[发明专利]验证主上游单元和主下游单元间的数据传输的完整性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电飞行控制，具体涉及一种用于验证主上游单元和主下游单元之间的数据传输的完整性的方法。

背景技术

电飞行控制是传统机械飞行控制的改进。

高速数字计算机的引入已使得飞行控制的计算机化额外进步，借此，飞行员仅需要对飞机的总体移动施加影响并且让计算机根据高度、速度等来控制必需的控制面。当前使用许多“线传飞控(tout numérique)”的飞机，该飞机的控制元件完全受计算机控制。

到目前为止，极少的直升机是通过电飞行控制来驾驶，并且没有直升机具有全数字平台的电飞行控制。

直升机的推进实际上比飞机的推进更加复杂。直升机是借助既确保升起又确保推进的两个旋翼来推进的。然而，在飞机上，这个两种功能是去耦合的(允许在单个轴上驱动)，直升机不能在单个方向上移动而是始终面对六个自由度。旋翼的桨叶的方位上的任何改变均会影响驱动、升起、拖拽、功率和自转，并且两个旋翼必须抵消其各自的影响。

对于所述平台的开发，无论是基于三重还是基于四重架构(为了冗余)，必须按照比目前可能具有的性能更高的性能构想在系统的所有计算单元之间的通信链路。

由于该应用非常关键(10^-10完整性和10-¹⁰可用性)，这些通信链路必须一定还是可靠的、安全的并且能够耐受恶劣的环境(尤其是闪电)。

此外，在航空电子设备系统(对于直升机甚至更是这样)，重量是首要的，尤其是线缆的重量。因此重要的是获得每个计算机的外部连接的数量上的最大减少。

最后，飞行控制系统的信息量和总体性能要求变得越来越高，这些通信链路必须提供高的数据流率和低的延迟，当前并不提供这些。

目前最广泛使用的数据总线是ARINC-429。然而，该数据总线遭受如下数个缺陷：其比特率明显不足(100k比特/秒，然而需要至少15M比特/秒)；以及其环境适应力(尤其是对抗闪电的环境适应力)差。1553总线具有同样的问题。

为了克服这些困难，提出了AFDX架构(航空电子全双工交换式以太网)，该架构是具有增强的可靠性的冗余以太网络。比特率、环境适应力和可靠性是可接受的，但是该架构成本尤其高并且比ARINC-429的延迟性更差得多。

会期望提供一种如下数据链路，该数据链路可靠、安全、不受恶劣环境(尤其是闪电和传导敏感度)影响，不要求线缆冗余、成本比ARINC-429链路低、具有至少15M比特/秒的比特率和低于50μs的延迟，并且该数据链路与商业上可用的测试和开发设备兼容。

发明内容

在第一方面中，本发明因此涉及一种用于验证主上游单元和主下游单元之间的数据传输的完整性的方法，所述方法的特征在于所述方法包括实现以下步骤：

(a)由所述主上游单元的数据处理模块生成第一帧并传输到所述主上游单元的接口模块，所述第一帧包括要被传输的数据的数据包和所述数据包的循环冗余码，

(b)由所述主上游单元的所述接口模块将所述第一帧封装在第二帧中，所述第二帧还包括所述第一帧的循环冗余码；

(c)将所述第二帧传输到所述主下游单元的接口模块和至少一个辅上游单元的接口模块；

(d)由所述主下游单元的接口模块和所述至少一个辅上游单元的接口模块从所述第二帧中提取所述第一帧；并传输到所述主下游单元的数据处理模块和所述至少一个辅上游单元的数据处理模块；

(e)由所述主下游单元的所述数据处理模块从所述第一帧中提取数据包；并且由所述至少一个辅上游单元的数据处理模块提取数据包的循环冗余码；

(f)由所述主上游单元的所述接口模块将所述数据包的循环冗余码封装在第三帧中；

(g)将所述第三帧传输到所述至少一个辅上游单元的接口模块；

(h)由所述至少一个辅上游单元的接口模块从所述第三帧中提取数据包的循环冗余码；并且传输到所述至少一个辅上游单元的数据处理模块；

(i)由所述至少一个辅上游单元的数据处理模块比较从所述第一帧和从所述第三帧中提取出的各个循环冗余码；并且仅在比较结果为肯定的时才确认到所述主下游单元的数据传输的完整性。

根据其他的有利的非限制性的特征，步骤(c)还包括将所述第二帧传输到至少一个辅下游单元的接口模块；步骤(d)包括由所述至少一个辅下游单元的接口模块从所述第二帧提取所述第一帧，并且传输到所述至少一个辅下游单元的数据处理模块；以及步骤(e)包括由所述至少一个辅下游单元的数据处理模块从所述第一帧提取数据包。