[發明專利]一種帶隔離的雙余度機載雷達通信方法及裝置

有效

• 申請號: 201811324796.0
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109587020B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 邵威;郭立俊;唐月生;朱弘;劉健;莫軍;李俊;唐煥朋
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;G01S7/02
• 代理公司: 合肥昊晟德專利代理事務所(普通合伙) 34153
• 代理人: 王林

本發明公開了一種帶隔離的雙余度機載雷達通信方法及裝置，所述方法通過雙路CAN總線與載機系統完成系統通信，可根據載機的總線拓撲情況，自主選擇外部冗余或者內部冗余。當載機也為雙路總線時，可直接與該裝置兩兩互聯，由載機進行外部總線冗余控制，此時的冗余控制策略由載機端控制；當載機為單路總線時，該裝置通過雙節點連接到外部總線上，進行裝置內部冗余，此時的冗余控制策略由裝置內部控制。所述裝置以現場可編程門陣列FPGA為核心，通過FPGA完成總線協議轉換和冗余信息選擇，并將數據送入數字信號處理器DSP進行計算和處理。同時，該裝置針對機載雷達內部通信的并口或串口通信，也進行了隔離冗余，保證了信息傳輸的可靠性。

技術領域

本發明涉及一種嵌入式通信技術領域，尤其涉及的是一種帶隔離的雙余度機載雷達通信裝置。

背景技術

機載雷達一般是指搭載在有人機或者無人機上的雷達設備，一般作為載機的有效載荷，從載機接收控制信息以及載機自身的姿態和導航信息。由于其特殊的工作環境和任務要求，對機載雷達通訊系統的傳輸速率及可靠性的要求日益提高。

目前常用的機載雷達與載機的通訊方式主要為RS422/RS485總線、1553B總線、CAN總線等多種方式。其中RS422/RS485總線為最早使用的總線形式，擁有良好的抗共模干擾的能力，但是其總線結構比較簡單，在實際的機載復雜干擾環境中，傳輸誤碼率較高，同時，其傳輸速率較低，不能滿足傳輸數據量日益增大的要求，目前該方式一般都作為雷達內部的傳輸總線使用。在當前機載環境下使用較多的為1553B總線，該總線為航空專用總線，在機載環境下使用已經很成熟，同時自帶雙余度的總線結構，在通信可靠性上有很大優勢，但是由于其采用指令/相應式的傳輸方式，系統響應時間較大，并且隨著系統節點數增加而增大，實際的有效傳輸速率要遠低于1M/s，同時，1553B總線對物理層設備有統一的要求，大多設備價格較貴，實現成本較高，總線功耗也較大。CAN總線最早使用在汽車上，稍晚于1553B總線，它總線功耗低，實現成本也較低，自身也具備一定的容錯性，其采用的位仲裁傳輸方式，能夠極大提高總線的響應時間，提高實際的有效傳輸速率，所以也愈來愈多出現在航空或者航天通信系統中。

但由于CAN總線對其物理層沒有統一的規定，對總線的阻抗控制需要各節點之間協調設計，同時，總線自身并不支持冗余，而其總線通訊電纜和接口芯片之間為直接耦合，沒有變壓器隔離，所以其可靠性相對差一點，同時也不滿足航空、航天設備的互連要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：上述機載雷達與載機的通訊方式存在總線結構簡單，抗干擾能力不強，傳輸效率低，成本高和功耗大，總線本身不支持冗余，與總線連接信號沒有隔離，可靠性差等。

本發明是通過以下技術方案解決上述技術問題的，本發明包括一種帶隔離的雙余度機載雷達通信方法，包括以下步驟：

(1)載機與通信裝置之間通過雙路CAN總線連接，CAN總線接口根據載機總線拓撲結構選擇外部冗余或者內部冗余控制策略；當載機為雙路總線結構時，冗余控制策略由載機端控制；當載機為單路總線時，冗余控制策略由裝置內部控制；

(2)當載機為雙路總線結構時，通信裝置直接連接兩路CAN總線上，載機選擇工作總線及備份總線并以廣播模式通知總線上的所有節點，并實時查詢節點工作狀態；當某個設備的備份節點不能正?；仞佒噶顣r，載機通過工作總線令備份節點復位，否則上報故障并維修；當某節點故障時，若備份總線上的設備正常就立刻切換到該總線，并令故障總線復位或報故障；當兩條總線都故障時就結束任務并維修；