stringtranslate.com

MIL-STD-1553

MIL-STD-1553 — это военный стандарт , опубликованный Министерством обороны США, который определяет механические , электрические и функциональные характеристики последовательной шины данных . Первоначально он был разработан как шина данных авионики для использования с военной авионикой , но также стал широко использоваться в подсистемах бортовой обработки данных космических кораблей (OBDH), как военных, так и гражданских, включая использование на космическом телескопе Джеймса Уэбба . Он оснащен несколькими (обычно двойными) резервными физическими уровнями сбалансированных линий , (дифференциальным) сетевым интерфейсом , мультиплексированием с временным разделением , полудуплексным протоколом команд/ответов и может обслуживать до 31 удаленного терминала (устройства); 32 обычно предназначен для широковещательных сообщений. Версия MIL-STD-1553, в которой вместо электрических кабелей используются оптические кабели, известна как MIL-STD-1773 .

MIL-STD-1553 был впервые опубликован в качестве стандарта ВВС США в 1973 году и впервые использовался на истребителе F-16 Falcon . Вскоре последовали и другие конструкции самолетов, в том числе F/A-18 Hornet , AH-64 Apache , P-3C Orion , F-15 Eagle и F-20 Tigershark . В настоящее время он широко используется всеми видами вооруженных сил США и НАСА . [1] За пределами США он был принят НАТО как STANAG 3838 AVS . STANAG 3838 в форме Def-Stan 00-18 Министерства обороны Великобритании, часть 2, [2] используется на Panavia Tornado ; BAE Systems Hawk (Mk 100 и новее); и широко, вместе со STANAG 3910 «EFABus», на истребителе Eurofighter Typhoon . [3] Saab JAS 39 Gripen использует MIL-STD-1553B. [4] МиГ-35 российского производства также использует MIL-STD-1553. [5] MIL-STD-1553 в некоторых новых разработках в США заменяется стандартом IEEE 1394 (широко известным как FireWire). [6]

Редакции

MIL-STD-1553B, пришедший на смену более ранней спецификации MIL-STD-1553A 1975 года, был опубликован в 1978 году. Основное различие между версиями 1553A и 1553B заключается в том, что в последней версии параметры определяются, а не оставляются на усмотрение пользователя. определить по необходимости. Было обнаружено, что, когда стандарт не определяет предмет, не было координации в его использовании. Аппаратное и программное обеспечение приходилось перепроектировать для каждого нового приложения. Основная цель 1553B заключалась в обеспечении гибкости без создания новых конструкций для каждого нового пользователя. Это было достигнуто путем явного определения электрических интерфейсов, чтобы можно было гарантировать электрическую совместимость между конструкциями разных производителей.

С 1978 года было опубликовано шесть уведомлений об изменениях в стандарте. [7] Например, в уведомлении об изменении 2 в 1986 году название документа было изменено с «Внутренняя шина данных мультиплексной команды/ответа с временным разделением» на «Команда/ответ с цифровым временным разделением». мультиплексная шина данных».

MIL-STD-1553C — последняя версия, выпущенная в феврале 2018 года. Версия C функционально эквивалентна версии B, но содержит обновленные графики и таблицы для облегчения чтения стандарта. [8]

Стандарт MIL-STD-1553 в настоящее время поддерживается как Министерством обороны США , так и аэрокосмическим отделением Общества инженеров автомобильной промышленности .

Физический слой

Одна шина состоит из пары проводов с сопротивлением 70–85 Ом на частоте 1 МГц. Если используется круглый разъем, его центральный контакт используется для высокого (положительного) манчестерского двухфазного сигнала. Передатчики и приемники подключаются к шине через разделительные трансформаторы, а шлейфовые соединения отходят с помощью пары изолирующих резисторов и, опционально, разделительного трансформатора. Это снижает влияние короткого замыкания и гарантирует, что шина не проводит ток через самолет. Манчестерский код используется для передачи тактового сигнала и данных по одной и той же паре проводов и для устранения любой составляющей постоянного тока в сигнале (которая не может пройти через трансформаторы). Скорость передачи данных составляет 1,0 мегабит в секунду (1 бит за мкс ). Суммарная точность и долговременная стабильность скорости передачи данных указаны в пределах ±0,1%; Кратковременная стабильность часов должна быть в пределах ±0,01%. Размах выходного напряжения передатчика составляет 18–27 В.

