基于网络演算的AFDX网络确定性评估的研究与实现

发布时间：2017-08-05 13:26

  本文关键词：基于网络演算的AFDX网络确定性评估的研究与实现

  更多相关文章： AFDX 网络演算 端到端延迟 确定性网络传输 上界

【摘要】：AFDX网络作为现代航空电子系统网络的重要体系结构,AFDX网络确定性评估的准确性是保障整个航空电子系统安全性的关键,发达国家使用AFDX的机型都必须采用数学方法来证明网络的确定性性能需求是否得到了保证。目前主要的确定性性能分析方法有轨迹法、模型检测和网络演算,相对于前两种方法网络演算能够利用简单的证明提供确切的边界,这对于航空电子系统的适航认证尤其重要,但是由于航电网络的流量特性存在诸多随机影响因素,因此现有的网络演算得出时延抖动的上界普遍偏大,造成航电网络确定性需求虽然得到满足,但是资源配置和分配不合理,浪费很大。为了获得更精确的边界值,需要对传统的网络演算算法进行改进,以提高资源配置的合理性,从而提高飞机系统整体性能。针对上述问题,本文完成了以下主要工作:首先对AFDX进行了分析和研究,根据AFDX网络传输过程和特征,设计了网络时延模型。其次,针对航空电子系统对网络实时性、确定性的需求,设计了基于多链路分组技术的网络演算算法,该算法评估获得更为紧致的上界,可以为适航认证提供证据,同时获得不同信息流端到端延时的分布,为改善AFDX网络系统性能提供了更准确的依据。最后,基于EMF设计并实现了一个航电系统网络确定性分析插件,并集成到了IMA资源配置工具IMACT中,使得IMACT具有了对AFDX网络系统进行确定性分析的能力。
【关键词】：AFDX 网络演算 端到端延迟 确定性网络传输 上界
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V243
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 缩略词11-12
• 第一章 绪论12-19
• 1.1 课题研究背景12-14
• 1.2 国内外研究现状14-16
• 1.3 研究目的和意义16-17
• 1.4 主要研究内容17
• 1.5 论文组织结构17-19
• 第二章 航空电子机载网络研究19-37
• 2.1 AFDX网络技术研究19-30
• 2.1.1 终端与航电子系统22-24
• 2.1.2 虚拟链路24-25
• 2.1.3 虚拟链路调度与抖动25-27
• 2.1.4 冗余管理27-28
• 2.1.5 传输协议栈28-30
• 2.2 民用航空网络性能要求与建模30-34
• 2.2.1 AFDX网络性能参数30
• 2.2.2 AFDX网络时延模型30-34
• 2.3 常用AFDX网络确定性分析方法34-36
• 2.3.1 模型检测34
• 2.3.2 轨迹法34-36
• 2.4 本章小结36-37
• 第三章 基于多链路分组技术的网络演算37-59
• 3.1 网络演算37-41
• 3.1.1 基本概念37-40
• 3.1.2 统计网络演算40-41
• 3.2 网络计算方式41-44
• 3.2.1 VL简单流模型41
• 3.2.2 只为突发数据付费一次41-43
• 3.2.3 组与组的包络43-44
• 3.3 多链路分组技术的分析44-51
• 3.3.1 精确流分析44-48
• 3.3.2 多链路分组48-51
• 3.4 算法设计实现51-58
• 3.4.1 AFDX的网络建模51-52
• 3.4.2 设计与实现52-56
• 3.4.3 实验结果分析56-58
• 3.5 本章总结58-59
• 第四章 多链路分组网络演算的AFDX网络确定性分析功能实现59-75
• 4.1 系统概述59-62
• 4.2 开发环境与关键技术62-64
• 4.2.1 系统架构介绍62-63
• 4.2.2 关键技术63-64
• 4.3 AFDX建模64-70
• 4.4 实例分析70-74
• 4.5 本章总结74-75
• 第五章 总结与展望75-77
• 5.1 工作总结75
• 5.2 研究展望75-77
• 参考文献77-81
• 致谢81-82
• 在学期间的科研成果及发表的学术论文82-83
• 附录83-87

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本文编号：625140