基于FC的航电数据加载服务系统的设计研究

综合化航电系统数据管理软件设计与实现千鸿哲，董凯，曹庆哲（航空工业西安航空计算技术研究所，西安710065）摘要：伴随着综合化模块化航空电子系统技术的突破与发展，对航电系统中的数据管理功能的要求也是日益增高。

提出了一种数据管理软件，分析了航电任务系统中需要的数据管理类的功能及要求，用高效合理的软件设计策略，设计数据管理软件的体系架构，将航电系统中所有基本组件LRM里有关数据管理类的功能进行整合，以达到高内聚、低耦合，使数据传输路径短、控制流数据流分开，减轻航电任务系统的信息传输负担。

关键词：综合化航电；数据管理；数据加载；映像升级；信息传输1概述近年来，综合化、模块化航空电子系统的发展迅速，伴随着对航电任务系统的要求也越来越高，对航电任务系统的综合化、实时性、可靠性、安全性和数据管理越来越重视°其中整个航电任务系统的数据管理功能主要包括任务数据加载与分发、映像文件升级、飞行日志文件管理、数字高程地图和数据库管理等许多功能°但目前的项目中，计算机平台的基本组件LRM 上可能只包含与本身有关的数据管理功能,在这样的软件设计策略下，功能点分散，内聚性不高，可维护性低不易于管理，并且增加信息流传输的负担和逻辑处理过程°将数据管理类功能进行合理的软件规划，整合以达到高内聚、低耦合，为航电任务系统运行提供持续、稳定、可靠的资源平台，就需要设计一种通用的、管理角度更高的、更有效的数据管理软件，将航电任务系统涉及的所有控制流、数据流信息通过有效的流转、执行，满足航电任务系统的数据管理功能°2软件架构核心任务处理机（ICP）是航电系统重要的综合管理设备，ICP采用典型的基于分区的ASSAC软件体系架构,其软件总体架构如图1所示,主要分为中间件层、应用层、操作系统层和模块支持层°（1）应用层：驻留功能应用（数据管理软件就在应用层），提供机载任务类软件和各种应用类软件°（2）中间件层：为功能类应用软件提供统一的、通用的软件接口，由一系列可剪裁的软件功能组件组成,以中间件软件的形式存在，为功能类应用软件提供一个执行环境。

信息通信INFORMATION & COMMUNICATIONS2019年第5期(总第197期)2019(Sum. No 197)基于FC-AE-ASM 协议的FPGA 统张成，李斌,曾晓东(航空工业西安航空计算技术研究所，陕西西安710065)升级方法摘要：随着航空电子网络的快速发展,现场可编程逻辑门阵列(FPGA )由于其优越性能得到了广泛应用，FPGA 设备目标码升级工作的重要性也越来越高。

某应用中FPGA 有逻辑、固件和配置表三种不同的目标码，传统升级方法对不同的目标码要采取不同的通信协议，从而使其升级的流程更为复杂。

针对系统架构中的难点，提出了基于FC-AE-ASM 协议的FPGA 统一升级方法，使FPGA 设备实现从数据加载设备上统一远程传输逻辑、固件、配置表并进行固化。

在功能实现 的基础上，文章对基于FC-AE-ASM 协议的FPGA 统一升级方法和传统升级方法的时间性能进行了分析和比较。

关键词:航空电子网络;FPGA ；FC-AE-ASM 协议；统一升级中图分类号：V243 文献标识码:A 文章编号：1673-1131(2019)05-0218-020引言随着航空电子网络的快速发展叫FPGA 设备目标码的部署、加载和升级的复杂度也在逐步提高。

以本文研究的FPGA设备为例，它有逻辑、固件和配置表三种不同的目标码，目标码种类繁多且通信速率低，升级时间太长;升级过程中使用的工具和软件种类多，给用户的准备工作带来了较大困难。