Шину можно сделать двойным или тройным резервированием , используя несколько независимых пар проводов, после чего ко всем шинам подключаются все устройства. Предусмотрено назначение нового компьютера управления шиной в случае отказа текущего главного контроллера. Обычно вспомогательный компьютер(ы) управления полетом контролирует главный компьютер и датчики самолета через основную шину данных. В другой версии шины используется оптическое волокно , которое меньше весит и обладает лучшей устойчивостью к электромагнитным помехам, в том числе ЭМИ . Это известно как MIL-STD-1773. [9] Эксперимент НАСА «AS 1773» имеет двойную скорость: 1 Мбит/с или 20 Мбит/с – вероятно, предшественник STANAG 3910 . [10]

Протокол шины

Система мультиплексной шины данных MIL-STD-1553 состоит из контроллера шины (BC), управляющего несколькими удаленными терминалами (RT), соединенными вместе шиной данных, обеспечивающей единый путь передачи данных между контроллером шины и всеми связанными удаленными терминалами. Также может быть один или несколько мониторов шины (BM); однако мониторам шин не разрешается участвовать в передаче данных, и они используются только для сбора или записи данных для анализа и т. д. В реализациях шины с резервированием несколько шин данных используются для обеспечения более одного пути передачи данных, т.е. с двойным резервированием. шина данных, шина данных с тройным резервированием и т. д. Все передачи по шине данных доступны для BC и всех подключенных RT. Сообщения состоят из одного или нескольких 16-битных слов (команда, данные или статус). 16 бит, составляющих каждое слово, передаются с использованием манчестерского кода , где каждый бит передается как высокий уровень 0,5 мкс и низкий уровень 0,5 мкс для логической 1 или последовательность низкого-высокого уровня для логического 0 . Каждому слову предшествует синхроимпульс длительностью 3 мкс (1,5 мкс низкий плюс 1,5 мкс высокий для слов данных и противоположный для слов команды и состояния, который не может встречаться в манчестерском коде), за которым следует бит нечетной четности . Практически каждое слово можно рассматривать как 20-битное слово: 3 бита для синхронизации, 16 бит для полезной нагрузки и 1 бит для контроля четности. Слова в сообщении передаются последовательно, и между сообщениями должен быть интервал не менее 4 мкс. Однако этот интервал между сообщениями может быть и часто превышает 4 мкс, а у некоторых старых контроллеров шины даже до 1 мс. Устройства должны начать передачу своего ответа на действительную команду в течение 4–12 мкс и считаются не получившими команду или сообщение, если ответ не начался в течение 14 мкс.

Вся связь по шине находится под контролем контроллера шины, использующего команды от BC к RT для приема или передачи. Последовательность слов, (форма записи есть <originator>.<word_type(destination)>и есть запись, аналогичная CSP ), для передачи данных из БК на терминал:

master.command(терминал) → терминал.статус(мастер) → master.data(терминал) → master.command(терминал) → терминал.статус(мастер)

и для связи терминал-терминал

мастер.команда(терминал_1) → терминал_1.статус(мастер) → мастер.команда(терминал_2) → терминал_2.статус(мастер) → мастер.команда(терминал_1) → терминал_1.данные(терминал_2) → мастер.команда(терминал_2) → терминал_2 .status(мастер)

Это означает, что во время передачи все коммуникации запускаются контроллером шины, и терминальное устройство не может начать передачу данных самостоятельно. В случае передачи RT на RT последовательность следующая: Приложение или функция в подсистеме за интерфейсом RT (например, RT1) записывает данные, которые должны быть переданы, в определенный (передающий) подадрес (буфер данных). ). Время записи этих данных на подадрес не обязательно связано со временем транзакции, хотя интерфейсы гарантируют, что частично обновленные данные не передаются. Контроллер шины дает команду RT, который является пунктом назначения данных (например, RT2), получать данные по указанному (приемному) подадресу данных, а затем дает команду RT1 передавать с подадреса передачи, указанного в команде. RT1 передает слово состояния, указывающее его текущий статус и данные. Контроллер шины получает слово состояния RT1 и видит, что команда передачи принята и выполнена без проблем. RT2 получает данные по общей шине данных, записывает их в назначенный подадрес приема и передает свое слово состояния. Приложение или функция в подсистеме за принимающим интерфейсом RT могут затем получить доступ к данным. Опять же, время этого чтения не обязательно связано со временем передачи. Контроллер шины получает слово состояния RT2 и видит, что команда приема и данные были получены и обработаны без проблем.

