[發明專利]一種同步TTE網絡與TTP總線網絡時鐘的方法

在審

• 申請號: 201710317419.3
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN108809466A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 羅澤雄
• 申請（專利權）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04L12/40
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本發明涉及一種同步TTE網絡與TTP總線網絡時鐘的方法，采用新型的TTE構建航電骨干網絡和TTP作為飛控、機電以及電源等控制系統總線，解決了分系統內部的通信的實時性和確定性的問題，但跨網段的通信依然存在較大的抖動導致傳輸不確定性。在機載系統綜合化和數據融合的大環境下，跨網段的系統間存在大量數據通信的應用需求，應用永遠是技術發展的原動力，在保證TTE和TTP總線網絡系統內部高精度時間同步基礎上，提出了基于時間觸發架構下的TTE/TTP跨網段的時鐘同步設計方法。本發明為提供了跨網絡一體式的全局時鐘同步功能，為機載總線跨網絡的時間觸發通信提供了時間基礎。本發明應移植于TTE網絡與其他時間觸發網絡的組合式網絡系統中實現跨網絡一體式的高精度時鐘同步，為該種跨網段的時間觸發通信提供全局時鐘，如TTE與TTCAN組合以及交換式TTE與總線式TTE組合等網絡系統。

技術領域

本發明屬于航空電子系統中機載總線的時鐘同步技術領域，特別涉及時間觸發通信架構下的跨網域的時鐘同步設計方法。

背景技術

應用與航空電子領域的基于事件觸發通信的網絡系統，由于節點隨機接入傳輸信道不可避免的產生傳輸競爭，由競爭帶來的延時和抖動是不可控，對于一些對于時間安全關鍵性需求苛刻的應用場合，該網絡系統是不能被接收的。隨著航空電子系統對時間關鍵性和安全關鍵性的分布式通信應用需求日益增長，解決傳統網絡通信傳輸的不確定性迫在眉睫，采用基于網絡全局時鐘同步基礎上的時間觸發通信很好的解決的網絡傳輸的不確定性和實時性。

TTE是一種在交換式互連環境下的時間觸發網絡，它在以太網基礎上引入了高精度的分布式時鐘同步機制，提供無競爭的TT通信和高效ET(Event-Triggered，事件觸發)通信，保證了系統不同等級的安全關鍵性任務的實時性和確定性。TTE網絡在時間同步的基礎上按照資源調度一致性編排來規劃和引導整個系統的活動，實現系統資源共享，有效地提升了資源利用率，大幅度降低了系統設計和維護成本；TTP作為航空分布式控制系統的關鍵網絡技術之一，在過去10來年的應用驗證中證明自身的價值，該技術從航空發動機控制、座艙系統以及電源管理到飛行控制等系統均有廣泛應用。TTP無沖突的時分多路訪問(TDMA)方式訪問、高容錯能力的時間同步、快速的成員響應、通信監聽、快速故障檢測隔離和冗余設計解決了航空機載控制系統抗干擾能力弱，容錯能力差等瓶頸問題，提高了數據通信的效率和時間確定性，使其成為飛機安全關鍵/任務關鍵系統總線首選。

原有主流的機載組合網絡的設計方法采用AFDX總線作為航電骨干網絡，429總線作為控制網絡均采用事件觸發進行數據傳輸，采用TTE和TTP的新型組合網絡架構替代上述方案。該新的網絡架構解決了各網絡系統內部的通信不確定性問題，但TTE與TTP跨網段的通信依然存在較大的抖動導致傳輸的不確定性。在機載系統綜合化和數據融合的大環境下，跨網段的數據通信需求量將可能迎來井噴式的發展，提高跨網段的數據通信的實時性和確定性具有極大的戰略意義。

機載電子通信領域傳統的跨網段通信的設計方式采用AFDX總線作為航電骨干網絡，429 總線作為控制網絡，已經無法滿足機載高實時性、高確定性數據通信的應用需求。

本發明創新性地設計了一種基于時間觸發通信架構下跨TTE與TTP的一體式的全局時鐘同步，在設計了脈沖信號的主從授時方式實現TTE網絡的同步時鐘到TTP總線的傳遞，TTP總線采用傳遞的主時鐘同步系統中的其它設備，保證了跨TTE/TTP的一體式的全局時鐘同步，為跨網段的基于時間觸發的數據通信提供了時間基準。

發明內容

發明目的

提供跨網絡一體式的全局時鐘同步功能，解決機載總線跨網絡的時間觸發通信時鐘無法同步的技術問題。

技術方案