而本文使用的FC-AE-ASM 协议是一种髙速通信协议回， 通信速率属于千兆级别，提高了通信效率，节省了升级时间；另外基于FC-AE-ASM 协议的FPGA 升级方法使用航空电子 网络内部的数据加载设备向FPGA 设备统一传输各种目标码,则更是省去各种升级软件的安装和升级工具的适配，减轻了FPGA 升级的工作量。

1 FC-AE-ASM 协议原理FC-AE-ASM 协议a 美国国家信息和通信标准委员会(IN-CITS)针对航电系统中处理器、传感器和显示器之间通信要求， 提供了高可靠性、确定性、安全、低延时、支持实时传输控制的 通信协议，直接基于FC-FS(物理信号层协议)o由于它可以支持无确认帧的交付叫通信速率可以达到千 兆级别，而且抗干扰能力强，所以在航空电子网络中用来进行视频、目标码等大数据的传输,从而作为升级的传输协议。

收稿日期：2016-05-12修回日期：2016-06-26基金项目：中航工业集团预研基金资助项目（619010601）作者简介：刘达（1992-），男，山东淄博人，硕士研究生。

研究方向：航电计算机与网络。

*摘要：为满足新一代航空电子系统对光纤通道网络的实际应用，实现FC 终端接口板的快速开发，在对光纤通道协议进行深入研究的基础上，提出了一种基于FPGA 的FC 协议处理芯片的设计方案。

对协议处理芯片的功能结构进行研究分析，采用模块化设计思想，对FC 帧收发模块、缓冲区流量控制模块、端口状态机以及FC 收发通道模块进行详细设计。

通过对协议处理芯片的功能测试表明芯片满足高速低功耗的设计要求，该芯片对航空电子系统中光纤通道网络的研究与应用具有一定的借鉴与促进作用。

关键词：光纤通道，协议芯片，现场可编程门阵列，测试中图分类号：TP302文献标识码：ADOI ：10.3969/j.issn.1002-0640.2017.07.027基于FPGA 的FC 终端协议处理芯片的设计与实现*刘达，王勇，李炳乾，褚文奎（空军工程大学航空航天工程学院，西安710038）Design and Implementation of FCProtocol Process Chip Based on FPGALIU Da ，WANG Yong ，LI Bing-qian ，CHU Wen-kui（School of Aerospace Engineering ，Air Force Engineering University ，Xi ’an 710038，China ）Abstract ：To meet the new generation avionics system for the practical application of the FibreChannel network and achieve the rapid development of FC interface card ，based on the in-depth study of the Fibre Channel protocols ，a design of the FC protocol process chip based on FPGA is proposed.The functional structure of the chip is researched and analysed.Adopted to the modular design method ，the FC frame transceiver module ，buffer flow control module ，port state machine and FC transceiver channel module are designed in detail.The functional testing shows that the chip can meet the design requirements of high speed and low power consumption ，which has a certain reference and promoting effect on the research and application of Fibre Channel network in the avionics system.Key words ：fibre channel ，protocol chip ，FPGA ，test 0引言光纤通道（Fibre Channel ，FC ）是由美国工业协会为适应快速增长的高速数据传输需求提出的通道标准，它是一种新一代网络和数据总线技术，具有高带宽、低延迟、拓扑灵活、支持多种上层协议等优点，是能够支持多种媒介和链接器件的网络通信协议。

基于数据分析的航空机场智能服务系统设计1. 引言航空机场是现代社会的重要节点，需要提供高效、安全、方便的服务。

如何通过技术手段提高机场服务水平，已经成为了航空业发展的重要课题。

本文提出了一种基于数据分析的航空机场智能服务系统设计，旨在提供更加智能化、个性化的服务，提高机场服务品质，为旅客提供更好的出行体验。

2. 系统架构本系统主要由三个部分组成：数据采集、数据处理、数据分析。

其中，数据采集部分主要负责采集机场各种数据，包括旅客信息、各项服务信息、安全监测数据等；数据处理部分主要负责对采集的数据进行分类、整理、清洗、存储等操作，保证数据的准确性和可靠性；数据分析部分主要负责对处理后的数据进行分析和挖掘，提取有价值的信息，并根据不同的需求提供智能化的服务。

