新舊軍用飛機平臺在其新的航空電子數據總線選擇中繼續采用高速網絡,選擇高速以太網和ARINC 429等協議。與此同時,MIL-STD 1553盡管速度較慢,但仍繼續在新設計和維持合同中生存。
設計的可靠性和靈活性是軍用航空電子集成商希望從數據總線解決方案中獲得的,無論是 MIL-STD 1553 還是 40 GBit 以太網。雖然這是一個商用現貨 (COTS) 市場,但航空電子數據總線用戶通常希望能夠靈活地調整 COTS 產品,以滿足其從尺寸、加固性和成本角度的特定需求。
“傳統和新設計的飛機都在增加現代化的高速網絡,其要求和成本符合客戶的預算,”Curtiss-Wright Defense Solutions的Mark Grovak說。“對于新飛機來說,使用1或10 Gb以太網網絡是輕而易舉的,因為他們正在為新飛機布置布線。對于傳統飛機,數學更難,因為使用支持更快數據速率的布線重新布線傳統飛機會產生額外的成本。
“經過驗證的可靠性是選擇航空電子數據總線解決方案的關鍵因素,”數據設備公司(DDC)的Michael Hegarty說。他補充說,他們還希望在制造或購買時有靈活的選擇。例如,他說,利用“COTS板級解決方案或可用于設計定制卡的芯片級解決方案”。
流行的協議
Hegarty指出,在協議支持方面,靈活性也很重要,設計人員希望選擇使用MIL-STD 1553,ARINC 429,CANbus,RS232 / 485,離散I / O等,以及使用以太網或USB的網絡連接解決方案。
“當今最受歡迎的商業航空電子數據總線解決方案之一仍然是ARINC 429,”Astronics Ballard Technology副總裁兼總經理Jon Neal說。“這通常用于改裝到軍用飛機上的新型航空電子顯示器和系統。
Hegarty說,ARINC 429“繼續用于商用飛機,盡管ARINC 664 Part 7在這些商用飛機應用中的使用似乎正在增加。
光纖通道在許多軍事航空電子設備應用中仍然占有市場份額,這些應用需要比1553更快的速度,Critical I / O總裁Jack Staub說。現在,他們的許多客戶也在轉向以太網解決方案,他補充道。關鍵 I/O 的光纖通道產品之一是 FCA2540-XMC 系列,它具有兩個銅纜或光纖接口,并提供兩個獨立的 8/4/2/1 Gbps 光纖通道通道通道,采用 XMC 外形,帶有 PCI-Express 主機接口。
就其本身而言,DDC為靈活的航空電子I / O解決方案提供ACE Extreme系列產品:芯片級解決方案(Total-ACE Extreme),板級解決方案(ACE Extreme板提供PMC,XMC,PCIe,Mini-PCIe和其他外形尺寸)或盒級解決方案。所有 ACE 產品共享一個通用的軟件平臺。
以太網、以太網、以太網
“在任務系統中使用以太網作為數據平面似乎正在增加,”Hegarty說。“從歷史上看,以太網有兩個主要缺點 - 缺乏'確定性'和與TCP / IP協議相關的開銷。與光纖通道相比,這兩個因素都限制了以太網的實時性能。以太網有一些新的實時擴展,但它們在航空電子設備中的使用非常有限。
Grovak表示,他看到對以太網的需求不斷增長,因為1 Gb和10 Gb以太網是Curtiss-Wright客戶要求的主要新數據總線。“隨著飛機處理能力的不斷提高,對更快的網絡的需求也將增加,以便在飛機周圍移動由此產生的信息。我們將以太網從 10 GbE 增加到 40 GbE 及更高,將其視為主要路線圖。由于光纖基礎設施的到位,F-35和F/A-18上的2 Gb FiberChannel的傳統應用將在可預見的未來使用。
MIL-STD 1553 需求依然強勁
如上所述,可靠性是每個航空電子數據總線客戶的關鍵需求,還有什么比1553更可靠呢?
“繼續使用1553有許多因素,”Hegarty說,首先是絕大多數傳統飛機都在使用它來指揮主要功能子系統之間的命令/狀態。用替代總線替換 1553 需要更換連接到總線的每個電子盒;平臺上的許多現有系統“不需要更高的帶寬,因此不值得投資用不同的技術替換1553。[它是]防彈數據總線。其他數據總線可能更快,但它們在對電磁效應的耐受性方面沒有提供類似的魯棒性。
用于現代化和技術升級。1553 已成為翻譯信號不可或缺的一部分。“對于技術插入和飛機升級計劃,新的1553接口設備對于將數據總線信號轉換為其他協議和網絡[如ARINC 429,以太網,CANbus]至關重要,以延長當前飛機的使用壽命并增加功能,同時避免昂貴的重新布線以更改網絡,”Neal說。Astronics Ballard Technology提供堅固耐用的AB3000,這是一款機載計算機,經過優化,可在各種航空電子數據總線(MIL-STD-1553,ARINC 429等)和其他鏈路(如以太網和RS-232)之間處理數據。
“最終,命令/控制將過渡到以太網數據傳輸總線,通過在以太網中加入使能標準來實現,如精確時間協議版本2(IEEE 1588-2008),時間敏感網絡和其他優化,”Grovak解釋說。“與此同時,將發生分階段遷移 - 隨著LRU的更換,以太網將與1553一起在新硬件上提供,為平臺架構師提供在未來越來越少的傳統LRU完全依賴于平臺上現有的1553布線基礎設施時進行轉換的選擇。
審核編輯:郭婷
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