一种机载1553B总线教学实验系统及实验仿真方法技术方案

本发明专利技术属于仿真演示技术领域，公开了一种机载1553B总线教学实验系统及实验仿真方法，所述机载1553B总线教学实验系统包括：总线仿真模块用于对1553B数据总线上总线控制器、远程终端和总线监视器的仿真；总线数据传输模块由多个短截线节点的1553B数据总线组成，用于构建1553B总线网络拓扑结构，进行数据的传输。本发明专利技术实现1553B数据总线的协议仿真和电气仿真功能。内部集成示波器模块，可实时观察总线波形信息，可对总线信号的幅度、频率、波形、同步、畸变信息进测量分析，采用通用硬件平台，具有冗余PCI插槽，支持功能扩展。支持仿真总线控制器、远程终端和总线监视器。远程终端和总线监视器。远程终端和总线监视器。

【技术实现步骤摘要】
一种机载1553B总线教学实验系统及实验仿真方法


[0001]本专利技术属于仿真演示
，尤其涉及一种机载1553B总线教学实验系统及实验仿真方法。

技术介绍

[0002]MIL
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1553B总线，即飞机内部数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线。它具有传输稳定、抗干扰、负荷轻、速率高等优点。已经成为现代航空机载系统设备互联的关键技术，广泛的应用于飞机、舰船、坦克等军事、工业和科技领域。为了适应现代军事斗争的需要。
[0003]MIL
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1553总线是美国军方专为机载设备通信制定的一种数据传输总线标准。上世纪60年代初，由制导/显示/射击瞄准设备组成的综合火力控制系统，配合远距空对空武器，使战斗机的性能大大提高。但随之造成通信数据总量的增加，加之设备之间的接口千差万别，使得系统处理复杂，可靠性变差。同时，由于缺乏统一的标准，设计、维护和系统升级的成本不断上升。为了解决这一问题，随着新的需求和应用的提出，1978年又推出了更新标准MIL
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1553B，并在以后陆续推出了补充协议Notice1，Notice2，Notice3以及Notice4对其进行了补充完善。简而言之，单个电子设备类似于计算机局域网中的单个计算机，1553B标准类似于计算机之间的通信协议。
[0004]MIL
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1553推出多年后，经历了几次标准的调整。目前大多数现代系统采纳MIL
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1553B Notice 2版本。Notice 3以及最新版本Revision B Notice 4都没有改变Notice2的目录，仅仅作了一些标题的改变。
[0005]从上世纪八十年代起，一些相关行业如电子、兵器、航天等也相继开始依据该标准涉足该领域。从八十年代后期到1997年，GJB289A
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97修订版颁布期间GJB289已开始从实验室走向实际应用，2000年以来，GJB289A
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97修订版已经在机载、弹载、舰载等许多国防领域中得到推广，并取得了良好的效果。
[0006]目前1553B总线已经发展成为世界性的数据总线标准，在军用航空电子系统中应用范围非常广泛，比如卫星通信系统、国际空间站的空间地址探寻、大规模交通控制、航空燃料补给等等，甚至包括在内一系列的发射器和服务器中，比如飞行器和发射器的基本接口。
[0007]除此以外，海军的舰艇、潜水艇，陆军的直升机和坦克，这些都用到了1553B总线协议。但1553B总线教学实验内容往往采用实际装备或退役装备教学，虽然有更直观的、更真实的外形，但由于是实际装备的最初设计目的和使用用途并不是针对教学使用，所以能够达到的教学效果有限，不能让学习者真正学会使用1553B总线，了解其使用特点和注意事项。同样原因，对于教学者要求和教学目的也很难达成，教学者往往需要了解装备接口硬件、搭建复杂的教学演示环境，调试繁杂的仪器设备，教学内容相对单一只能枚举特殊情况进行教学，更换教学地点往往需要重新搭建环境费时费力，并且往往只能够由教学者进行操作，学员无法快速上手进行实际实操学习。
[0008]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
[0009](1)现有教学针对性不强，系统结构复杂，教学环境搭建困难，更换教学地点困难，学员上手困难带入性差。
[0010](2)现有教学实验系统设备功能单一，只能枚举部分特殊功能进行教学，教学环境中仪器仪表调试繁杂，不能够直观的给出每种教学环境下的物理参数，教学设备和多个仪器之间配合松散，容易造成仪器调试导致的教学演示失败。

