一种飞机WAIC网络系统架构技术方案

本发明专利技术属于民用飞机WAIC网络系统架构设计技术领域，具体涉及一种飞机WAIC网络系统架构。通过将AFDX网络与WAIC网络融合设计，可保证同一架飞机四种不同应用场景下数据通信互不干扰，同一应用场景下的无线节点分时传输，在保证延迟可控的条件下，确保消息传输的可靠性，进而满足WAIC网络通信技术在民机上使用的要求。要求。要求。

【技术实现步骤摘要】
一种飞机WAIC网络系统架构


[0001]本专利技术属于民用飞机WAIC网络系统架构设计
，具体涉及一种飞机WAIC网络系统架构。

技术介绍

[0002]航空电子技术的发展极大提高了民用客机的安全性及自动化水平，各子系统之间通过航空数据总线交换信息，当前航空器线缆及相关连接装置的重量占航空器总重量的2％～5％，以空客A380
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800为例，全机线缆长度约470km，线缆重量约5.7吨，其中30％的线缆(约重1.7吨)可以用无线通信替代。大量通信线缆的使用给飞机的制造和运维带来了额外的成本。为了进一步减轻重量、降低成本、提高民用飞机飞行的安全性和可靠性，使用无线通信替代部分有线通信，是未来航空制造业的发展方向之一。无线航空电子内部通信(WAIC：Wireless Avionics Intra
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Communications)网络实现同一架飞机上多个设备(两个及以上)的无线连接，适用于安全相关和常规飞行相关的应用，如烟雾探测、客舱压力、防除冰、紧急照明、起落架等。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术方法通过将AFDX网络与WAIC网络融合设计，，可保证同一架飞机四种不同应用场景下数据通信互不干扰，同一应用场景下的无线节点分时传输，在保证延迟可控的条件下，确保消息传输的可靠性，进而满足WAIC网络通信技术在民机上使用的要求。
[0004]为了达到上述技术目的，本发买那个所采用的具体技术方案为：
[0005]一种飞机WAIC网络系统架构，包括数据处理单元、系统网络管理器和交换机；其特征在于，所述交换机与多个网关通信连接，一所述网关与多个所述WAIC子网通信连接；
[0006]所述WAIC子网根据位置和传输速率分为分别共用一网关的高速内部子网、高速外部子网、低速内部子网和低速外部子网；
[0007]所述高速内部子网用于内部机组通信；
[0008]所述高速外部子网用于高数据速率的传感数据和控制信号传输；
[0009]所述低速内部子网用于低数据速率的无线传感数据和控制信号传输；
[0010]低速外部子网用于所述飞机机体外部的低数据速率无线传感器数据传输；
[0011]各所述WAIC子网用不同的无线通信频率。
[0012]进一步的，各所述WAIC子网的无线通讯频率为4200MHz～4400MHz。
[0013]进一步的，所述WAIC子网还包括中继节点和无线节点；一所述无线节点配置一传感器，用于实现所连接传感器的数据通信；
[0014]一所述中继节点同时连接多个所述无线节点或中继节点，用于实现所通信连接的无线节点或中继节点与所述网关之间的数据通信。
[0015]进一步的，各所述无线节点至所述网关之间的通讯过程少于两个所述中继节点；
[0016]一所述网关所通信连接的所述无线节点的数量不大于128个。
[0017]进一步的，所述网关与其所述通信连接的无线节点之间的通信方式为：
[0018]在指定场景下周期发起时间同步，各所述无线节点实现时间同步；
[0019]时间同步后，各所述无线节点根据所述网关的预分配发送时间点及发送数据配置信息依次将其待发送数据发送。
[0020]进一步的，所述WAIC子网内的信息跳转使用ADHOC网络技术；无线节点与传感器的通讯采用带ACK响应的DCF通信机制；所述飞机WAIC网络系统架构的调制解调技术使用OFDM机制。
[0021]进一步的，所述高速内部子网还用于所述飞机的电子飞行操作数据传输。
[0022]进一步的，所述高速外部子网用于所述飞机的结构健康监测、主动振动控制、语音和视频数据传输、与外部机组的通信和外部成像。
[0023]进一步的，应用所述低速内部子网的部件包括：机舱压力控制及反馈、烟雾传感器和门位置传感器。
[0024]进一步的，应用所述低速外部子网的部件包括：温度传感器、压力传感器、湿度传感器、腐蚀检测传感器传感器、结构传感器和接近传感器。
[0025]采用上述技术方案，本专利技术能够带来以下有益效果：
[0026]本专利技术提供一种民用飞机WAIC网络系统架构，可解决目前WAIC网络无协议标准，导致无法开展协议开发及产品研制的问题。同时，该架构充分考虑飞机现有网络架构及系统应用需求，使用ADHOC、DCF、TDMA等技术，通过频分复用和时分复用方法，保证全机WAIC网络下所有通信节点数据传输的可靠性及传输延迟的确定性，进而确保该架构满足民用飞机对使用无线通信的要求，为开展协议开发及产品研制奠定基础。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0028]图1为本专利技术实施例中一种飞机WAIC网络系统架构示意图；
[0029]图2为本专利技术实施例WAIC网络四种场景频段分配示意图。
具体实施方式
[0030]下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。
[0031]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而
易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本专利技术，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
[0033]还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0034]另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
[0035]WAIC网络旨在替代单个飞机上的面向特定业务的有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞机WAIC网络系统架构，其特征在于：包括数据处理单元、系统网络管理器和交换机；其特征在于，所述交换机与多个网关通信连接，一所述网关与多个所述WAIC子网通信连接；所述WAIC子网根据位置和传输速率分为分别共用一网关的高速内部子网、高速外部子网、低速内部子网和低速外部子网；所述高速内部子网用于内部机组通信；所述高速外部子网用于高数据速率的传感数据和控制信号传输；所述低速内部子网用于低数据速率的无线传感数据和控制信号传输；低速外部子网用于所述飞机机体外部的低数据速率无线传感器数据传输；各所述WAIC子网用不同的无线通信频率。2.根据权利要求1所述的飞机WAIC网络系统架构，其特征在于，各所述WAIC子网的无线通讯频率为4200MHz～4400MHz。3.根据权利要求1所述的飞机WAIC网络系统架构，其特征在于，所述WAIC子网还包括中继节点和无线节点；一所述无线节点配置一传感器，用于实现所连接传感器的数据通信；一所述中继节点同时连接多个所述无线节点或中继节点，用于实现所通信连接的无线节点或中继节点与所述网关之间的数据通信。4.根据权利要求3所述的飞机WAIC网络系统架构，其特征在于，各所述无线节点至所述网关之间的通讯过程少于两个所述中继节点；一所述网关所通信连接的所述无线节点的数量不大于128个...

【专利技术属性】
技术研发人员：范祥辉，杨建茜，史岩，张楠，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：