3. 主要功能本系统主要具备以下几个主要功能：（1）旅客信息采集和处理。

通过智能终端等技术手段采集旅客信息，包括基本信息、行程信息、偏好等，为后续的服务提供基础信息。

（2）机场服务监测和预测。

通过对机场服务的监测和分析，提前发现潜在问题，并通过数据分析手段预测未来服务可能出现的问题，并及时采取措施减少对旅客的影响。

（3）智能导航服务。

根据旅客的出发地、目的地、航班信息等，提供个性化服务，包括导航、行李拍照、提醒等，让旅客出行更加便利和高效。

（4）安全监测和预警。

通过监测机场各项安全指标和状况，提前预警潜在的安全风险，确保机场的安全。

（5）航班信息查询和提醒。

提供航班信息查询、值机提醒、登机口变更提醒等服务，让旅客轻松了解出行信息，避免不必要的等候和不安。

4. 数据分析手段本系统的核心是数据分析，通过对大量的机场数据进行分析挖掘，提炼有价值的信息，以提供更好的服务。

数据分析手段主要包括以下几个方面：（1）数据挖掘。

通过数据挖掘技术，提取机场服务的潜在问题，并通过预测模型预测未来可能出现的问题，为机场管理者提供决策建议。

（2）统计分析。

通过对机场数据进行统计分析，了解服务状况和旅客行为，为机场管理者提供积极有效的服务策略。

智慧航电系统设计方案智慧航电系统是一种基于人工智能技术和大数据分析的航电设备管理平台，旨在提高航空器的安全性、可靠性和效率。

本文将介绍智慧航电系统的设计方案，主要包括系统结构、功能模块和技术支持等方面。

一、系统结构智慧航电系统由前端硬件设备、后端云平台和数据分析组件组成。

前端硬件设备主要包括传感器、控制器和通信模块，用于收集航电设备的运行数据和状态信息。

后端云平台是整个系统的核心，负责存储和处理大量的航电数据。

云平台可以通过终端设备和航空公司的内部网络连接，实现实时监测和远程控制。

数据分析组件利用人工智能和大数据分析算法，对航电数据进行实时监测和预测分析，提供设备健康状况评估和故障预警等功能。

二、功能模块智慧航电系统的功能模块主要包括数据采集、数据存储、数据分析和应用服务等。

数据采集模块负责收集航电设备的运行数据和状态信息，包括温度、压力、电流等参数。

采集模块通过传感器和通信模块与航电设备进行数据交互，并将数据传输到后端云平台。

数据存储模块负责存储和管理大量的航电数据。

采用分布式存储技术，确保数据的安全性和可靠性。

同时，数据存储模块还具备数据备份和恢复功能，以应对意外故障和数据丢失的情况。

数据分析模块利用人工智能和大数据分析算法对航电数据进行实时监测和预测分析。

通过建立数据模型和算法训练，可以对航电设备的运行状态和健康状况进行评估，并提供故障预警和维护建议。

应用服务模块提供用户界面和应用程序，用于向用户展示航电数据和分析结果，并提供在线监测、报警通知和设备管理等功能。

用户可以通过终端设备和云平台进行远程查看和控制。

三、技术支持智慧航电系统的设计需要借助人工智能、大数据分析、云计算和物联网等技术支持。

人工智能技术用于分析和推断航电数据，利用机器学习和深度学习算法建立模型，并进行数据挖掘和预测分析。

大数据分析技术用于处理和分析海量的航电数据，通过建立数据模型和算法训练，提高数据分析的准确性和效率。

云计算技术用于搭建和管理智慧航电系统的后端云平台。

