milstd1553b总线协议Word文档格式.docx
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有了1553,雷达光电探测、导航、本机传感、座舱显示、外挂管理和火控计算机等得以完美的联结综合,构成了第三代战斗机标志性的分布式集中控制系统。
F-16a是采用1553a标准的第一种作战飞机。
经过20多年的发展,1553总线已经广泛地应用于不同的军事平台(航空系统、地面车辆系统、舰艇系统)系统,已经发展成国际公认的数据总线标准。
西方发达国家的武器平台绝大部分采用mil-std-1553b总线作为连接各个分系统的神经枢纽,可以说基本实现了武器平台的信息化。
这些武器平台包括:
战斗机、武装直升机、坦克、战车、军舰,甚至导弹等。
我国军队正处在由机械化到信息化的发展阶段,我国新型战斗机已经全面换装
gjb289a(mil-std-1553b)数据总线,如:
歼八ii、歼11、"
山鹰"
号新一代教练机、Fc-1等,我国军舰也正在采用mil-std-1553b数据总线,例如167驱逐舰。
其它武器平台也将逐步采用gjb289a(mil-std-1553b)数据总线。
在航天方面,我国已经将mil-std-1553b数据总线应用到卫星/飞船的应用系统中,并取得了一定成果。
利用mil-std-1553b数据总线不仅可以将卫星/飞船的各个分系统有机结合起来,而且大大提高了系统的可扩展性与可维护性。
例如:
gx-1卫星就采用了
mil-std-1553b数据总线。
可以预见,mil-std-1553b总线将在航天领域得到广泛的应用
未来的十年到十五年内,mil-std-1553b仍将是国内航空航天的主要航电总线之一。
随着现代航电综合化要求的加强,航电通讯系统的重要性不断提高,mil-std-1553b作为目前首选的航电总线,其关键作用也日益突出。
2.1553b总线的特点
1553总线具有高速、灵活的特点,通信效率高,修改、扩充和维护简便。
mil-std-1553b是数字命令/响应式、时分制多路传输数据总线,传输速率1m比特/秒,字长20比特,数据有效长度16比特;
半双工传输方式,双冗余故障容错方式,传输媒介为屏蔽双绞线。
1553总线的冗余度设计,提高了子系统和全系统的可靠性。
总线本身(包括总线控制器、双绞线、偶合器等)平均无故障工作时间超过10000小时,在全系统中基本可忽略其故障率,数字传输方式与传统的模电方式相比,速度更快、反应时间更短、保密性更好、抗干扰能力更强,能充分发挥火控设备性能。
字差错率小于千万分之一。
在后勤维护方面,标准的接口、插卡非常容易拆卸,可以方便的通过数字式工具进行测试/虚拟。
经测试仅地面测试一项,就可比以往减少30%的维护工时。
3.1553b在典型航空电子系统的应用框图
在典型航空电子系统中,通过1553b总线可连接多达32个子系统(或称终端Rt),完成各子系统的通信和数据交换,以实现各子系统的集中控制和显示。
为了提高可靠性,一般都采用双冗余总线结构。
现代飞机典型的航空电子系统及1553b总线应用框图如图1所示。
d1/d2-总线控制器
na-非航电监控处理机
Rd-雷达子系统
sms-外挂管理子系统
mc-任务计算机
dt-数据传输子系统
in-惯性导航子系统
cni-通信导航识别子系统
ca-中心大气计算机
Fcs-飞控子系统
图1航空电子系统及1553b总线应用框图
4.1553b总线协议简介
4.11553b总线字格式
01553b总线字分为:
命令字、数据字、状态字。
命令字是由同步头、远程终端地址字段、发送/接收位、子地址/方式字段、数据字个数/方式代码字段及奇偶位组成。
数据字是由同步头、数据段和奇偶位组成。
状态字是由同步头、远程终端地址、消息差错位、测试位、服务请求位、3位备用位、广播命令接收位、忙位、子系统标志位、动态总线控制接收位、终端标志位及奇偶位组成。
1553b总线字格式:
每个字的字长为16个二进制位的有效值长度加同步头和奇偶位共20个二进制位的长度,pcm化后,去掉同步头和奇偶位,16位有效位的格式符合标准gjb289-87。
4.2通信方式
总线系统中传输的消息格式有10种,这里仅介绍应用层的3种信息传输方式。
4.2.1总线控制器向远程终端的传输
总线控制器向远程终端发出一个接收指令及数据字,远程终端回送一个状态字,指令字和数据字没有间隔的连续发送。
4.2.2远程终端向总线控制器的传输
总线控制器向远程终端发出一个发送指令,远程终端回送一个状态字后,继之以规定数目的数据字、状态字和数据字没有间隔地连续发送。
4.2.3远程终端向远程终端的传输
总线控制器向远程终端a发出一个接收指令,紧接着向远程终端b发出一个发送指令,远程终端b发出一个状态字,继之以规定数目的数据字、状态字和数据字没有间隔地连续发送。
远程终端a接收到数据字后,回送一个状态字。
5、1553b总线数据的机载采集、记录与处理
5.11553b总线数据的采集与记录方式
1553b总线数据采集有两种方式:
选择采集和100%采集方式。
1553b总线数据选择采集是指由试飞工程师按总线字的定义(总线号、远程终端Rt号、子地址sa、逻辑块),从总线上挑选需要的命令字、状态字、数据字。
对挑选的总线字,格式化为4个连续的pcm字,其中总线字格式化为2个pcm字,另两个为时间标识字,描述该总线字在总线上的精确时间。
