航空电子通信系统论文范文

1网络拓扑结构的选取

航空电子通信网络拓扑结构指的是航空电子不同子系统在物理层面的互连结构。典型的网络拓扑结构包括三种：一是单级总线拓扑结构，此结构中的所有子系统均与同一条总线电缆相连。此结构适宜用在航电子系统数量少、网络通信负荷低等情况下；二是多单一级总线拓扑结构，该结构中各个子系统均根据功能或通信频繁程度予以分类，并将各类子系统连到两个或多个总线电缆上，适用于子系统较多、通信负荷较重的系统中；三是多级总线拓扑结构，该结构中至少包括功能高低有别的两级总线，其中，下级总线负责对上级总线所发出的控制命令进行接收，同时，下级总线向上级总线回发相应的工作参数，适用于航电中部分功能单元数量多、且不同单元需下级总线连网进行通信的子系统中，此结构管理较为复杂，需要设计好上、下级总线的硬件网关，还要对其信息交换进行组织。为了解决网络拓扑结构的选取问题，设计过程中应针对机载设备数量、响应时间、可靠性、吞吐量等，优化选择或组合出最佳的网络。对于ACT飞控系统而言，其共包括7个节点，通常而言，其中1个是总线控制器，剩余均为远程终端，多数情况下，系统通信量均不太繁重，网络连接节点也相对较少，因此，应尽量选取单级总线拓扑结构，这样不仅满足了通信的需求，也便于实现。

2时间同步机制的建立

在航空电子通信系统中，每个子系统都拥有能够独立工作的计时时钟，它们之间会存在一定的时间误差，为了保证子系统之间在传输信息和执行实时任务的同步性，必须建立时间同步机制，统一整个通信系统时间，这里所说的时间统一，不仅仅包括上电之后能够在短时间内迅速达到统一，还包括飞行过程中始终保持统一。时间同步机制将大幅度提升航空飞行效率和稳定性，并确保子系统工作在有序进行的前提下，实现步伐统一和指挥统一。时间同步机制的原理：实时计时器（RTC）和时钟分辨率是航空电子通信系统各个子系统中安装有的设备，每个RTC的长度均一致，在上电后它们会自动计数。依照整个系统和子系统RTC精确度的要求，计算出总线控制器RTC的广播周期值。通过系统总线控制器向子系统进行周期性广播RTC值，各个子系统根据此周期计算自身RTC与总线RTC间误差，得出误差后修正时间，并按照此时间执行实时任务。航空电子通信系统RTC精确度的要求越低，周期值越大；反之越小。

3故障处理

在航空电子通信系统通信过程中，要求系统能够及时对所发生故障进行排除。对于总线控制器而言，其在子系统故障处理方式方面，同非总线控制器不同，非总线控制器在故障发生后处理方式也不尽相同，如果子系统多路总线接口的硬件存在故障，此时，状态字的终端标志位置位，若并非硬件故障和永久故障，则子系统标志会置位。若故障更加严重，中央处理器无法运行，此时，通信系统会发出相应的指令，禁止响应总线控制器所发出的各项命令。由于三种故障情况的处理方式不同，因此，必须根据实际需要进行分析，以防运行存在错误，影响通信过程。对于总线控制器而言，其处理故障也需要分情况进行。总线控制器需要对发生故障的子系统进行判断，并对故障电缆作出相应的记录，由于通信故障包括临时性故障和永久故障，因此，总线控制器需要根据系统需求，在双余度电缆上先开着调试，若简单调试后故障消失，则属于临时故障，若故障长时间内无法消除，则可能是子系统或电缆硬件存在问题。若采用双余度电缆重新调试，故障仍存在，即为永久故障，此时，总线控制器会进行记录。

4结束语

航空电子通信系统是十分复杂的分布式机载通信网络系统，主要涉及航电多路传输总线中的各种设备，因此，航电通信系统顶层设计优劣将会对飞机总体性能带来直接的影响。上文所涉及的系统层次结构、故障处理、网络拓扑结构、航空电子时钟同步设计等均为系统关键性问题，本文提出了相应的解决方法，以供航电设计人员参考。

作者：裘宇单位：交通运输部东海第一救助飞行队