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光纖通訊在空空導彈飛控系統中的研究和應用

作者: 時(shí)間:2012-10-10 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏
0 引言
是導彈信息處理的核心部分,擔負著(zhù)與彈內外通訊的功能。與其他各系統的通訊總線(xiàn)形式多樣,總線(xiàn)形式主要有一次性指令、模擬量、ARINC429總線(xiàn)、1553B總線(xiàn)、RS 422總線(xiàn)、LVDS總線(xiàn)、并行總線(xiàn)等,存在通訊速率低、易受電磁干擾、線(xiàn)纜粗重、總線(xiàn)形式多樣、不易組網(wǎng)、測試設備復雜等缺點(diǎn)。未來(lái)發(fā)展的方向是信息量大、傳輸速率高、小型化、抗強電磁干擾等,因此目前的總線(xiàn)方式不能滿(mǎn)足要求。而隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展,已具備通訊速率高、抗電磁干擾能力強、線(xiàn)纜輕便、易小型化等特點(diǎn),已廣泛應用于各個(gè)領(lǐng)域。目前飛機內部已逐步形成了以光纖傳輸的總線(xiàn)系統,相應標準已建立,在載機的懸掛系統中預留了光纖接口作為未來(lái)發(fā)展的需求,而且也有許多以光纖為物理層,將其他總線(xiàn)協(xié)議移植到光纖總線(xiàn)上的應用,因此構建以光纖為物理層的總線(xiàn)通訊系統,制定統一合理的總線(xiàn)協(xié)議,是解決發(fā)展問(wèn)題的一種方法。

1 空空導彈通訊現狀及存在問(wèn)題

在空空導彈中,飛控系統肩負著(zhù)導彈內外的信息交換功能,負責與載機、導引系統、遙測系統、舵控系統、衛星定位系統的信息交換,未來(lái)可能還要增加與引戰系統、發(fā)動(dòng)機的數字通訊功能。

1.1 通訊總線(xiàn)現狀

目前飛控系統與各系統交換數據的總線(xiàn)主要有:ARINC429總線(xiàn)、1553B總線(xiàn)、RS 422總線(xiàn)、LVDS總線(xiàn)、BMK總線(xiàn)等,如圖1所示。



ARINC429總線(xiàn)是一對單向、差分耦合、雙絞屏蔽線(xiàn),最高速率為100Kb/s??偩€(xiàn)上只允許有1個(gè)發(fā)送設備,可以有多個(gè)(小于等于20個(gè))接收設備。信息傳輸采用雙極性歸零制的三態(tài)碼調制方式。每個(gè)ARINC429字由5部分組成:

(1)標號位LABEL:用于區分字的物理含義,等同于數據幀的地址;
(2)源目的識別位(SD):可以用以區分多系統中的源和日的地;
(3)數據位(DATA):將數據編碼;
(4)符合狀態(tài)位(SSM):用以表征數據字的特性,如方向、符號等;
(5)奇偶校驗位:可以選擇奇校驗和偶校驗。

RS 422總線(xiàn)是一對單向、差分傳輸、雙絞屏蔽線(xiàn),最高速率可達10 Mb/s;總線(xiàn)上只允許有1個(gè)發(fā)送設備,最多10個(gè)接收設備。標準僅規定了硬件接口的電氣特性,支持單點(diǎn)對多點(diǎn)的通訊方式,未規定接插件、電纜、頂層通訊協(xié)議;而實(shí)際用法為:協(xié)議約定好字數,第一個(gè)為狀態(tài)字,后面是數據字,最后是校驗字,為點(diǎn)對點(diǎn)通訊協(xié)議;

LVDS總線(xiàn)是低壓差分電流驅動(dòng)總線(xiàn),通信速率可達600Mb/s,信號有效電壓為300 mV,在高速率通訊中電壓擺幅??;由于信號電壓過(guò)低,所以通訊易受干擾。LVDS總線(xiàn)與RS 422總線(xiàn)類(lèi)似,主要規定了電氣特性,無(wú)頂層通訊協(xié)議,在應用時(shí)自行規定通訊協(xié)議,協(xié)議與RS 422總線(xiàn)應用類(lèi)似;1553B總線(xiàn)是數字式時(shí)分制指令/響應型多路傳輸數據總線(xiàn),它由數據總線(xiàn)、遠程終端、總線(xiàn)監視器、總線(xiàn)控制器組成??偩€(xiàn)系統信息傳輸的控制權惟一歸總線(xiàn)控制器所有;采用指令/響應型的異步操作;信息傳輸采用半雙工方式;數據總線(xiàn)上的信息流由消息組成。1553B有完備的通訊協(xié)議,每個(gè)字由20位組成,分為命令字、數據字、狀態(tài)字三種類(lèi)型。其中,命令字包含以下信息:遠程終端地址、發(fā)送接收狀態(tài)位、子地址(或方式代碼)、數據字計數(或方式代碼);數據字:根據協(xié)議自行確定或根據標準;狀態(tài)字包含以下信息:遠程終端地址、消息差錯、測試手段、服務(wù)請求、廣播指令、忙等狀態(tài);主要由位來(lái)表示。

雙口RAM是并行總線(xiàn)的一種形式,協(xié)議自定,根據地址來(lái)區分數據用途。
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