Однако если RT не может отправить свой статус или ожидаемые данные или указывает на проблему посредством установки битов ошибки в слове состояния, контроллер шины может повторить попытку передачи. Для таких повторов доступно несколько вариантов, включая немедленную повторную попытку (на другой шине данных резервной пары шин данных) и повторную попытку позже (на той же шине) в последовательности передач.

Последовательности гарантируют, что терминал работает и способен принимать данные. Слово состояния в конце последовательности передачи данных гарантирует, что данные были получены и что результат передачи данных является приемлемым. Именно эта последовательность обеспечивает высокую целостность MIL-STD-1553.

Однако стандарт не определяет какое-либо конкретное время для какой-либо конкретной передачи — это остается на усмотрение разработчиков системы. Обычно (так, как это делается на большинстве военных самолетов) у контроллера шины есть график передач, который охватывает большинство передач, часто организованных в основной кадр или основной цикл, который часто подразделяется на второстепенные циклы. В такой циклической структуре исполнительного расписания передачи, которые происходят в каждом второстепенном цикле (группа тарифов 1), происходят с самой высокой частотой, обычно 50 Гц, передачи, которые происходят в каждом втором второстепенном цикле, из которых есть две группы (группа тарифов 2.1 и 2.2) происходят на следующей по величине частоте, например 25 Гц. Аналогично, существуют четыре группы (3.1, 3.2, 3.3 и 3.4), например, при 12,5 Гц и так далее. Следовательно, там, где используется эта структура планирования, все передачи осуществляются на гармонически связанных частотах, например 50, 25, 12,5, 6,25, 3,125 и 1,5625 Гц (для основного кадра, содержащего 32 второстепенных цикла с частотой 50 Гц). Хотя RT не могут начать передачу самостоятельно, стандарт включает метод, когда RT необходимо передать данные, которые не запланированы автоматически контроллером шины. Эти трансферты часто называют ациклическими трансфертами, поскольку они находятся за пределами структуры, используемой циклическим руководителем. В этой последовательности RT запрашивает передачу через бит в слове состояния, бит запроса на обслуживание. Обычно это приводит к тому, что контроллер шины передает команду передачи кода режима векторного слова. Однако если RT имеет только одну возможную ациклическую передачу, контроллер шины может пропустить эту часть. Векторное слово передается RT как одно 16-битное слово данных. Формат этого векторного слова не определен в стандарте, поэтому разработчики системы должны указать, какие значения из каких RT означают, какое действие должен предпринять контроллер шины. Это может быть планирование ациклической передачи либо немедленно, либо в конце текущего второстепенного цикла. Это означает, что контроллер шины должен опрашивать все удаленные терминалы, подключенные к шине данных, как правило, по крайней мере один раз за основной цикл. РТ с более приоритетными функциями (например, управляющими органами управления самолетом) опрашиваются чаще. Функции с более низким приоритетом опрашиваются реже.

Между BC и конкретным RT или между контроллером шины и парой RT разрешено шесть типов транзакций:

