《電子技術應用》
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时间触发通信总线监控技术研究
信息技术与网络安全 2期
刘智武,周 耿,孟 悦
(航空工业西安航空计算技术研究所,陕西 西安710068)
摘要: TTP总线技术是面向机载分布式安全关键系统的主要总线技术之一。针对TTP总线数据的实时监控和分析需求,提出了面向总线消息且不依赖于特定总线配置的异步总线监控方法,给出了TTP总线监控节点及监控软件设计,达到了对时间触发通信总线数据的实时监控效果。构建验证环境开展了总线监控的测试工作,结果表明,监控节点能够实现对最高5 Mb/s速率数据的实时监控分析,能够有效支撑对TTP总线系统的数据的分析验证。
中圖分類號: TP393.1;TN914
文獻標識碼: A
DOI: 10.19358/j.issn.2096-5133.2022.02.012
引用格式: 劉智武,周耿,孟悅. 時間觸發(fā)通信總線監(jiān)控技術研究[J].信息技術與網(wǎng)絡安全,2022,41(2):73-77.
Research on monitoring technology of TTP data bus
Liu Zhiwu,Zhou Geng,Meng Yue
(Xi′an Aeronautics Computing Technique Research Institute,AVIC,Xi′an 710068,China)
Abstract: Time-Triggered Protocol(TTP) is one of the key network technologies for the future distributed safety-critical airborne systems. For the requirement of real-time monitoring and analysis of TTP bus data, this paper proposed a message-oriented asynchronous monitoring method that is independent of specific configuration,and designed the TTP monitoring node and monitoring software based on the given methods and architecture, which can achieve the effect of real-time monitoring of TTP bus data. It also built verification environment to test bus monitoring function, the test results show that the monitoring node and software can realize the real-time monitoring and analysis of the data with a maximum rate of 5 Mb/s, and can effectively support the analysis and verification of TTP system message.
Key words : TTP;data monitoring;monitoring software

0 引言

隨著機載航空安全關鍵系統(tǒng)的功能不斷增加,復雜度不斷提高,其系統(tǒng)架構(gòu)越來越呈現(xiàn)分布式的特點,子系統(tǒng)之間通過網(wǎng)絡或總線互聯(lián),系統(tǒng)運行的正確性不僅依賴于運行結(jié)果的邏輯正確性,而且依賴于分布式通信的時間正確性和數(shù)據(jù)完整性,這要求分布式互聯(lián)的網(wǎng)絡或總線必須在規(guī)定的時間范圍內(nèi)正確地完成數(shù)據(jù)通信,對于總線通信的安全性、確定性和實時性提出了更高的要求。事件觸發(fā)(Event Trigger,ET)總線通信具有擴展性強、靈活性好的優(yōu)點,但由于其總線活動由系統(tǒng)外部或內(nèi)部事件的觸發(fā)來觸發(fā),其通信具有突發(fā)性、隨機性和不確定性[1],難以滿足機載安全關鍵系統(tǒng)高確定、高安全的傳輸需求。時間觸發(fā)通信總線TTP(Time-Triggered Protocol,時間觸發(fā)協(xié)議)采用靜態(tài)配置以時間為基準編排網(wǎng)絡通信,能夠保證通信在指定的時間窗口內(nèi)完成,具備高確定性的特點,一定程度上降低了安全關鍵系統(tǒng)設計及其軟件的生命周期維護成本[2]。在時間觸發(fā)通信網(wǎng)絡中,時間觸發(fā)通信總線技術以其高確定性、高安全性在C919二次配電、波音787環(huán)控、空客A380壓力控制艙等系統(tǒng)中得到了廣泛應用[3-4]。

總線監(jiān)控技術在機載領域的飛行測試、研發(fā)定型、故障分析、快速設計等方面有著廣泛應用[5],是總線研發(fā)的重要技術。時間觸發(fā)通信總線TTP嚴格按照時間的編排進行總線數(shù)據(jù)傳輸,其數(shù)據(jù)傳輸格式符合SAE AS6003規(guī)范。TTP總線技術在商業(yè)上開發(fā)機構(gòu)為TTTech公司[6],在針對TTP總線的數(shù)據(jù)監(jiān)控及分析方面,TTTech公司提供了TTP-View[7]工具軟件,基于其TTP-Monitor產(chǎn)品,進行TTP總線數(shù)據(jù)的監(jiān)控和分析,但其監(jiān)控方式為面向應用的監(jiān)控,同時其監(jiān)控依賴于特定的總線配置,在使用的靈活性、數(shù)據(jù)分析的直觀性上存在一定的不足。


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作者信息:

劉智武,周  耿,孟  悅

(航空工業(yè)西安航空計算技術研究所,陜西 西安710068)



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