以及应用层。结合应用需求将系统核心层和应用层功能划分为三个模块:综合任务管理、数据处理和冗余管理。将每个模块划分为不同任务一一实现。综合任务管理模块负责所有任务的建立、资源分配和调度管理;数据处理模块完成系统数据接收、数据存储、数据发送和数据卸载等功能;冗余管理实现双机系统的余度管理、系统自检和故障处理等功能,保证系统的可靠性。软件设计基于Vx Works实时操作系统,开发工具采用Wind River Workbench。Vx Works良好的实时性和微内核高效的任务管理机制为系统软件设计提供了功能和性能保证。Workbench开发环境也为用户提供了完备的开发工具和良好的开发界面。最后对每个模块软件进行测试,满足系统功能和性能需求,验证了综合信息处理系统的可操作性。
【关键词】：信息处理 AFDX 综合航电系统 VxWorks
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V243;TP311.52
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-16
• 1.1 研究工作背景与意义11
• 1.2 国内外发展现状11-14
• 1.2.1 航电系统发展现状11-13
• 1.2.2 机载总线发展情况13-14
• 1.3 研究目标与研究内容14-15
• 1.4 论文目录及安排15-16
• 第二章 相关标准及开发环境16-26
• 2.1 综合模块化航电系统16-19
• 2.1.1 IMA概述16
• 2.1.2 ASAAC标准16-18
• 2.1.3 ARINC653软件架构18-19
• 2.2 航空电子全双工交换式以太网19-22
• 2.2.1 AFDX网络特点19-20
• 2.2.2 AFDX网络结构20-22
• 2.3 VXWORKS操作系统22-23
• 2.4 WORKBENCH3.3 集成开发环境23-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第三章 综合信息处理系统总体设计26-35
• 3.1 综合信息处理系统硬件架构26-30
• 3.2 软件需求分析30-31
• 3.2.1 功能需求分析30-31
• 3.2.2 性能需求分析31
• 3.3 软件架构设计31-34
• 3.3.1 系统总体软件架构31-32
• 3.3.2 软件功能模块设计32-33
• 3.3.3 工作流程33-34
• 3.4 本章小结34-35
• 第四章 系统移植及端系统通信模块实现35-53
• 4.1 构建开发及调试环境35-37
• 4.1.1 配置开发环境35-36
• 4.1.2 配置Workbench的Host_Target通信36-37
• 4.2 VXWORKS操作系统移植37-44
• 4.2.1 VxWorks启动流程37-39
• 4.2.2 BSP设计39-41
• 4.2.3 内核裁剪41-42
• 4.2.4 启动目标板42-44
• 4.3 端系统通信模块实现44-52
• 4.3.1 端系统网络协议及传输帧格式44-46
• 4.3.2 端系统识别标记46-47
• 4.3.3 端系统传输功能实现47-51
• 4.3.4 端系统确定性及可靠性分析51-52
• 4.4 本章小结52-53
• 第五章 综合信息处理系统软件设计与实现53-74
• 5.1 综合任务管理模块53-58
• 5.1.1 任务划分原则53-54
• 5.1.2 任务模型及资源分配54-55
• 5.1.3 任务划分及优先级分配55-56
• 5.1.4 任务执行流程56
• 5.1.5 任务调度56-58
• 5.2 数据处理模块58-64
• 5.2.1 数据处理流程58
• 5.2.2 数据发送58-59
• 5.2.3 数据接收59-60
• 5.2.4 数据存储60-63
• 5.2.5 数据卸载63-64
• 5.3 冗余管理模块64-70
• 5.3.1 系统自检65-66
• 5.3.2 任务与时钟同步实现66-67
• 5.3.3 数据判决与故障处理67-70
• 5.4 系统软件测试70-73
• 5.4.1 端系统传输性能测试70
• 5.4.2 数据处理功能测试70-72
• 5.4.3 系统冗余测试72-73
• 5.4.4 多任务测试73
• 5.5 本章小结73-74
• 第六章 总结与展望74-76
• 6.1 论文总结74
• 6.2 后续展望74-76
• 致谢76-77
• 参考文献77-79

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 吴越,刘谋用,葛霁光;医学多参数并行综合信息处理系统的多微处理器体系结构的研究[J];现代科学仪器;1999年05期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 张申;冒建革;;综合信息处理在计算机辅助决策中的作用[A];系统工程与可持续发展战略——中国系统工程学会第十届年会论文集[C];1998年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 市教研中心 张贤荣 市一中 谢小兵;生物 培养综合信息处理能力[N];宜昌日报;2005年

2 陈磊 尹宏群;我国研制成功系统芯片并投入量产[N];科技日报;2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 姚润润;基于AFDX综合信息处理系统设计[D];电子科技大学;2016年

2 郑传文;光电装备综合信息处理研究[D];南京理工大学;2008年

3 刘海龙;VTS综合信息处理与显示系统及系统标准化的研究[D];大连海事大学;2004年

4 程凯;VTS综合信息处理与显示系统[D];大连海事大学;2015年

，

本文编号：567293