Рисунок 6: Форматы передачи информации. Примечание. «ПЕРЕДАТЬ КОМАНДУ» равно «командному слову».
  1. Передача контроллера в RT . Контроллер шины отправляет одно 16-битное командное слово приема, за которым сразу следуют от 1 до 32 16-битных слов данных. Затем выбранный удаленный терминал отправляет одно 16-битное слово состояния.
  2. Передача RT на контроллер . Контроллер шины отправляет одно командное слово передачи на удаленный терминал. Затем удаленный терминал отправляет одно слово состояния, за которым сразу следуют от 1 до 32 слов.
  3. Переводы из RT в RT . Контроллер шины отправляет одно командное слово приема, за которым следует одно командное слово передачи. Передающий удаленный терминал отправляет слово состояния, за которым сразу следуют от 1 до 32 слов данных. Затем принимающий терминал отправляет свое слово состояния.
  4. Команда режима без слова данных . Контроллер шины отправляет одно командное слово с подадресом 0 или 31, обозначающим команду типа кода режима. Удаленный терминал отвечает словом состояния.
  5. Команда режима со словом данных (передача) . Контроллер шины отправляет одно командное слово с подадресом 0 или 31, обозначающим команду типа кода режима. Удаленный терминал отвечает словом состояния, за которым сразу следует одно слово данных.
  6. Команда режима со словом данных (получение) . Контроллер шины отправляет одно командное слово с подадресом 0 или 31, обозначающим команду типа кода режима, за которой сразу следует одно слово данных. Удаленный терминал отвечает словом состояния.

MIL-STD-1553B также представил концепцию дополнительной широковещательной передачи, при которой данные отправляются всем RT, реализующим эту опцию, но на которые ни один RT не отвечает, поскольку это может вызвать конфликты на шине. Их можно использовать там, где одни и те же данные отправляются на несколько RT, чтобы уменьшить количество транзакций и, таким образом, уменьшить нагрузку на шину данных. Однако отсутствие явных ответов со стороны RT, получающих эти широковещательные сообщения, означает, что эти передачи не могут быть автоматически повторены в случае ошибки в транзакции.

Между BC и всеми способными RT разрешены четыре типа широковещательных транзакций:

Рисунок 7: Форматы передачи широковещательной информации
  1. Передача контроллера RT(ам) . Контроллер шины отправляет одно командное слово приема с адресом терминала 31, обозначающим команду широковещательного типа, за которым сразу следуют слова данных от 0 до 32. Все удаленные терминалы, реализующие широковещательную рассылку, примут данные, но ни один удаленный терминал не ответит.
  2. Переводы из RT в RT . Контроллер шины отправляет одно командное слово приема с адресом терминала 31, обозначающее команду широковещательного типа, за которым сразу следует одна команда передачи. Передающий удаленный терминал отправляет слово состояния, за которым сразу следуют от 1 до 32 слов данных. Все удаленные терминалы, реализующие широковещательную рассылку, примут данные, но ни один удаленный терминал не ответит.
  3. Команда режима без слова данных (широковещательная рассылка) . Контроллер шины отправляет одно командное слово с адресом терминала 31, обозначающим команду широковещательного типа, и подадресом 0 или 31, обозначающим команду типа кода режима. Ни один удаленный терминал не ответит.
  4. Команда режима со словом данных (широковещательная рассылка) . Контроллер шины отправляет одно командное слово с адресом терминала 31, обозначающим команду широковещательного типа, и подадресом 0 или 31, обозначающим команду типа кода режима, за которым сразу следует одно слово данных. Ни один удаленный терминал не ответит.

Командное слово строится следующим образом. Первые 5 бит — это адрес удаленного терминала (0–31). Шестой бит равен 0 для приема или 1 для передачи. Следующие 5 бит указывают местоположение (подадрес) для хранения или получения данных на терминале (1–30). Обратите внимание, что подадреса 0 и 31 зарезервированы для кодов режима. Последние 5 бит указывают ожидаемое количество слов (1–32). Все нулевые биты обозначают 32 слова. В случае кода режима эти биты указывают номер кода режима (например, инициировать самотестирование и передать битовое слово).

Слово состояния декодируется следующим образом. Первые 5 бит — это адрес отвечающего удаленного терминала. Остальная часть слова представляет собой однобитовые коды состояния, некоторые биты зарезервированы. Состояние «единица» означает, что условие истинно. Одновременно может быть истинным несколько условий.

Изображение ниже иллюстрирует многие концепции протокола и физического уровня, описанные выше. Например, адрес RT, содержащийся в командном слове, имеет значение 0x3 (в диапазоне от 0 до 31). Шестой бит равен 1, что указывает на передачу от RT. Подадрес — 0x01. Последние 5 бит указывают количество слов, которое должно принять значение 1, что соответствует одному слову данных (значение 0x2) после слова состояния.