基于飞行试验采集的FC数据检测分析技术彭国金;刘嫚婷;韩璐【摘要】在航空产品的航电系统跨代升级中,FC总线数据的检测分析是飞行试验对航空产品航电系统进行鉴定的一项重要内容.针对复杂航空环境下采集记录的FC总线数据的多类、随机性等特点,提出了对FC数据进行关键数据元素的消息识别方法,以及FC总线数据帧的网络特性检测方法,并结合FC总线周期丢包检测算法,设计了FC总线的检测分析技术,实现了对复杂测试记录的FC总线数据的检测分析;最后在某试验机的飞行试验中进行了应用,获得了飞行试验FC总线检测分析结果,试验表明检测分析的结果数据满足飞行试验对航电系统进行科研鉴定的需求.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2016(039)002【总页数】4页(P92-94,100)【关键词】检测分析;丢包;FC帧结构;飞行试验【作者】彭国金;刘嫚婷;韩璐【作者单位】中国飞行试验研究院测试所,陕西西安710089;中国飞行试验研究院测试所,陕西西安710089;中国飞行试验研究院测试所,陕西西安710089【正文语种】中文【中图分类】TN98-34随着计算机网络技术的飞速发展，航空环境下光纤通道FC总线技术逐渐成熟并进行工程运用。

在飞行试验[1]工程领域，飞行试验总线数据分析技术已经成为现代飞机飞行试验的重要内容之一。

在飞行试验过程中，试验机机载总线测试系统采集记录航电系统FC总线，试飞工程师对该记录的数据进行分析，并将分析的结果数据作为鉴定该试验机航电系统的重要依据。

在传统的飞行试验总线处理中，因为采集记录环境是单一的，不会有复杂的测试环境，记录下试验文件只包含总线数据，并没有检测分析这一需求。

但是在FC总线测试采集过程中，因FC总线的网络特性，具有复杂的测试环境、可能存在帧不完整以及丢包的缺点；所以在FC总线数据处理中对测试系统采集的FC总线进行检测分析包括：对采集的FC总线数据的完整帧检测、对FC总线消息识别分析及丢包检测分析是飞行试验鉴定飞机航电系统的一项重要内容。

基于FC-AE-ASM协议仿真测试系统设计与实现吴传贵【摘要】针对新型航空电子系统修理中对光纤通道(FC)网络的修理需求,设计了一种基于FC-AE-ASM协议的仿真测试系统;首先,简述了FC网络技术特点、上层协议、网络故障机理;其次,分析了系统应用需求;最后,给出基于FC-AE-ASM协议的FC网络修理仿真测试系统的硬件和软件设计,实现了FC-AE-ASM节点和网络通信及协议分析功能;通过测试验证,达到了测试数据采集分析的实时性和可视化要求,为FC网络修理做好技术储备.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2018(026)004【总页数】4页(P35-38)【关键词】航空电子系统;FC-AE-ASM;仿真;测试【作者】吴传贵【作者单位】中国人民解放军第5720工厂,安徽芜湖241007;安徽省航空设备测控与逆向工程实验室,安徽芜湖241007【正文语种】中文【中图分类】TP2740 引言机载数据总线是航空电子系统的“骨架”和“神经”，高性能的统一网络是机载数据总线发展趋势。

根据JSF开放式系统结构综合产品小组(OSAIIYF)对9种可供选择的UAN高速总线的分析和评审，认为航空电子环境光纤通道(FC-AE)最优 [1]。

FC光纤通道是新一代网络和总线技术，具有带宽高、延迟低、位错率低和拓扑结构灵活等特性。

空军航空维修系统正在开展FC-AE光纤通道机载通信网络、FC-AE-ASM(简称ASM)协议仿真测试技术研究，形成ASM节点和网络通信及协议分析能力，目前，缺少基于ASM协议通信的仿真测试系统技术平台，需要研制一套仿真测试系统，用于FC网络测试研究、ASM协议分析，及机载航空电子FC网络节点设备总线工作性能测试，从而更好地保证机载总线网络的修理质量[2]。

