1553B航電總線簡介(中文版).doc

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1、美國MIL-STD-1553B航電總線簡介目錄1.1553B總線發(fā)展歷史及應(yīng)用現(xiàn)狀上世紀60年代，由導(dǎo)航/平顯/武器瞄準系統(tǒng)(INS/HUD/WACS)組成的綜合火控系統(tǒng)，配上遠距空射武器，使戰(zhàn)斗機如虎添翼。但作戰(zhàn)信息數(shù)據(jù)總量暴漲，而設(shè)備間接口各異，互聯(lián)協(xié)同難度大，成為作戰(zhàn)效能的瓶頸。同時，由于缺乏統(tǒng)一標準，開發(fā)、維護和改進的成本不斷上升。于是1973年后，美軍方先后公布MIL-STD-1553A(USAF)標準和1553B改進標準。粗略的說，單個機載電子設(shè)備就類似于計算機局域網(wǎng)LAN中的單個計算機，1553標準類似于通信協(xié)議，堪稱現(xiàn)

2、代作戰(zhàn)飛機電子系統(tǒng)的“脊梁骨”。其核心就在于“標準”二字。有了1553，雷達光電探測、導(dǎo)航、本機傳感、座艙顯示、外掛管理和火控計算機等得以完美的聯(lián)結(jié)綜合，構(gòu)成了第三代戰(zhàn)斗機標志性的分布式集中控制系統(tǒng)。F-16A是采用1553A標準的第一種作戰(zhàn)飛機。經(jīng)過20多年的發(fā)展，1553總線已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于不同的軍事平臺(航空系統(tǒng)、地面車輛系統(tǒng)、艦艇系統(tǒng))系統(tǒng),已經(jīng)發(fā)展成國際公認的數(shù)據(jù)總線標準。西方發(fā)達國家的武器平臺絕大部分采用MIL-STD-1553B總線作為連接各個分系統(tǒng)的神經(jīng)樞紐，可以說基本實現(xiàn)了武器平臺的信息化。這些武器平臺包括：戰(zhàn)斗機、

3、武裝直升機、坦克、戰(zhàn)車、軍艦，甚至導(dǎo)彈等。我國軍隊正處在由機械化到信息化的發(fā)展階段，我國新型戰(zhàn)斗機已經(jīng)全面換裝GJB289A(MIL-STD-1553B)數(shù)據(jù)總線,如：殲八II、殲11、"山鷹"號新一代教練機、FC-1等，我國軍艦也正在采用MIL-STD-1553B數(shù)據(jù)總線，例如167驅(qū)逐艦。其它武器平臺也將逐步采用GJB289A(MIL-STD-1553B)數(shù)據(jù)總線。在航天方面，我國已經(jīng)將MIL-STD-1553B數(shù)據(jù)總線應(yīng)用到衛(wèi)星/飛船的應(yīng)用系統(tǒng)中，并取得了一定成果。利用MIL-STD-1553B數(shù)據(jù)總線不僅可以將衛(wèi)星/飛船的各個

4、分系統(tǒng)有機結(jié)合起來，而且大大提高了系統(tǒng)的可擴展性與可維護性。例如：GX-1衛(wèi)星就采用了MIL-STD-1553B數(shù)據(jù)總線。可以預(yù)見,MIL-STD-1553B總線將在航天領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用未來的十年到十五年內(nèi)，MIL-STD-1553B仍將是國內(nèi)航空航天的主要航電總線之一。隨著現(xiàn)代航電綜合化要求的加強，航電通訊系統(tǒng)的重要性不斷提高，MIL-STD-1553B作為目前首選的航電總線，其關(guān)鍵作用也日益突出。1.1553B總線的特點1553總線具有高速、靈活的特點，通信效率高，修改、擴充和維護簡便。MIL-STD-1553B是數(shù)字命令/響應(yīng)

5、式、時分制多路傳輸數(shù)據(jù)總線，傳輸速率1M比特/秒，字長20比特，數(shù)據(jù)有效長度16比特；半雙工傳輸方式，雙冗余故障容錯方式，傳輸媒介為屏蔽雙絞線。1553總線的冗余度設(shè)計，提高了子系統(tǒng)和全系統(tǒng)的可靠性。總線本身（包括總線控制器、雙絞線、偶合器等）平均無故障工作時間超過10000小時，在全系統(tǒng)中基本可忽略其故障率，數(shù)字傳輸方式與傳統(tǒng)的模電方式相比，速度更快、反應(yīng)時間更短、保密性更好、抗干擾能力更強，能充分發(fā)揮火控設(shè)備性能。字差錯率小于千萬分之一。在后勤維護方面，標準的接口、插卡非常容易拆卸，可以方便的通過數(shù)字式工具進行測試/虛擬。經(jīng)測試僅

6、地面測試一項，就可比以往減少30%的維護工時。2.1553B在典型航空電子系統(tǒng)的應(yīng)用框圖在典型航空電子系統(tǒng)中,通過1553B總線可連接多達32個子系統(tǒng)（或稱終端RT），完成各子系統(tǒng)的通信和數(shù)據(jù)交換，以實現(xiàn)各子系統(tǒng)的集中控制和顯示。為了提高可靠性，一般都采用雙冗余總線結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)代飛機典型的航空電子系統(tǒng)及1553B總線應(yīng)用框圖如圖1所示。D1/D2－總線控制器NA－非航電監(jiān)控處理機RD－雷達子系統(tǒng)SMS－外掛管理子系統(tǒng)MC－任務(wù)計算機DT－數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)IN－慣性導(dǎo)航子系統(tǒng)CNI－通信導(dǎo)航識別子系統(tǒng)CA－中心大氣計算機FCS－飛控子系統(tǒng)圖1

7、航空電子系統(tǒng)及1553B總線應(yīng)用框圖1.1553B總線協(xié)議簡介4.11553B總線字格式01553B總線字分為:命令字、數(shù)據(jù)字、狀態(tài)字。命令字是由同步頭、遠程終端地址字段、發(fā)送/接收位、子地址/方式字段、數(shù)據(jù)字個數(shù)/方式代碼字段及奇偶位組成。數(shù)據(jù)字是由同步頭、數(shù)據(jù)段和奇偶位組成。狀態(tài)字是由同步頭、遠程終端地址、消息差錯位、測試位、服務(wù)請求位、3位備用位、廣播命令接收位、忙位、子系統(tǒng)標志位、動態(tài)總線控制接收位、終端標志位及奇偶位組成。1553B總線字格式:每個字的字長為16個二進制位的有效值長度加同步頭和奇偶位共20個二進制位的長度,P

8、CM化后,去掉同步頭和奇偶位,16位有效位的格式符合標準GJB289-87。4.2通信方式總線系統(tǒng)中傳輸?shù)南⒏袷接?0種,這里僅介紹應(yīng)用層的3種信息傳輸方式。4.2.1總線控制器向遠程終端的傳輸總線控制器向遠程終端發(fā)出