Также, как объяснялось выше, устройства должны начать передачу своего ответа на действительную команду в течение 4–12 микросекунд. В данном примере время отклика составляет 8,97 мкс, что соответствует техническим характеристикам. Это означает, что удаленный терминал (RT) номер 3 ответил на запрос контроллера шины через 8:97 мкс. Амплитуда запроса ниже амплитуды ответа, поскольку сигнал исследуется в месте, расположенном ближе к удаленному терминалу.

В слове состояния первые 5 бит — это адрес отвечающего удаленного терминала, в данном случае 0x3. Правильная передача показывает тот же адрес RT в командном слове, что и в слове состояния.

Передача RT в BC с 1 словом данных

Концептуальное описание

Рис. 1. Пример архитектуры мультиплексной шины данных MIL-STD-1553B.

На рис. 1 показан пример системы MIL-STD-1553B, которая состоит из:

Контроллер шины

На любой шине MIL-STD-1553 одновременно может быть только один контроллер шины. Он инициирует всю передачу сообщений по шине.

На рисунке 1 показаны детали шины данных 1553:

Спецификация 1553B предписывает, чтобы все устройства в системе были подключены к резервной паре шин, чтобы обеспечить альтернативный путь передачи данных в случае повреждения или отказа основной шины. Сообщения по шине передаются только по одной шине одновременно, что определяется контроллером шины.

Резервный контроллер шины

Хотя в любой момент времени на шине может быть только один BC, стандарт предоставляет механизм передачи обслуживания резервному контроллеру шины (BBC) или (BUBC) с использованием флагов в слове состояния и кодах режима. Это может использоваться при нормальной работе, когда передача обслуживания происходит из-за какой-либо конкретной функции, например, передача обслуживания к или от BC, который находится за пределами воздушного судна, но подключен к шине. Процедуры передачи обслуживания в условиях неисправности и отказа обычно предусматривают дискретные соединения между основным и резервным БК, а резервный контролирует действия основного БК во время работы. Например, если на шине наблюдается длительный период покоя, указывающий на отказ активного BC, следующий резервный BC с наивысшим приоритетом, указанный дискретными соединениями, возьмет на себя управление и начнет работать как активный BC.

Монитор автобуса

Монитор шины (BM) не может передавать сообщения по шине данных. Его основная роль заключается в мониторинге и записи транзакций шины без вмешательства в работу контроллера шины или RT. Эти записанные транзакции шины затем можно сохранить для последующего автономного анализа.

В идеале BM захватывает и записывает все сообщения, отправляемые по шине данных 1553. Однако запись всех транзакций на загруженной шине данных может оказаться непрактичной, поэтому BM часто конфигурируется для записи подмножества транзакций на основе некоторых критериев, предоставляемых прикладной программой.

Альтернативно, BM используется в сочетании с резервным контроллером шины. Это позволяет резервному контроллеру шины «с ходу взяться за дело», если он призван стать активным контроллером шины.

Удаленный терминал

Удаленный терминал может использоваться для обеспечения:

Например, в гусеничном транспортном средстве удаленный терминал может получать данные от инерциальной навигационной подсистемы и отправлять эти данные по шине данных 1553 на другой удаленный терминал для отображения на приборе экипажа. Более простыми примерами удаленных терминалов могут быть интерфейсы, которые включают фары, посадочные огни или сигнализаторы в самолете.

Планы тестирования удаленных терминалов:

План проверочных испытаний RT предназначен для проверки конструкции удаленных терминалов, разработанных в соответствии с требованиями AS 15531 и MIL-STD-1553B с примечанием 2. Этот план испытаний первоначально был определен в MIL -HDBK-1553, Приложение A. Он был обновлен в MIL-HDBK-1553A, раздел 100 . План испытаний теперь поддерживается подкомитетом SAE AS-1A Avionic Networks как AS4111 .

План производственного тестирования RT представляет собой упрощенную часть плана проверочных испытаний и предназначен для производственного тестирования удаленных терминалов. Этот план испытаний поддерживается подкомитетом SAE AS-1A по авиационным сетям под номером AS4112 .

