《電子技術(shù)應(yīng)用》
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時間觸發(fā)通信總線監(jiān)控技術(shù)研究
信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全 2期
劉智武，周 耿，孟 悅
(航空工業(yè)西安航空計算技術(shù)研究所，陜西 西安710068)
摘要： TTP總線技術(shù)是面向機載分布式安全關(guān)鍵系統(tǒng)的主要總線技術(shù)之一。針對TTP總線數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控和分析需求，提出了面向總線消息且不依賴于特定總線配置的異步總線監(jiān)控方法，給出了TTP總線監(jiān)控節(jié)點及監(jiān)控軟件設(shè)計，達到了對時間觸發(fā)通信總線數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控效果。構(gòu)建驗證環(huán)境開展了總線監(jiān)控的測試工作，結(jié)果表明，監(jiān)控節(jié)點能夠?qū)崿F(xiàn)對最高5 Mb/s速率數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控分析，能夠有效支撐對TTP總線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的分析驗證。
中圖分類號： TP393.1；TN914
文獻標(biāo)識碼： A
DOI： 10.19358/j.issn.2096-5133.2022.02.012
引用格式： 劉智武，周耿，孟悅. 時間觸發(fā)通信總線監(jiān)控技術(shù)研究[J].信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全，2022，41(2)：73-77.
Research on monitoring technology of TTP data bus
Liu Zhiwu，Zhou Geng，Meng Yue
(Xi′an Aeronautics Computing Technique Research Institute，AVIC，Xi′an 710068，China)
Abstract： Time-Triggered Protocol(TTP) is one of the key network technologies for the future distributed safety-critical airborne systems. For the requirement of real-time monitoring and analysis of TTP bus data, this paper proposed a message-oriented asynchronous monitoring method that is independent of specific configuration，and designed the TTP monitoring node and monitoring software based on the given methods and architecture, which can achieve the effect of real-time monitoring of TTP bus data. It also built verification environment to test bus monitoring function, the test results show that the monitoring node and software can realize the real-time monitoring and analysis of the data with a maximum rate of 5 Mb/s, and can effectively support the analysis and verification of TTP system message.
Key words : TTP；data monitoring；monitoring software

0 引言

隨著機載航空安全關(guān)鍵系統(tǒng)的功能不斷增加，復(fù)雜度不斷提高，其系統(tǒng)架構(gòu)越來越呈現(xiàn)分布式的特點，子系統(tǒng)之間通過網(wǎng)絡(luò)或總線互聯(lián)，系統(tǒng)運行的正確性不僅依賴于運行結(jié)果的邏輯正確性，而且依賴于分布式通信的時間正確性和數(shù)據(jù)完整性，這要求分布式互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)或總線必須在規(guī)定的時間范圍內(nèi)正確地完成數(shù)據(jù)通信，對于總線通信的安全性、確定性和實時性提出了更高的要求。事件觸發(fā)(Event Trigger，ET)總線通信具有擴展性強、靈活性好的優(yōu)點，但由于其總線活動由系統(tǒng)外部或內(nèi)部事件的觸發(fā)來觸發(fā)，其通信具有突發(fā)性、隨機性和不確定性[1]，難以滿足機載安全關(guān)鍵系統(tǒng)高確定、高安全的傳輸需求。時間觸發(fā)通信總線TTP(Time-Triggered Protocol，時間觸發(fā)協(xié)議)采用靜態(tài)配置以時間為基準(zhǔn)編排網(wǎng)絡(luò)通信，能夠保證通信在指定的時間窗口內(nèi)完成，具備高確定性的特點，一定程度上降低了安全關(guān)鍵系統(tǒng)設(shè)計及其軟件的生命周期維護成本[2]。在時間觸發(fā)通信網(wǎng)絡(luò)中，時間觸發(fā)通信總線技術(shù)以其高確定性、高安全性在C919二次配電、波音787環(huán)控、空客A380壓力控制艙等系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用[3-4]。

總線監(jiān)控技術(shù)在機載領(lǐng)域的飛行測試、研發(fā)定型、故障分析、快速設(shè)計等方面有著廣泛應(yīng)用[5]，是總線研發(fā)的重要技術(shù)。時間觸發(fā)通信總線TTP嚴(yán)格按照時間的編排進行總線數(shù)據(jù)傳輸，其數(shù)據(jù)傳輸格式符合SAE AS6003規(guī)范。TTP總線技術(shù)在商業(yè)上開發(fā)機構(gòu)為TTTech公司[6]，在針對TTP總線的數(shù)據(jù)監(jiān)控及分析方面，TTTech公司提供了TTP-View[7]工具軟件，基于其TTP-Monitor產(chǎn)品，進行TTP總線數(shù)據(jù)的監(jiān)控和分析，但其監(jiān)控方式為面向應(yīng)用的監(jiān)控，同時其監(jiān)控依賴于特定的總線配置，在使用的靈活性、數(shù)據(jù)分析的直觀性上存在一定的不足。


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作者信息：

劉智武，周  耿，孟  悅

(航空工業(yè)西安航空計算技術(shù)研究所，陜西 西安710068)



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