技术实现思路

[0011]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种机载1553B总线教学实验系统及实验仿真方法。
[0012]一种机载1553B总线教学实验系统，包括：总线仿真模块和总线数据传输模块；
[0013]所述总线仿真模块用于对1553B数据总线上总线控制器(BC)、远程终端(RT)和总线监视器(BM)的仿真；
[0014]所述总线数据传输模块由多个短截线节点的1553B数据总线组成，用于构建1553B总线网络拓扑结构以及进行数据的传输。
[0015]在一实施例中，所述总线仿真模块包括：便携仿真终端、教学主机和以太网交换机组成；便携仿真终端为两台，所述便携仿真终端通过以太网交换机与教学主机连接；所述教学主机用于提供教学演示用软件界面、配置并控制便携式终端设备以及提供1553B总线中波形查看及电气特性分析。
[0016]在一实施例中，所述教学主机包括1553B总线分析卡；
[0017]所述1553B总线分析卡与总线数据传输模块进行通信，所述1553B总线分析卡搭载有总线控制器、远程终端和总线监视器；总线监视器用于对1553B总线消息进行实时监测；
[0018]1553B总线分析卡采用虚拟仪器，用于在线抓取1553B总线波形，并对1553B总线波形进行实时分析、显示1553B总线波形及波形对应的实际数据。
[0019]在一实施例中，所述总线数据传输模块采用1553B总线网络拓扑结构；所述总线数据传输模块包括主总线网络线缆，短截线网络线缆，四个三子线耦合器，两个终止器。
[0020]在一实施例中，所述机载1553B总线教学实验系统进一步包括：上位机软件层、驱动软件层、底层；
[0021]所述上位机软件层通过调用驱动软件层分别控制便携式终端和1553B总线分析卡；
[0022]所述驱动软件层采用标准C语言，用于在多种平台上移植，进行教学实验操作；
[0023]所述底层采用IP核，用于监控1553B总线的数据信息，并将1553B总线总通讯过程通过软件层的上位机显示。
[0024]在一实施例中，所述上位机软件层还用于：通过调用网络驱动，对便携式设备发送总线模式配置命令，配置完成后，通过调用网络驱动向1553B总线上收发数据。
[0025]在一实施例中，所述上位机软件层还用于：上通过调用PCI驱动，向分析卡发送模式配置命令，等待上位机进一步操作，判断是否需要向1553B总线发送波形，是否需要对1553B总线波形进行采集，是否需要对1553B总线进行分析。
[0026]在一实施例中，所述机载1553B总线教学实验系统还包括：硬件接口，所述硬件接
口分别与总线仿真模块和总线数据传输模块连接；
[0027]所述硬件接口包括通过线缆与三子线耦合器和便携式仿真终端连接的PL75接口以及1553B总线分析卡与三子线耦合器连接使用的DB9
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PL75转接接口。
[0028]在一实施例中，所述机载1553B总线教学实验系统进一步包括机柜，所述机柜用于安装总线仿真模块和总线数据传输模块；
[0029]所述机柜还安装有键盘、鼠标、显示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机载1553B总线教学实验系统，其特征在于，所述机载1553B总线教学实验系统包括：总线仿真模块和总线数据传输模块；所述总线仿真模块用于对1553B数据总线上总线控制器、远程终端和总线监视器的仿真；所述总线数据传输模块由多个短截线节点的1553B数据总线组成，所述总线数据传输模块用于构建1553B总线网络拓扑结构以及进行数据的传输。2.根据权利要求1所述的机载1553B总线教学实验系统，其特征在于，所述总线仿真模块由便携仿真终端、教学主机和以太网交换机组成；便携仿真终端的数量为两台，所述便携仿真终端通过以太网交换机与教学主机连接；所述教学主机用于提供教学演示用软件界面、配置并控制便携式终端设备以及提供1553B总线中波形查看及电气特性分析。3.根据权利要求2所述的机载1553B总线教学实验系统，其特征在于，所述教学主机包括1553B总线分析卡；所述1553B总线分析卡与总线数据传输模块进行通信，所述1553B总线分析卡搭载有总线控制器、远程终端和总线监视器；总线监视器用于对1553B总线消息进行实时监测；所述1553B总线分析卡采用虚拟仪器，用于在线抓取1553B总线波形，并对1553B总线波形进行实时分析、显示1553B总线波形及波形对应的实际数据。4.根据权利要求3所述的机载1553B总线教学实验系统，其特征在于，所述总线数据传输模块采用1553B总线网络拓扑结构，所述总线数据传输模块包括主总线网络线缆，短截线网络线缆，四个三子线耦合器，两个终止器。5.根据权利要求4所述的机载1553B总线教学实验系统，其特征在于，所述机载1553B总线教学实验系统还包括：上位机软件层，所述上位机软件层通过调用驱动软件层分别控制便携式终端和1553B总线分析卡；驱动软件层，所述驱动软件...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁永强，韩亮，王建强，侯胜利，付敬红，娄贵鑫，郭全全，
申请(专利权)人：天津锘华仪器科技有限公司，
类型：发明
国别省市：