Аппаратные характеристики шины

Шинное оборудование включает в себя (1) кабели, (2) шинные соединители, (3) терминаторы и (4) разъемы.

Прокладка кабеля

В отрасли стандартизирован тип кабеля как твинаксиальный кабель с характеристическим сопротивлением 78 Ом , что почти является средней точкой диапазона спецификаций от 70 до 85 Ом.

В стандарте MIL-STD-1553B не указана длина кабеля. Однако максимальная длина кабеля напрямую связана с сечением жилы кабеля и временной задержкой передаваемого сигнала. Проводник меньшего размера ослабляет сигнал больше, чем проводник большего размера. Типичная задержка распространения для кабеля 1553B составляет 1,6 наносекунды на фут. Таким образом, сквозная 100-футовая шина (30 м) будет иметь задержку распространения 160 наносекунд, что равно среднему времени нарастания сигнала 1553B. Согласно MIL-HDBK-1553A, когда время задержки распространения сигнала превышает 50% времени нарастания или спада, необходимо учитывать влияние линии передачи. Это время задержки пропорционально расстоянию распространения. Кроме того, необходимо учитывать фактическое расстояние между передатчиком и приемником, а также индивидуальные характеристики формы сигнала передатчиков и приемников.

В стандарте MIL-STD-1553B указано, что самая длинная длина шлейфа составляет 20 футов (6,1 м) для шлейфов с трансформаторной связью, но может быть превышена. Без шлейфов главная шина выглядит как линия передачи бесконечной длины без каких-либо мешающих отражений. При добавлении заглушки шина загружается и возникает несоответствие с результирующими отражениями. Степень рассогласования и искажения сигнала из-за отражений являются функцией импеданса, представленного входным сопротивлением шлейфа и терминала. Чтобы свести к минимуму искажения сигнала, желательно, чтобы шлейф поддерживал высокий импеданс. Это сопротивление отражается обратно на шину. Однако в то же время импеданс должен поддерживаться на низком уровне, чтобы на принимающую сторону доставлялась достаточная мощность сигнала. Следовательно, для достижения заданного соотношения сигнал/шум и показателей частоты ошибок системы необходим компромисс между этими противоречивыми требованиями (дополнительную информацию см. в MIL-HDBK-1553A).

Заглушка

Рис. 9. Интерфейс шины данных с использованием трансформаторной связи.

Каждый терминал RT, BC или BM подключается к шине через шлейф, состоящий из отрезка кабеля того же типа, что и сама шина. MIL-STD-1553B определяет два способа подключения этих шлейфов к шине: шлейфы с трансформаторной связью и шлейфы с прямой связью. Шлейфы с трансформаторной связью являются предпочтительными из-за их отказоустойчивости и лучшего соответствия импедансу шины, а также, как следствие, уменьшения отражений и т. д. В приложении к MIL-STD-1553B (в разделе 10.5 «Шлейфы») указано: «Предпочтительный метод шлейфов использовать шлейфы с трансформаторной связью... Этот метод обеспечивает преимущества изоляции постоянного тока, повышенное подавление синфазного сигнала, удвоение эффективного импеданса шлейфа и изоляцию неисправностей для всего шлейфа и клеммы. Шлейфы с прямой связью... следует избегать, если это вообще возможно. Прямое соединение шлейфов... следует избегать, если это вообще возможно. Спаренные шлейфы не обеспечивают изоляции постоянного тока или подавления синфазного сигнала для терминала, внешнего по отношению к ее подсистеме. Кроме того, любое короткое замыкание между внутренними изолирующими резисторами подсистемы [sic] (обычно на печатной плате) и соединением главной шины приведет к выходу из строя всей этой подсистемы. Можно ожидать, что когда длина шлейфа с прямой связью превысит 1,6 фута (0,49 метра)], он начнет искажать сигналы основной шины».

