机载双余度1553B总线的可维修性分析

机载双余度1553B总线的可维修性分析

贡志波田静分梁文姚鹏飞

石家庄海山航空电子科技有限公司050208

摘要：随着车载双余度1553B总线的广泛性应用，机载数据总线的拓扑结构也变得更加复杂。机载双余度1553B总线是广泛应用在航空电子系统当中的，本文主要就是对1553B总线的特点和系统结构的检测进行了一定的分析，并且提出了一定的设计方法，便于维护阶段的线路检测。

关键词：机载双余度；1553B总线；可维修性

引言：MIL-STD-1553B总线是一种具有可确定性的并且传输可靠的数据总线，比较适合于关键的计算斑块与实时传感器和控制器的连接，在20多年来，它在不同的军事平台系统有着广泛的应用。合理的拓扑结构能够让1553B成为航空系统或者是车辆系统中分布式设备的理想连接方式，进而实现信息的共享，统一设备的之间的传输结构，能够极大的对作战平台的整体作战效能进行提升。

一、双余度总线工作状态

（一）双余度工作状态

双余度工作状态指的就是双余度总线的两个余度都能够进行正常的、独立的工作。

（二）单余度工作状态

单余度的工作状态指的就是双余度总线中的一个余度故障，另外一个余度还能进行正常的工作。

（三）双余度故障状态

双余度故障指的就是双余度总线中的两个余度都不能进行正常且独立的工作，会出现一定的故障。

（四）三种工作状态之间的关系

从系统的角度来看，前两种状态都属于正常的工作状态，主要的区别就是双余度工作状态的可靠性是最高的，而单余度工作状态的可靠性是相对较低的，属于一种降级使用。从维护的角度来说，后面两种状态都可以看做是总线故障的状态，其中双余度故障状态是一种显式故障，而单余度工作状态属于的是一种隐式故障，这样的状态会具有一定的隐蔽性，也可能会出现一定的危害性。

二、机载1553B总线的检测

（一）系统功能

机载双余度1553B总线传输线路的检测系统主要是为了实现总线通信仿真，这样可以更好的对1553B总线传输线路中的故障段和缺陷段进行定位，然后格局不同的连接状态采用不同的检测策略，才可以将故障发生的范围进行进一步的缩小。

（二）系统总体结构

对于机载1553B总线传输线路检测系统的设计思路是采用两块总线结构卡，分别用来代替机载系统中的总线控制器和终端设备，然后根据不同的检测端总线，适当的增加一些必要的总线附件，进而构成一个完整的总线拓扑结构。机载双余度1553B总线传输线路检测系统主要会包括硬件系统和软件系统。其中的硬件系统主要有便携式加固计算机和两块1553B总线接口卡以及其他附件，这些都是便于对各个检测段进行识别的内容，而软件部分主要有软件开发平台和总线结构板驱动程序等内容。

（三）总线检测

根据不同的阶段，机载1553B总线检测是可以分为几个阶段的检测。

1、性能检测

性能检测是总线终端和总线部件的设计阶段和定型生产阶段的标准来进行的一种测试，是对个整个总线的性能检测。

2、在线检测

对于在线检测来说，主要的条件就是机载1553B需要留有一定的检测节后，这样的接口可以对终端BT进行测试，然后进行对接使用。对于所有的总线终端设备来说，必须要始终处在通电的状态，同时还要对总线控制器的想用检测服务程序进行检测。一般来说，在线检测与飞机的总体设计单位研发有着非常重要的关系。总线开关是一种切换型的总线继电器，其中的控制节后连接控制信号，控制继电器的线圈电流，通过这两组的衔铁可以对两个输出总线的插座和输入总线的插座进行切换。

3、线路检测

对于一般情况来说，各总线设备都是通过各自的自检功能来对MBI板的工作状态进行检测的，但是各总线的接口处的线路故障是比较难的进行定位的，因此就比较容易成为维护的盲点。在这样的情况下，就需要的总线线路检测来对传输线路的故障进行定位。

三、可维修性设计

（一）可维修性的概念

可维修性指的就是产品维修的那一程度，总体来说就是产品在规定的时间和规定的人员技术水平中使用规定的程序和方法，进行维修时能保持或者是恢复状态的能力。产品维修性设计的主要目的就是实现规定的维修性定量与定性的要求，尽量减少维修时间，同时符合维修方案的要求，满足各种因素的限制。

（二）机载1553B总线的可分割形式

对于机载1553B总线的线路来说，主要包括线式耦合器、端接器、总线电缆和航空插头插座等组成部分，想要对总线传输的可靠性进行提高，既要采用线路双余度的方式，同时还要的保证单余度线路中的连接器件越少越好，这样就可以构成一个不可分割的形式。如果在总线线路中存在着一个耦合器的故障，就会影响到整个线路的正常工作，也会影响到故障定位，进而给总线的维修带来一定的问题。

（三）终端总线节后形式的选择

双余度总线会对每个终端设备有所要求，一般需要具有两个总线接口，因为出发点的不同，目前主要有两种配置形式。

1、相同接口形式

相同接口形式就是终端设备上的两个总线接口的形式是完全相同的，并且两者可以进行交换连接。从总线工作的角度进行出发，两个总线接口进行连接，只要其中的一个接口是保持正常的，总线就可以进行正常的工作，因此两个余度可以作一个区分，能够达到位置互换的目的。但是因为只有采用标识来对两个余度进行区分，没有相应的措施，因此在进行维修的时候一定要对各个余度的连接进行明确，方便对故障位置进行确定。

2、防差错接口形式

防差错接口形式指的就是两个余度接口采用的是不同的接口形式，进一步的对维护进行时的区分进行保证。但是这种形式也有一定的不足之处，就是一旦某个耦合器组合出现了故障，就无法通过为之互换的方式达到单余度工作的目的，只能够采取备份的方式对可能出现的故障进行交替使用，进一步的对故障进行排除。

结语：综上所述，对于不同阶段来说，检测的目的是不同的，因此也需要不同的检测设备，对于可维修性的检测分析来说，需要从各个组成部分的可维修性进行出发，进一步的实现标准化设计、模块化设计、可达性设计，对其中的薄弱环节要进行明确，只有这样才能对系统总线可靠性进行保证。

参考文献：

[1]杨建新,张军.机载双余度1553B总线检测研究[J].计算机测量与控制,2018(09):1962-1963+1985.

[2]杨建新,郭健.机载双余度1553B总线的可维修性设计[J].航空计算技术,2010(03):106-108+113.

[3]杨建新,刁平.机载双余度1553B总线传输线路检测系统的设计与实现[J].计算机测量与控制,2018(11):1525-1527+1538.