光纖通訊在空空導彈飛控系統中的應用研究

幀號：在數據傳輸過(guò)程中可以根據數量的大小分組傳輸，一組數據為1幀，為后續發(fā)展和升級預留空間。在高實(shí)時(shí)性、突發(fā)中斷較多、大數據量情況下，此方式可以提供更多的數據打包方式；
地址：代表發(fā)送和接收的分系統地址，依據地址可以判斷當前通訊的終端；通過(guò)此種地址方式，可以實(shí)現組網(wǎng)、點(diǎn)對點(diǎn)等拓撲結構，各系統可以根據地址判斷數據是否來(lái)源，并確定數據是否是發(fā)送給本系統；
模式代碼(也可為命令代碼)：發(fā)送命令、接收命令、狀態(tài)字、廣播方式，方便不同條件下的使用；
幀數據長(cháng)度：當前一幀數據字的個(gè)數，根據不同的系統未來(lái)技術(shù)發(fā)展空間，設置字長(cháng)上限，可根據實(shí)際情況隨意設置；
數據字：通訊數據，可自行設置含義；
校驗字：可根據實(shí)際情況選擇校驗方式，比如和校驗、差校驗、奇偶校驗等，可由系統間協(xié)議自行制定。
此協(xié)議與1553B總線(xiàn)通訊比較接近，將3種字合并在一幀數據中，降低了FPGA的設計難度，在實(shí)現協(xié)議的時(shí)候依據地址和幀數據長(cháng)度來(lái)對數據進(jìn)行編碼、解碼，根據命令發(fā)送數據，其余功能均由軟件來(lái)實(shí)現，給軟件設計帶來(lái)多種選擇。
3．3 硬件系統設計
如果采用遍尋方式，則總線(xiàn)系統上同時(shí)只能有一種數據存在，這樣硬件系統設計就很簡(jiǎn)單，可以大大減少硬件資源的開(kāi)銷(xiāo)，可以做到小型化的設計，原理如圖3所示。

其中DSP負責飛控系統導航制導、穩定、時(shí)序調度等各種運算；FPGA負責與DSP進(jìn)行信息交換、通訊協(xié)議轉換、1553B的終端接收協(xié)議轉換、數據轉存等功能；
相對載機來(lái)說(shuō)導彈的控制系統是一個(gè)終端，而相對于彈內來(lái)說(shuō)控制系統是總控端，因此為了避免與載機光路干擾，彈內外在光路上進(jìn)行隔離，采用專(zhuān)用的信息處理電路、光路與載機通訊。
彈內采用自定義通用通訊協(xié)議，因此采用一路雙向處理電路對信號進(jìn)行調理驅動(dòng)，對外是1個(gè)光纖連接器和1個(gè)分光器，由分光器將一路光信號分為多路，隨著(zhù)型號的發(fā)展、對外系統的增加，可以通過(guò)更換分光器和軟件來(lái)實(shí)現，控制系統內部硬件系統不需進(jìn)行更改。因此此方案具備通用性，若各類(lèi)空空導彈均采用此方式，則控制系統的通用化將成為可能，將大大提高設計效率，降低成本。
3．4 光通路設計要求
光通路主要包括光纖、光分路器、光連接器、光收發(fā)電路幾個(gè)方面。
控制系統光纖傳輸在應用中有以下幾個(gè)特點(diǎn)和要求：
(1)距離屬于超短距，因此光纖的損耗要求可以忽略，不受限制，對發(fā)光器的功率要求也很低；
(2)在光路中不會(huì )同時(shí)出現多路信息共存，因此單模、多模光纖均可采用；對光收發(fā)模塊的激光頻率漂移等參數要求不高；
(3)環(huán)境條件要求苛刻且可靠性要求高，對于空空導彈來(lái)說(shuō)，環(huán)境使用要求和可靠性要求是最基本的要求，也是各種新技術(shù)、新材料在應用過(guò)程中要克服的主要困難。同時(shí)對溫度、振動(dòng)、沖擊、氣壓、高濕等條件均有嚴格要求。
光纖選擇：光纖按材料分主要有全塑光纖、石英光纖。石英光纖在長(cháng)距離通信中已占主導地位，其損耗低，適合長(cháng)距離傳輸，但是因芯徑小，在μm級別，連接中要求較高的對準精度，從而給連接帶來(lái)不便，成本較高；而聚合物光纖(POF)具備高信噪比、連接方便、重量
輕、可靠性好、價(jià)格低廉的特點(diǎn)，且滿(mǎn)足工業(yè)級要求，因此選用聚合物光纖作為傳輸介質(zhì)；
光連接器：光纖連接器在選擇中主要考慮連接的可靠性和多次插拔的要求，連接須滿(mǎn)足大過(guò)載情況下的可靠連接，比如20倍重力加速情況下不能有瞬斷，插拔次數大于1000。

4 結語(yǔ)
通過(guò)分析研究，應用光纖通訊可以解決未來(lái)空空導彈發(fā)展面臨的電磁兼容、高速通訊、小型化、通用性等問(wèn)題。根據空空導彈內外通訊特點(diǎn)和要求，給出了拓撲結構、通訊協(xié)議、信息交換方式、硬件系統原理的解決方案。