MIL-STD-1553

生活百科 2023-01-26 08:57生活百科www.aizhengw.cn

MIL-STD-1553

它最初是设计来作为军用航空电子的航空数据汇流排,现已普遍用于军用和民用太空飞行器的机载数据处理(OBDH)子系统。它具有多个(通常为双重)冗余的平衡线路物理层、一个差分网路接口、时分多路复用、半双工命令/回响协定,并可处理多达30个远程终端(设备)。使用光缆代替电缆的MIL-STD-1553版本称为MIL-STD-1773

基本介绍

  • 中文名MIL-STD-1553
  • 输出特性双向输出特性
  • 总体特点实时性和可靠性高
  • 构成3部分组成

简介

MIL-STD-1553是美国国防部发布的一个军用标準,定义了机械、电气和串列数据汇流排的功能特徵。它最初是设计来作为军用航空电子的航空数据汇流排,但现在已普遍用于军用和民用太空飞行器的机载数据处理(OBDH)子系统。它具有多个(通常为双重)冗余的平衡线路物理层、一个差分网路接口、时分多路复用、半双工命令/回响协定,并可处理多达30个远程终端(设备)。使用光缆代替电缆的MIL-STD-1553版本称为MIL-STD-1773
MIL-STD-1553最早在1973年作为一项美国空军标準发布,并用于F-16战隼战斗机战斗机。其他飞机的设计也迅速跟进,包括F/A-18黄蜂式战斗攻击机、AH-64阿帕契直升机、P-3猎户座海上巡逻机、F-15鹰式战斗机以及F-20虎鲨战斗机。它现在在美军所有军种广泛使用,北大西洋公约组织(NATO)亦已将之作为STANAG3838 AVS採用。STANAG 3838在英国为UK MoD Def-Stan 00-18 Part 2,使用于龙捲风战斗轰炸机、鹰式教练机(Mk 100及之后),以及广泛配合STANAG 3910-“EFABus”,用于颱风战斗机。JAS 39狮鹫战斗机使用MIL-STD-1553B。俄罗斯製造的米格-35战斗机也使用MIL-STD-1553。印度的烈火系列飞弹据称也使用了该汇流排系统,并还有不少军事装备套用该汇流排作为电子通信接口。MIL-STD-1553正在由一些更新的美国技术取代,如IEEE 1394。

物理层

单个汇流排由在1MHz时具有70-85Ω阻抗的线对组成。在使用圆形连线器的情况下,其中心引脚用于高(正)曼彻斯特双相信号。发射器和接收器经由隔离变压器耦合到汇流排,并使用一对隔离电阻器和可选地耦合变压器分支出短截线连线。这减少了短路的影响,并确保汇流排不通过飞机传导电流。曼彻斯特编码用于在同一线对上呈现时钟和数据,并消除信号中的任何DC分量(其不能通过变压器)。比特率为1.0兆比特每秒(每微秒1比特)。比特率的组合精度和长期稳定性仅规定在±0.1%之内;短期时钟稳定度必须在±0.01%以内。发射器的峰值输出电压为18-27V。
通过使用几个独立的线对,汇流排可以成为双重或三重冗余,然后所有设备连线到所有汇流排。在当前主控制器发生故障的情况下,指定新的汇流排控制计算机。通常,辅助飞行控制计算机通过主数据汇流排监视主计算机和飞行器感测器。使用光纤的不同版本汇流排重量较轻,并具有更好的电磁干扰抗性,包括电磁脉冲(EMP)。这也称为MIL-STD-1773。“AS 1773”实现具有1Mbit/s与20Mbit/s的双速率。

汇流排协定

一个MIL-STD-1553多路数据汇流排系统由控制多个远程终端(RT)的汇流排控制器(BC)组成,它们通过数据汇流排连线在一起,在汇流排控制器与所有相关的远程终端之间提供单个数据路径。这也可以有一个或多个汇流排监视器(BM);,汇流排监视器尤为不允许参与数据传输,仅用于捕获和记录数据用于分析等。在冗余汇流排实现中,使用若干数据汇流排来提供多于一个数据路径,即为双冗余数据汇流排、三冗余数据汇流排等。到数据汇流排的所有传输都可以藉由汇流排控制器和所有连线的远程终端获取。讯息是由一个或多个16位字(命令、数据或状态)组成。包含每个字的16位使用曼彻斯特编码传送,其中每个比特传输为0.5微秒高与0.5微秒低表示一个逻辑1,而低-高序列表示一个逻辑0。每个字前面有一个3微秒同步脉冲(数据字为1.5微秒低+1.5微秒高,对于命令和状态字则相反,不能在曼彻斯特码中出现)及尾随的奇偶校验位。实际上每个字可以视同一个20比特字3比特用于同步,16位用于有效负载,1比特用于奇偶校验控制。讯息内的字连续传输,并且讯息之间必须至少有4微秒的间隙。不过,这种讯息间间隙可以并且通常远大于4微秒,甚至一些旧的汇流排控制器将达到1毫秒。设备必须在4-12微秒内开始将其回响传送到一个有效命令,并且如果在14微秒内没有开始回响,则认为没有接收到命令或讯息。

特徵

MIL-STD-1553B数据汇流排具有双向输出特性,实时性和可靠性高,广泛套用在当代的运输机和相当数量的民航客机以及军用飞机上,航天系统也广泛的套用这一汇流排。
1553B汇流排系统主要由3部分组成汇流排控制器BC;远程终端RT;数据汇流排Data Bus.
1553B汇流排的工作频率是1 Mb/s 。採用曼彻斯特II码,半双工工作方式。主要的硬体部分为汇流排控制器(BC)、远端终端(RT)和可选用的汇流排监控器(MT)。一般情况下,这3部分通过1个多路汇流排接口(MBI)来完成。可把MBI嵌在计算机内。该汇流排有10种讯息格式。每个讯息至少包含2个字,每个字有16个讯息位,1个奇偶校验位和3个位长的同步头,所有的讯息字都採用曼彻斯特II码构成。
1553B数据汇流排用的是指令/回响型通信协定。他有3种类型的终端,分别为
(1)汇流排控制器(BC)
他是在汇流排上惟一被安排为执行建立和启动数据传输任务的终端。
(2)远程终端(RT)
他是用户子系统到数据汇流排上的接口,他在BC的控制下提取数据或吸收数据。
(3)汇流排监控器(MT)
他“监控”汇流排上的信息传输,以完成对汇流排上的数据源进行记录和分析,但他本身不参与汇流排的通信。

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