[發明專利]一種機載網絡數據內容完整性的測試方法

在審

• 申請號: 201410742351.X
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN104486150A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 牛文生;邱征;魏雪菲;王紅春;朱佳;于峰
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司第六三一研究所
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04L1/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

技術領域

本發明用于機載網絡通信技術領域，涉及機載網絡數據傳輸和存儲過程中內容完整性的測試方法。

背景技術

網絡化是機載系統發展的必然趨勢。除航電任務系統外，我國新一代飛機的機電和飛控等涉及飛行安全的關鍵控制系統也采用了網絡化結構，機載網絡的失效將直接影響飛行安全，機載網絡成為機載系統的關鍵部件，必須滿足適航認證的最高等級(A級)要求，失效率必須達到1E-9每飛行小時。

為保證飛機的安全性，必須保證傳輸和存取數據的內容完整性。飛機的安全性指標要求，會向下分解到各個機載系統的完整性指標，因此機載網絡的數據內容完整性也會分解到指標要求。為保證機載網絡的數據內容完整性，需在設計和測試階段均加以保證。在設計階段可以通過一定算法確定在數據傳輸和存儲中需要使用的校驗算法，保證飛機的安全性要求。但在測試階段，目前沒有完整的測試方法來測試數據內容完整性，無法獲取相應的測試結果。測試數據的缺失導致不能驗證數據未檢測錯誤概率是否符合系統需求，無法證明數據內容完整性是否達到適航要求，使得適航認證缺少支撐材料。

發明內容

為驗證機載網絡數據內容完整性是否達到適航要求，本發明提出一種機載網絡數據內容完整性的測試方法，通過大量測試定量給出傳輸數據內容完整性的未檢測錯誤概率，從測試角度得出該機載網絡校驗算法是否滿足系統需求的結論，保證飛機安全性指標。

本發明的目的：建立滿足系統安全性需求的機載網絡數據內容完整性測試方法。

本發明的技術解決方案如下：

一種機載網絡數據內容完整性的測試方法，其特殊之處在于：

所述測試方法所采用的機載網絡數據內容的未檢測錯誤概率為F1；

測試方法包括以下步驟，

1】確定被測數據包存在的錯誤模式：被測數據包存在的錯誤模式包括位跳變、突發錯誤、位滑動和獨立隨機錯誤；

位跳變：數據包中只有一位發生跳變；

突發錯誤：在數據包的某一部分發生兩個或多個位錯誤；

位滑動；在數據包中某一位數據被復制或刪除；

每種錯誤模式在正常條件下出現的概率為P_i；

2】根據被測數據包0和1出現的比率，構造第一數據包；

3】根據機載網絡采用的校驗算法，計算第一數據包的校驗字，然后將校驗字添加到數據包中，構造成第二數據包；

4】構造第二數據包對應的錯誤數據包，所述錯誤數據包包括位跳變錯誤數據包、突發錯誤錯誤數據包、位滑動錯誤數據包和獨立隨機錯誤錯誤數據包四種錯誤模式的數據包；或者所述錯誤數據包包括位跳變錯誤數據包、突發錯誤錯誤數據包和位滑動錯誤數據包三種錯誤模式的數據包；

5】根據機載網絡采用的校驗算法對錯誤數據包進行檢驗，若未檢測出錯誤則該錯誤模式的未檢測錯誤個數加1，重復步驟2】至步驟4】多次，根據未檢測錯誤個數和步驟4】中錯誤數據包個數的比值，得到未檢測錯誤概率K_i，則正常條件下該錯誤模式出現的未檢測錯誤概率F_i＝K_i*P_i，將每種錯誤模式在正常條件下的未檢測錯誤概率F_i相加，得到錯誤數據包的未檢測錯誤概率F＝∑F_i；

若F≤F1，則該機載網絡采用的校驗算法合格，校驗算法能夠滿足機載網絡數據內容完整性要求，

若F＞F1，則該機載網絡采用的校驗算法不合格，重新選擇校驗算法，重復步驟3】至步驟5】，直到F≤F1，則完成測試。

上述步驟4】中每種錯誤模式的數據包有多個。

位跳變錯誤數據包的錯誤數據發生在數據字或校驗字；

突發錯誤錯誤數據包的錯誤數據發生在數據字、或發生在校驗字、或同時發生在數據字與校驗字；

位滑動錯誤數據包的錯誤數據發生在數據字或校驗字；

獨立隨機錯誤錯誤數據的錯誤數據包發生在數據字、或發生在校驗字、或同時發生在數據字與校驗字。

上述步驟4】中每種錯誤模式的錯誤數據發生在關鍵數據，關鍵數據是數據包中的非填充數據。

本發明具有以下技術效果：

本發明提出的機載網絡數據內容完整性測試方法，將錯誤模式分類，并區分數據字和校驗字錯誤，根據校驗算法的特點全面覆蓋了測試需求，從測試角度保證了機載網絡數據內容完整性，為飛機的整機安全性指標提供了保障，為適航認證提供了支撐數據。

附圖說明

圖1是機載網絡校驗算法的選擇方法；