随着动力总成技术的发展,我们开始看到一个未来复杂且高度设计的解决方案的世界,以满足各种市场需求。燃料灵活性,尺寸缩小和高度增强的发动机,EV的和范围扩展器,仅举几个目前的主要挑战,就更大的功能复杂性,分布式架构和组件共享而言。发动机控制越来越复杂,并且数据总线加载可以变得难以管理。增加的复杂性和数据管理会在所需的时间窗口内产生对功能和传输/接收数据的关注。汽车行业的发动机控制和数据总线专家将讨论挑战,并对新兴解决方案进行前瞻性。
• 最初为“军用标准飞机内部时分命令/响应多路复用数据总线” – 由美国空军开发,用于军用飞机,最初于 1973 年发布 [2] – 后来修订为 MIL-STD-1553A,然后是 MIL-STD-1553B [3] • 为 MIL-STD-1553B 发布了 4 个通知 – 通知 1 和 2 实际上有一些技术内容 » 限制了标准中许多选项的使用,例如广播 » 指定应使用双待机冗余总线 – 通知 3 为其他军事部门开放了标准 – 通知 4 将标题更改为“内部时分命令/响应多路复用数据总线的接口标准” – 也发布为 NATO STANAG 3838 AVS、SAE AS15531 和 UK DEF STAN 00-18
航空电子系统集成台是一种地面工程工具,用于整合、优化和验证重要的飞机系统,包括飞行控制、导航和其他航空电子系统。它是确认所有航空电子系统组件特性或发现可能需要在早期开发阶段进行修改的不兼容性的完美工具。此外,可以使用该台作为测试台,详细研究系统中引入的故障的影响和后续处理,并记录下来以供分析。具体而言,航空电子系统集成台倾向于模拟整个航空电子系统并关注整个飞机驾驶舱。大多数航空电子系统的线路可更换单元 (LRU) 都安装在台架柜中。到目前为止,ARINC429 仍然是商用飞机及其 RIG 上最常见的数据总线。自 1980 年代波音飞机和空客飞机出现以来,几乎没有飞机上的航空电子系统没有设置此数据总线。在航电系统设计研发阶段,工程师需要时刻监控数据总线的状态,以便进行系统测试、故障排除、软件和硬件升级。因此,从 RIG 收集 ARINC429 数据绝对是一项重要的工作。
摘要 本文详细介绍了为确定下一代战斗机对高速数据总线的需求而进行的研究,对各种高速数据总线技术进行了比较,并对光纤通道航空电子环境 (FC-AE) 数据总线协议的选择进行了说明。基于这项研究,提出了采用 FC-AE 网络的航空电子架构以满足下一代战斗机的要求。这项研究的必要性在于当前基于 MIL STD 1553B 进行数据通信的联合航空电子架构和基于 STANAG 3350 的模拟视频分发网络的缺点。MIL STD -1553B 的最大速度限制为 1 Mbit/秒,STANAG 3350 的最大视频分辨率为 760 x 575 像素。当前的航空电子架构使用多种协议来实现数据、视频和控制功能。可以使用单个冗余商用现货网络来代替使用多种网络协议,这可以节省空间、成本和重量,同时增加网络容量。重量对于航空电子设备来说尤其重要,每架战斗机容纳其航空电子设备和互连系统的空间都有限。在下一代战斗机中,新功能需求的数量有所增加,需要在重量预算约束内实现。建议的解决方案是基于 FC-AE 网络的先进集成航空电子设备和统一互连系统。
它一方面可以通过外部隔离变压器连接到单个 MIL-STD-1553B 总线,另一方面可以通过由 16 位数据总线、12 位地址总线和控制总线组成的接口连接到用户。由于开放的用户界面和优化的架构,子系统易于集成。可以
第二次世界大战结束后,很明显未来的飞机将携带太多子系统,无法将一个子系统单独连接到另一个子系统。有必要减小子系统及其连接线的尺寸和重量,以消除子系统的重复,提高系统性能和可靠性并降低成本。要解决这些问题,需要一个可以连接所有子系统的通用数据总线。1968 年,汽车工程师协会 (SAE) 成立了一个由政府和行业人员组成的小组委员会,以开发数字时分多路复用数据总线。五年后,即 1973 年,MIL-STD-1553 作为空军标准发布。该标准经过两次修订; MIL-STD-1553A 于 1975 年作为三军标准发布,MIL-STD-1553B 于 1978 年作为三军/北约标准发布。此后,发布了两份包含进一步变更和澄清的通知:1980 年的通知 1 和
下图显示了 CAIS 总线的最基本配置。数据总线以命令/响应方式同步运行,并通过命令总线和回复总线以全双工方式进行传输。CAIS 是一种确定性总线,它根据格式中放置的采样时间提供连贯数据。数据总线上的信息流由设置数据采集单元 (DAU) 操作模式的广播命令和请求 DAU 特定操作的 DAU 命令组成。因此,回复总线上的所有数据都是来自总线控制器的 DAU 命令的结果。此外,该总线还可用于与其他系统元素(如驾驶舱显示器、记录器)进行通信。这样就可以单点访问各种系统信息,并允许系统监控关键数据,例如飞行员开关活动、飞行员任务屏幕设置和遥测记录器状态。请注意,CAIS 总线不仅可以用作仪表总线,还可以用作全车通信总线。
DCU 从整个飞机的传感器和设备收集离散输入、模拟信号和数字数据,然后将它们转换为数字格式,以便通过飞行控制或飞机管理系统的数据总线进行传输(通常是 ARINC 429、ARINC 664/AFDX、CAN 总线、以太网、MIL-STD-1553、RS-422、RS-485)。
DCU 从整个飞机的传感器和设备收集离散输入、模拟信号和数字数据,然后将其转换为数字格式,以便通过飞行控制或飞机管理系统的数据总线进行流式传输(通常是 ARINC 429、ARINC 664/AFDX、CAN 总线、以太网、MIL-STD-1553、RS-422、RS-485)。