Использование шлейфов с трансформаторной связью также обеспечивает улучшенную защиту клемм 1553 от ударов молнии. Изоляция еще более важна для новых композитных самолетов, обшивка которых больше не обеспечивает присущий им экран Фарадея, как это было в случае с самолетами с алюминиевой обшивкой. [11]

В шлейфе с трансформаторным соединением длина шлейфа не должна превышать 20 футов (6,1 м), но она может быть превышена, «если того требуют требования к установке». Трансформатор связи должен иметь коэффициент трансформации 1:1,41 ± 3,0 процента. Оба резистора R должны иметь номинал 0,75 Zo ± 2,0 процента, где Zo — характеристическое сопротивление шины на частоте 1 МГц.

Рис. 10. Интерфейс шины данных с прямым соединением.

В шлейфе с прямым соединением длина шлейфа не должна превышать 1 фут, но, опять же, она может быть превышена, если этого требуют требования к установке. Изолирующие резисторы R должны иметь фиксированное сопротивление 55 Ом ± 2,0 процента.

Шинные соединители

Шлейфы для RT, BC или BM обычно подключаются к шине через соединительные коробки, которые могут обеспечивать одно или несколько шлейфовых соединений. Они обеспечивают необходимое экранирование (≥ 75 процентов) и, для шлейфов с трансформаторной связью, содержат трансформаторы связи и изолирующие резисторы. Они имеют два внешних разъема, через которые питается шина, и один или несколько внешних разъемов, к которым подключаются шлейф или шлейфы. Эти шлейфовые разъемы не следует завершать согласующими резисторами, а оставлять разомкнутой цепь, когда они не используются, с заглушками, где это необходимо. Один из шинных соединителей может быть оконцован там, где шинный соединитель физически находится на конце шинного кабеля, т. е. обычно не считается необходимым иметь отрезок шинного кабеля между последним шинным соединителем и согласующим резистором.

Кабельное окончание

Оба конца шины, независимо от того, включает ли она один соединитель или серию соединителей, соединенных вместе, должны быть оконцеваны (в соответствии со стандартом MIL-STD-1553B) с «сопротивлением, равным номинальному характеристическому полному сопротивлению выбранного кабеля (Zo) ± 2,0. процент." Обычно это 78 Ом. Целью электрического согласования является минимизация эффектов отражения сигнала, которые могут вызвать искажение формы сигнала. Если терминаторы не используются, сигнал связи может быть скомпрометирован, что приведет к сбоям или периодическим сбоям связи.

Разъемы

В стандарте не указаны типы разъемов или способ их подключения, за исключением требований к экранированию и т. д. В лабораторных условиях обычно используются концентрические твинаксиальные байонетные разъемы . Эти разъемы доступны в стандартных ( размер BNC ), миниатюрных и сверхминиатюрных размерах. В военных самолетах обычно используются круглые разъемы MIL-DTL-5015 и MIL-DTL-38999 .

Эволюция

STANAG 3910 (EFABus) соединяет канал 1553 или 1773 с дополнительными высокоскоростными шинами 20 Мбит/с, оптическими или электрическими. В форме STANAG низкоскоростной канал 1553/1773 служит каналом управления для высокоскоростного канала. В варианте EFABus Express (EfEx) высокоскоростной канал действует как собственный канал управления. В любом случае, высокоскоростные и низкоскоростные шины используют одну и ту же модель адресации и могут взаимодействовать друг с другом. [12]

STANAG 7221 (E1553) расширяет канал 1553, позволяя передавать сигнал со скоростью 100 Мбит/с по тому же проводу, не мешая старой передаче сигналов. [13] Концепция аналогична тому, как ADSL избегает голосовых частот, но реализуется с более высокой полосой пропускания. [14] Помимо 1553B, он также работает по коаксиальному кабелю, витой паре, несущей линии электропередачи и существующим каналам ARINC 429 . [15]

Подобные системы

DIGIBUS (или Digibus , GAM-T-101) — французский аналог MIL-STD-1553. Он похож на MIL-STD-1553 тем же понятием контроллера шины, удаленного терминала, монитора, той же скоростью передачи, но разница в том, что DIGIBUS использует отдельные каналы для данных и команд. [16]

ГОСТ 26765.52-87 и его потомок ГОСТ Р 52070-2003 являются соответственно советским и российским аналогами MIL-STD-1553B. Кодировка, скорость передачи данных, структура слов и команды управления полностью идентичны.

