论文部分内容阅读
AFDX (Avionics Full DupleX Switched Ethernet,航空全双工交换式以太网),一种主要用于大型客机和运输机内部航电子系统之间进行数据通信的协议规范,2005年已经被新确立为航电数据总线的国际标准。AFDX源自于当前随着Internet的全球普及而日益成熟起来的Ethernet+IP技术,并将其引入到了航电数据总线领域,同时针对航电通信领域的特殊要求进了技术改进,增强了网络的实时确定性和完整性,相对于早期应用比较广泛的ARINC 429和MIL-STD-1553B总线,不仅提高了网络带宽,有效的避免了网络瓶颈,而且降低了飞机的重量和成本,属于当前研究的热点。欧洲的空中客车公司最新推出的大型客机A380、大型运输机A400,以及美国波音公司最新型的大型客机波音787,都采用了AFDX总线,这使得AFDX技术就成了国内研究院所的关注重点之一。随着Internet在各行各业的广泛应用,使得用户可以实现对很多系统的远程监控和管理,目前有很多能够实现相关功能的网络应用(如TFTP、SNMP等)已经成为了人们生活和工作中常用的工具。基于对AFDX网络配置、管理、监控以及其它网络应用方面的需求,如果将Internet中的一些应用程序,用于解决AFDX中的类似问题,则可以相应的节省一部分研发成本,并缩短研发周期。AFDX虽然采用了以太网的相关技术,但是两个网络之间并不能直接互通。本课题通过设计一种Gateway软件,作为AFDX与传统以太网之间的桥梁,实现二者之间的互通,从而使得当前很多应用比较广泛的基于TCP／IP协议的应用程序,例如TFTP、SNMP工具等,能够几乎不作修改地应用到AFDX网络中,实现对AFDX网络的远程配置、管理和监控。本文主要进行了下面几方面的工作：(1)研究了AFDX的技术背景、技术特征以及AFDX网络的系统结构。提出研发AFDX Gateway软件的社会需求、应用环境描述以及Gateway与其他子系统之间的关系。(2)设计实现了一种基于实时嵌入式平台的AFDX Gateway软件,使用地址和端口映射、静态配置、报文解析和重组等技术,实现AFDX网络与传统以太网之间的数据透传。(3)在AFDX Gateway中设计数据远程存储以及数据统计功能,为用户实现Gateway网络性能的统计和分析,提供量化的数据参考。(4)设计实现了一个AFDX网络的应用方案实例,用于构造AFDX Gateway的仿真应用环境,验证Gateway的功能实现状况。