科技成果

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成果名称: FC协议分析、数据采集及记录等设备研制关键技术研究

成果登记号: 9612015Y0378

第一完成单位: 西安翔腾微电子科技有限公司

联 系 人: 王菁

成果类型: 应用技术

技术领域: 航空航天

应用行业: 信息传输、软件和信息技术服务业

成果简介:

   ①课题来源与背景   光纤通道数据采集记录器来源于西安中飞航空测试技术发展有限公司;FC仿真卡来源于西安中飞航空测试技术发展有限公司、中航工业161厂、沈阳航空航天大学、北京航空航天大学;FC总线分析仪来源于中国电子科技集团公司第五十三所;FC-AV视频源来源于中航工业171厂。   FC网络是新一代飞机航电系统通信综合的核心,提供航电系统核心处理机、电子战、显示控制系统、通信导航等分系统之间的高速信息交换。构建一个完整的机载FC网络系统,除了需要机载FC交换机和FC节点机以外,还需要FC分析仪,FC采集记录器,FC仿真卡等设备进行网络协议的分析、数据采集、记录和仿真,但是国外在相关技术、产品等各个领域对我国进行封锁和垄断,要保障我国新一代飞机FC网络研制的自主可控,必须解决一系列的问题,提供FC网络系统构建的整体解决方案。   本项目针对目前国内FC网络研制现状和问题,目的是掌握FC网络核心设备研制关键技术,打破国外技术封锁,自主研发FC协议分析,采集、记录和仿真设备,为新一代飞机提供研制、试飞验证,分析仿真急需的FC配套设备,保障飞机研制顺利进行。   ②技术原理及性能指标   技术原理:FC采集记录器,FC分析仪、仿真卡和FC-AV视频源主要是针对目前机载FC总线应用需求,提供光纤数据的分析、采集记录和仿真功能。光纤通道速率高、内部协议处理复杂,且具体应用时对标准协议有所更改,分析、采集记录设备控制复杂且数据率高、数据量大,目前无成熟的芯片可以使用,因此FC协议分析、采集和记录核心功能采用大规模FPGA实现。   性能指标:   FC采集记录器:   支持采集记录两路/两路双余度光纤通道数据,其中,每路光纤输入信号带宽为1.0625Gbps/2.125Gbps;可接收并解析IRIG-B时码输入信号,精度为10us;提供一路1000M以太网输出端口;提供一路SATA接口,数据存储速率为196.33MB/S。   FC仿真卡:   支持紧急消息、事件消息、数据块消息三种消息类型;支持256条非数据块消息、16条数据块消息。   FC-AV视频源:   提供两路2.125Gbps速率FC接口;支持800x600@60Hz、1024*768@60Hz、1280*1024@30Hz、1400*1050@30Hz、1600*1200@30Hz五种视频分辨率。   ③技术的创造性与先进性   本项目研究成果的创造性、先进性包括:   1.首次提出并自主建立起一套完整的FC网络协议分析、采集、记录、仿真、测试技术和产品体系,打破国外垄断,有力支撑了新一代飞机的首飞和试飞验证,体系性地解决了制约我国机载FC通信网络研制中飞行试验与地面综合分析、仿真和测试的关键及瓶颈;   2.根据新一代飞机综合试飞验证对FC网络应用需求,首次创新性提出将FC协议处理、高速数据采集、海量数据记录、数据流量整形等复杂功能高度融合一体的新型机载FC网络数据采集记录完整解决方案,满足飞机相关系统工作状态实时监控和事后数据分析的需求,填补国内空白;   3.结合我国机载FC网络协议分析需求,首次在国内提出并实现了一种基于自研FC-IP核心电路,采用主控CPU+SoPC技术的新型FC协议分析仪,填补了国内空白,具有完全自主知识产权;   4.基于机载FC网络地面仿真、模拟需求,独创性的提出一种FC仿真卡设计方案,实现了网络仿真、流量测试、时钟同步模拟等多种功能,有效的解决了FC网络的地面仿真和综合测试问题;   5.基于FC-AV协议应用中地面联试和仿真的需求,提出一种基于SoPC技术的FC-AV视频源设计方案,可提供标准FC-AV数据流,完成FC-AV协议地面仿真和综合测试。   ④技术的成熟程度,适用范围和安全性   本项目研制的FC数据采集记录器、FC分析仪、FC仿真卡、FC-AV视频源设备均已通过用户验收,顺利交付。FC采集记录器已随重点型号飞机进行多架次,多种机型的试飞,设备工作中功能正常,性能稳定,为机型改进提供了大量试飞数据,极大的推进了新机研制工作。FC分析仪应用于某重点型号飞机航电系统地面综合仿真实验中,在设备使用中,多次成功监控、发现、定位了总线系统故障。FC仿真卡、FC-AV视频源、航电模拟器均已通过用户验收,应用在地面仿真和综合测试中。用户使用结果表明,设备功能正常、性能稳定,技术成熟度高。   ⑤应用情况及存在的问题   项目成功研制FC仿真卡、FC采集记录器(JFC-1、JFC-2、JFC-3)、FC协议分析仪、FC航电模拟器等多款产品,并在型号系统得到广泛应用。目前FC采集记录器JFC-1、JFC-2、JFC-3已在多种重点型号中得到应用,并成功试飞。FC-ASM仿真卡、FC协议分析仪应用国内多家单位。   ⑥历年获奖情况   无。