GJV289A является китайским эквивалентом MIL-STD-1553. Сообщается, что самолеты, использующие эту систему, могут применять как советское (шина ГОСТ) [17] , так и западное (шина MIL-STD-1553) вооружение. [18]

H009 (также называемая MacAir H009 ), представленная McDonnell в 1967 году, была одной из первых шин данных авионики. Это шина с двойным резервированием, управляемая центральным комплексом управления (CCC) и содержащая до 16 периферийных устройств (PU), синхронно обменивающихся данными с использованием тактовой частоты 1 МГц. H009 использовался в первых истребителях F-15, но из-за его чувствительности к шуму и других проблем с надежностью был заменен на MIL-STD-1553.

Инструменты разработки

При разработке или устранении неисправностей MIL-STD-1553 полезно исследование электронных сигналов. Логический анализатор с возможностью декодирования протоколов, а также анализатор шины или анализатор протоколов являются полезными инструментами для сбора, анализа, декодирования и хранения форм высокоскоростных электронных сигналов.

Аппаратное обеспечение

Блок управления протоколом Intel M82553 (PMU), использующий технологию CHMOS III . Это устройство соответствует полному стандарту протокола интерфейса шины. [19]

Смотрите также

Источники

Рекомендации

  1. ^ "Грузовой корабль Cygnus прибывает на космическую станцию ​​с большим количеством припасов" . Космический полет сейчас. 23 апреля 2017 г.
  2. ^ Комитет по стандартизации авиационных систем, Системы интерфейса передачи авиационных данных, часть 2: Стандарт последовательной шины, мультиплексной шины команд/ответов с временным разделением , Def Stan 00-18, выпуск 2, 28 сентября 1990 г.
  3. ^ Джордж Марш, Тайфун: лучшее в Европе , Авионика сегодня, 1 июня 2003 г.
  4. ^ [1] Архивировано 13 марта 2013 г., в Wayback Machine.
  5. ^ "Многоцелевой боевой самолет МиГ-35" . Архивировано из оригинала 14 марта 2007 года . Проверено 14 ноября 2014 г.
  6. ^ "Электрический реактивный самолет". Philips, EH Aviation Week и космические технологии . 05.02.2007.
  7. ^ ASSIST-QuickSearch — базовый профиль. Архивировано 14 декабря 2019 г. на Wayback Machine .
  8. ^ Сводка изменений MIL-STD-1553B и MIL-STD-1553C, Electra IC
  9. ^ MIL-STD-1773: Волоконно-оптическая механизация внутренней мультиплексной шины команд/ответов с временным разделением данных самолета
  10. ^ Кристиан Зейдлек. MPTB AS-1773 Оптоволоконная шина данных (FODB) Извлеченные уроки
  11. ^ Хегарти, Майкл, «MIL-STD-1553 становится коммерческим» [ постоянная мертвая ссылка ]
  12. ^ Рабочая группа AECMA C2-GT9, Высокоскоростная передача данных в соответствии со стандартом STANAG 3838 или эквивалентным управлением по оптоволокну, prEN3910-001, Ed P1, ASD-STAN, 31 января 1996 г.
  13. ^ «MIL-STD-1553B: Шина данных прошлого и будущего» . www.high Frequencyelectronics.com .
  14. ^ "STANAG 7221 動作概要 | MIL-STD-1553.jp" . www.mil-std-1553.jp (на японском языке) . Проверено 14 мая 2023 г.
  15. ^ "СТАНАГ7221". Kingsly Instrumentation and Communication Private Limited . Проверено 14 мая 2023 г.
  16. ^ ДИГИБУС
  17. ^ "Ударный вертолет Z-10, Китай" . Армейские технологии .
  18. ^ Пемблтон, Гэри Л. Оценка технологических инноваций в НОАК.
  19. ^ Ормсби, Джон, редактор, «Новый продукт: компоненты: блок управления протоколом M82553 предлагает военным конструкторам единое устройство для всех режимов работы», корпорация Intel, Microcomputer Solutions, январь/февраль 1988 г., стр. 12

Внешние ссылки