这些pcm字经1553b专用采集器采集后形成一条选择的1553b数据流,通过Rs422串行口到通用采集器,与其他测试数据合并形成一条主pcm数据流,供遥测发射到地面进行实时监控及机载记录。
1553b总线数据的100%采集是指同时采集多条冗余度(一般为两条冗余度)1553b总线上的全部信息。
采集到的每个20位总线字(包括命令字、状态字、数据字),去掉3位同步头和1位奇偶校验位后的16位有效位,被转换为两个连续的pcm字。
在总线消息间隔处加入填充字,在总线消息的命令字后插入时间标识字(包括时、分、秒、毫秒、微秒),标明该消息到达的准确时间,同时在状态字之前插入消息响应时间。
然后把这些pcm字按iRig-106遥测标准格式,经过专用采集器采集后形成一条pcm化的100%采集的1553b总线数据流,供机载记录器记录。
随着记录技术的发展,还有一种直接采集、记录方式也在广泛应用,该方式一般通过具有1553b总线数据100%采集功能的记录器完成。
1553b总线数据不再需要1553b专用采集器,也不需要转换为pcm格式,而是由记录器直接采集,按1553b消息块格式记录到磁带机上。
1553b总线数据的采集和记录如图2所示。
图21553b总线数据的机载采集、记录框图
5.21553b总线采集器与记录器
1553b总线数据采集器用于采集飞机上1553b数据总线中信息,完成以下功能:
1)获取多条符合1553b标准的总线数据;
2)将每条总线的信息100%采集后分别形成一条pcm数据流输出;
3)通过用户定义选择多条总线上的部分总线信息(包括逻辑块中的数据字),形成一条混合的选择数据流输出;
4)在输出数据流中对总线信息进行时间标识。
1553b总线采集器在总线系统中,只起监视作用,不参与总线通信。
在有的总线系统中,也将其视为一个终端设备而分配一个Rt(终端)号,受总线控器的管理,以便向其传输专为飞行试验设置的消息块。
1553b总线记录器采用通用的pcm数据记录器。
对于1553b总线数据的直接采集、记录方式,采用具有1553b采集功能的多输入数据源的采集、记录一体化记录器。
5.31553b总线数据的处理方式
1553b总线数据处理一般分为实时处理(实时监控)和事后处理方式。
5.3.11553b总线数据的实时处理(实时监控)方式
飞行试验实时监控是确保试飞安全、提高试飞效率的重要手段。
1553b总线数据是试飞实时监控的重要参数。
飞行试验中来自飞机机载遥测pcm流中选择的1553b总线参数,是驱动实时监控显示画面的主要数据源,是实现可视化显现的基础。
实时监控画面主要有模拟飞机多功能显示器画面,如飞机状态、航空电子状态、飞控状态、发动机状态,模拟的平显画面,另外还有飞机的三维姿态、航迹等各种图形、曲线、数字、表格形式的显示画面,为试飞指挥员、试飞工程师及时发现飞机故障、确保飞机试飞安全,提供了重要手段。
5.3.21553b总线数据的事后处理方式
1553b总线数据事后处理分为预处理和最终处理。
篇二:
1553b总结文档
1553b总结资料
1、1553b概述
1.11553b总线描述
1553b总线是mil-std-1553b的简称,其全称是飞机内部十分制指令响应式多路传输数据总线。
由于其传输速率高,设备之间连接简单灵活,噪声容限高,通信效率高而且可靠,为美军标准所采用,将其作为机载设备相互通信的总线标准。
1.21553b总线历史
在20世纪60年代以前,飞机机载电子系统没有标准的通用数据通道,各个电子设备单元之间连接往往需要大量的电缆。
随着机载电子系统的不断复杂化,这种通信方式所用的电缆将会占用很大的空间和重量,而且对传输线的定义和测试也较为复杂,费用较高。
为了解决这一问题,美国saea2k委员会在军方和工业界的支持下于1968年决定开发标准的信号多路传输系统,并于1973年公布了mil-std-1553标准。
1973年的1553b多路传输数据总线成为了未来军机将采用的技术,它取代了在传感器、计算机、指示器和其他飞机设备间传递数据的庞大设备,大大减少了飞机重量,并且使用简单、灵活。
1.31553b总线特点
1553b是一种集中式的分时串行总线,其主要特点是分布处理,集中控制和实施相应。
其可靠性机制包括放错功能、容错功能、错误的检测和定位错误的隔离、错误的校正、系统监控机系统恢复功能。
采用双冗余系统,有两个传输通道,保证了良好的容错性和故障隔离。
综合起来1553b有以下几个优良特点:
(1)实时性好,1553b总线的传输码速率为1mb/s,每条消息最多包含32个
数据字,传输一个固定不变的消息所需时间短。
数据传输速率比一般的
通信高。
(2)合理的差错控制措施和特有的方式命令,为确保数据传输的完整性,
1553b采用合理的差错控制措施&
horbar;
&
horbar反馈重传纠错方法:
当总控制器bc向某一终端rt发出一个命令或发送一个消息时,终
端应在给定的响应时间内发回一个状态字,如果传输的消息有错,终端
就拒绝发回状态字,由此报告上次消息传输无效。
而方式命令不仅使系
统能完成数据通信控制任务,还能调查故障情况并完成容错管理功能。
(3)总线效率高,总线形式的拓扑结构对总线效率的要求比较高
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