《电子技术应用》
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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。
中图分类号: TP393.1;TN914
文献标识码: A
DOI: 10.19358/j.issn.2096-5133.2022.02.012
引用格式: 刘智武,周耿,孟悦. 时间触发通信总线监控技术研究[J].信息技术与网络安全,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

随着机载航空安全关键系统的功能不断增加,复杂度不断提高,其系统架构越来越呈现分布式的特点,子系统之间通过网络或总线互联,系统运行的正确性不仅依赖于运行结果的逻辑正确性,而且依赖于分布式通信的时间正确性和数据完整性,这要求分布式互联的网络或总线必须在规定的时间范围内正确地完成数据通信,对于总线通信的安全性、确定性和实时性提出了更高的要求。事件触发(Event Trigger,ET)总线通信具有扩展性强、灵活性好的优点,但由于其总线活动由系统外部或内部事件的触发来触发,其通信具有突发性、随机性和不确定性[1],难以满足机载安全关键系统高确定、高安全的传输需求。时间触发通信总线TTP(Time-Triggered Protocol,时间触发协议)采用静态配置以时间为基准编排网络通信,能够保证通信在指定的时间窗口内完成,具备高确定性的特点,一定程度上降低了安全关键系统设计及其软件的生命周期维护成本[2]。在时间触发通信网络中,时间触发通信总线技术以其高确定性、高安全性在C919二次配电、波音787环控、空客A380压力控制舱等系统中得到了广泛应用[3-4]。

总线监控技术在机载领域的飞行测试、研发定型、故障分析、快速设计等方面有着广泛应用[5],是总线研发的重要技术。时间触发通信总线TTP严格按照时间的编排进行总线数据传输,其数据传输格式符合SAE AS6003规范。TTP总线技术在商业上开发机构为TTTech公司[6],在针对TTP总线的数据监控及分析方面,TTTech公司提供了TTP-View[7]工具软件,基于其TTP-Monitor产品,进行TTP总线数据的监控和分析,但其监控方式为面向应用的监控,同时其监控依赖于特定的总线配置,在使用的灵活性、数据分析的直观性上存在一定的不足。


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作者信息:

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)



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