1.时间触发以太网在航空电子系统中的应用.pdf

航空电子系统是飞机上的电子系统，负责执行飞行控制、导航、通信、数据管理等多种功能。随着航空技术的发展，对航空电子系统的要求也越来越高，尤其在数据传输的可靠性、实时性和安全性方面。因此，研究人员开始探索采用各种方法对标准以太网进行改造，以满足这些严格要求。在这种背景下，时间触发以太网（Time-Triggered Ethernet，TTE）应运而生。 TTE是一种基于时间触发协议的通信网络，由TTTech公司基于标准以太网开发。它将标准以太网协议、AFDX协议和时间触发协议集成在一起，综合了标准以太网的高带宽、低成本、开放式架构的优点，以及时间触发通信网络的确定性和可预测性。这使得TTE特别适合于混合关键安全性系统的应用场合，比如分布式综合模块化航空电子系统（DIMA）。 DIMA是在综合模块化航空电子系统（IMA）的基础上发展起来的。IMA采用标准化的模块化组件组成核心处理平台，例如数据处理模块、信号处理模块、图形处理模块和网络路由模块等。这些功能子系统通过时间/空间分区的操作系统协同工作，以实现各自的特定功能。而DIMA扩展了IMA的概念，使其具备了分布式和混合关键安全性等特点。 由于标准以太网不具备足够的确定性和可预测性来满足航空电子系统的实时通信要求，因此TTE成为DIMA架构下理想的备选总线网络。尽管TTE具有很多优势，但它并没有规定消息调度方法，因此其消息调度机制需要根据不同的应用场合进行定制。在航空电子系统中，准确地调度消息至关重要，因为任何通信延迟都可能导致严重的后果。 TTE通过集成标准以太网和时间触发协议的优势，可以提供确定性的通信机制，从而确保了消息在规定的时间内准确无误地传输。在航空电子系统中，TTE的消息调度方法是基于TTE组的循环周期、TT消息调度表周期以及剩余时间来实现的。这种方法允许系统根据实际应用需求定制消息调度表，从而有效地管理通信资源，优化网络性能。 为了更好地理解TTE和DIMA的结合方式，文章中提到了针对DIMA架构下TTE通信调度问题的调度方法。这种方法通过对TTE组循环周期、TT消息调度表周期和剩余时间的分析，生成了通信调度表，并对其进行了分析和评价。通过这种方法，可以确保在不同通信需求下TTE网络的高效和可靠运作。 TTE在航空电子系统中得到了广泛的应用，尤其在DIMA架构中，它通过提供一种确定性、高可靠性的通信机制，有效地满足了航空电子系统对实时性和安全性的严格要求。TTE的出现，为航空电子系统的数据通信提供了一个新的解决方案，有力推动了航空电子技术的发展和进步。