1 光纤通道简述1.1 标准及协议光纤通道(FC)是一种专门用于网络系统设计的完全开放的标准，它以COTS技术为基础，具有很高的可靠性与实时性，适用于高带宽、多媒介、长距离传输系统。

飞机航电系统技术研究与分析摘要：随着科技水平与信息化水平的不断发展与进步，智能化科学已经成为了一门新兴的自然学科，并吸引了众多科研人员的广泛兴趣和研究。

近年来，依托于微电子技术、计算机技术、网络技术以及传感器技术的不断深入和研究，智能化技术在民用飞机领域的应用研究不断地受到越来越多的重视与青睐。

正是在这种智能化技术的不断研究的趋势下，作为民用飞机及其重要的机载系统，智能化航电系统旨在为智能飞机的实现提供技术支持，其满足的目标如下：(1)实现民用飞机的智能驾驶，最大程度地降低飞行机组的负担；(2)实现民用飞机的智能维护，提高飞机的维护效率、降低飞机的维护成本、减少机务的工作负担。

关键词：综合航空电子系统；模块化；新技术随着科技水平与信息化水平的不断发展与进步，智能化科学已经成为了一门新兴的自然学科，并吸引了众多科研人员的广泛兴趣和研究。

近年来，依托于微电子技术、计算机技术、网络技术以及传感器技术的不断深入和研究，智能化技术在民用飞机领域的应用研究不断地受到越来越多的重视与青睐。

正是在这种智能化技术的不断研究的趋势下，作为民用飞机及其重要的机载系统，智能化航电系统旨在为智能飞机的实现提供技术支持，其满足的目标如下：(1)实现民用飞机的智能驾驶，最大程度地降低飞行机组的负担；(2)实现民用飞机的智能维护，提高飞机的维护效率、降低飞机的维护成本、减少机务的工作负担。

1民用飞机航电系统介绍航电系统是民用飞机的重要组成部分，被喻为飞机的“大脑”与“五官”，具备提供飞机状态与参数显示功能、提供飞机数据网络功能、提供飞机与外部通信功能、提供飞机安全准确且准时地沿既定路线飞行的引导功能、以及提供飞机健康管理功能等。

现代民用飞机航电系统包括了综合处理处理系统、导航系统、通信系统、显示系统、机载维护系统、信息系统、飞行记录系统等机载电子系统组成。

2智能化航电系统技术依托于不同的航电系统的机载系统/设备，智能化航电系统技术主要应用于综合模块化航空电子技术、先进导航与监视技术、先进显示技术以及空地一体化技术，具体如下。

第47卷第1期2017年1月航空计算技术

Aeronautical Computing TechniqueVol.47 No. 1Jan. 2017

—种机载FC接口模块的设计与测试孟博，张楠，李亚各，王斌琪(中航工业西安航空计算技术研究所，陕西西安710068)摘要：介绍了一种机载FC接口模块的设计与测试方案，结合该模块的系统框架，分别阐述了 CamLink接口图像 视频信息传输、CAN接口和FC接口状态数据信息传输等方面控制流程的设计。测试结果和工程应用表明，接口 模块各项指标均满足系统要求。关键词：CamLink接口； CAN接口； FC接口；图像数据中图分类号:TP274.2 文献标识码:A 文章编号:1671-654X(2017)01-0128-03

Design and Implement of FC Interface Module in Avionic EnvironmentMENG Bo,ZHANG Nan,LI Ya- ge,WANG Bin- qi{Xi an Aeronautics Computing Technique Research Institute ,AVIC ,Xifan 71006S , China)Abstract：In this paper,a design scheme of FC Interface Module in Avionic Environment is presented in­

cluding CamLink interface video information transmission, the CAN interface state data information andFC interface state data information respectively based on the system frame. Test results and real-world ap­