[發明專利]一種基于SRIO的無人指控系統數據交換系統

有效

• 申請號: 201811274417.1
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109547365B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 許超;劉國梁;王建勇;蔣豐亦;武彬;胡濤;鄧穎
• 申請（專利權）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: H04L12/931
• 分類號: H04L12/931;H04L12/933;H04L12/935;H04Q11/00;G06F13/42
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本發明公開了一種基于SRIO的無人指控系統數據交換系統，包括SRIO交換機，SRIO交換機由SRIO交換核心模塊、光纖IO板、VPX背板、電源模塊及機箱組成，24路SRIO接口以電信號的形式引出到VPX連接器，通過VPX背板和光纖IO板互連；還包括用于實現PCIe和SRIO之間的協議橋接的SRIO節點子卡SRIO節點子卡一端通過VPX連接器與X86主機模塊相連，另一端通過光纖連接SRIO交換機。本發明的系統數據傳輸速率高，交換時延低，誤碼率低。具有多種數據交換模式，支持單播、組播和廣播等多種傳輸功能；內部集成隊列緩沖和重傳緩沖，保證網絡傳輸的可靠性。

技術領域

本發明屬于無人指揮控制系統的應用領域，具體涉及一種基于SRIO的無人指控系統數據交換系統。

背景技術

數據總線作為無人指控系統的骨架，是連接無人指控系統設備的神經中樞和數據交換紐帶，它將所有的子系統連接在一起，共同構成具有特殊功能的計算機網絡，從而實現無人指控系統內部各子系統的信息共享和綜合化控制。它關系到無人指控系統設備間能否進行正常的通訊和共同完成對無人機的監視、控制、規劃和信息綜合等任務。

隨著未來信息化、網絡化、體系化作戰的不斷推進，無人作戰裝備在軍事領域的應用已從單平臺獨立作戰向集群編隊、協同作戰；從完成偵察、預警、通信等輔助任務向完成突防、突擊、壓制防空和常規戰略打擊任務方向發展。為了能夠完成各項繁重的作戰任務，無人平臺與無人指控系統之間、無人指控系統內部部件之間需要傳輸的信息越來越大，傳輸的可靠性、實時性要求也越來越高。為了更好的完成繁重的作戰任務，一方面，無人指控系統必須具備多種作戰能力，包括無人平臺控制、載荷控制、任務規劃、戰場態勢感知等；另一方面，還要求無人平臺操作員在面對快速變化的各種信息數據時，能在短時間內做出正確的應對。這就要求無人指控系統應能對獲取的信息進行快速處理和數據融合，并及時、準確傳送到相關顯示控制設備，自動實現目標識別、系統狀態監控、并輔助操作員決策，使操作員集中精力于高層決策，能迅速有效控制無人平臺完成作戰任務。因此，未來在無人指控平臺各系統之間采用高帶寬、低延遲、高吞吐量、低誤碼率的數據交換網絡互連已成為必然趨勢。

發明內容

發明目的

隨著軍用、民用無人系統的應用領域不斷擴展，無人機指揮控制系統需要傳輸的信息量越來越大，傳輸的可靠性、實時性要求越來越高，這對無人指揮控制系統數據交換網絡的要求也越來越苛刻，本發明提出的基于高速實時SRIO總線的無人指控系統數據交換技術能夠解決傳統無人指控網絡傳輸丟包、誤碼、不確定性等問題，可提供設備之間低延遲、高帶寬、可靠傳輸，滿足無人指揮控制系統高速數據交換的任務。

發明技術解決方案

為了實現上述發明目的，本發明采用下述的技術方案：

一種基于SRIO的無人指控系統數據交換系統，包括SRIO交換機，SRIO交換機由SRIO交換核心模塊、光纖IO板、VPX背板、電源模塊及機箱組成，24路SRIO接口以電信號的形式引出到VPX連接器，通過VPX背板和光纖IO板互連；SRIO交換核心模塊對外提供24路SRIO交換功能，和24路SRIO交換接口；SRIO交換核心模塊，主要完成SRIO協議包的交換，實現24個端口的單播和組播功能；光纖IO板，主要實現SRIO高速串行電信號和光信號之間的轉換；VPX背板主要實現SRIO交換核心模塊或光纖后轉板的互連，并提供+12V供電；電源模塊為SRIO交換機內部供電電源；還包括用于實現PCIe和SRIO之間的協議橋接的SRIO節點子卡SRIO節點子卡一端通過VPX連接器與X86主機模塊相連，另一端通過光纖連接SRIO交換機。

優選的，交換核心模塊采用具有18個端口的2片二代SRIO交換芯片CPS1848通過2組5Gbps的SRIO鏈路實現對聯，用于級聯擴展；在交換核心模塊內部每個SRIO端口與1個光模塊互連。

優選的，與24個SRIO端口互連的24個光模塊放置于SRIO交換機的面板上。