交换式以太网及其航空电子应用研究

【类型】学位论文

【作者】董勤鹏 

【关键词】 航空电子综合 AFDX 通信协议 交换式以太网 测试系统

【摘要】经过适应性改造的交换式以太网技术在航空航天即高可靠性、实时性要求的环境中得到了日渐广泛的应用。同时，网络系统性能的评价、仿真及监测对系统的设计和维护具有重要的实际意义。本文以航天二院某国防重点工程项目的开发研究为背景，在介绍传统以太网技术及其监测原理的基础上，介绍了某武器发控网络实时监测系统的软硬件的设计与开发流程。监测系统具备冲突域内数据捕获、数据统计、协议分析以及流量绘制功能，特别是具备按照特定协议的分析记录及数据流仿真发送等功能。同时，本文针对交换式以太网在航空电子领域内的应用开发了航空电子全双工交换式以太网（AFDX）性能仿真评价工具。参照AFDX协议完成了对网络实时性的仿真建模分析，工作包括：确定进程交互式的仿真策略；建立AFDX的网络结点、消息以及结点队列等模型；对AFDX网络环境进行拓扑模拟等。由此得到在不同类型信源背景下的AFDX消息传输延迟与网络负载率的关系曲线。之后，本文总结了AFDX系统终端、协议及其性能测试的测试集，并在以太网监测系统设计的基础上对其进行了相应的扩展改造，使其能够应用到AFDX冗余环境中实现对AFDX网络监测、记录以及虚拟链路协议解析等功能。最后还提出了一种端到端传输延迟的测量方法，以以太网为环境测量延迟与理论值对比，得到了理论值与实测值的误差补偿。并在以太网的环境下通过确定数据包的发送来模拟AFDX网络的确定性环境，经过实际测量得到经过误差补偿后的网络传输延迟。这些工作对日后AFDX的相关研究提供了一定的指导意义。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】北京航空航天大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】熊华钢

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