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基于光纤总线的弹上信息传输技术研究

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 机动平台数据总线发展现状

1.3 弹上数据总线发展趋势

1.4 弹载环境及信息传输系统性能需求

1.5 论文的主要工作及结构安排

第二章 弹上综合信息传输需求分析

2.1 引言

2.2 弹上一体化信息处理系统

2.3 信息传输分析

2.4 弹上综合信息传输需求分析

2.5 本章小结

第三章 弹上总线技术分析

3.1 引言

3.2 总线与网络

3.3 总线协议规范

3.4 机动平台总线技术

3.5 本章小结

第四章 基于光纤总线的弹上信息传输方案设计

4.1 引言

4.2 弹上信息传输方案设计思路

4.3 弹上总线传输方案设计

4.4 总线协议分析

4.5 性能分析

4.6 本章小结

第五章 弹上光纤通信原型系统设计与性能测试

5.1 引言

5.2 系统总体框架

5.3 弹上光纤通信原型系统硬件设计

5.4 弹上光纤通信原型系统软件设计

5.5 原型系统性能测试

5.6 本章小结

第六章 结论与展望

致谢

参考文献

作者在学期间取得的学术成果

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摘要

导弹功能的拓展、性能要求的提升和执行作战任务环境的复杂化,都对弹上信息的传输共享、数据交换和综合处理提出更高的要求。导弹作为一次性使用、不可维修且无人控制的飞行平台,在工作中会遇有较强的机械振动与各种电磁干扰,且工作在气压、洁净度、温湿度变化不稳定的严酷自然环境中,如何保证弹上信息迅速、可靠、准确的传输,是弹上信息传输亟待解决的关键性技术。新一代弹上信息传输系统需要具备传输容量大、实时性能好、可靠性能高的性能需求。
  高速光纤总线网络以其高带宽、轻质量、高可靠性及良好的电磁兼容性,成为实现弹上综合信息一体化传输的有效途径。目前国内光纤传输技术在弹上控制系统领域内有研究,对弹上综合信息传输系统的应用研究还处于初级阶段。本文对基于光纤总线的弹上信息传输技术进行研究,针对弹上信息传输内容众多,且在时间上传输量不均匀的特点进行了深入地分析,完成基于光纤总线的弹上探测、制导、控制一体化信息传输方案设计,最后通过理论分析和实验测试验证设计方案的可行性。全文分为四个部分:
  第一部分主要是开展弹上综合信息传输需求分析。主要研究弹上信息系统的构成,分析各种探测、制导、控制信息的产生、流向、性质、采样周期及数据传输特点,开展对弹上信息传输的需求分析,为传输方案设计提供基本依据。
  第二部分主要是对弹上总线技术进行研究。分析总线基本概念,研究网络拓扑结构和弹上总线结构;分析总线协议规范,研究总线介质访问方法和总线仲裁,探讨了总线上信息产生堵塞和冲突的基本解决办法;研究应用于弹上平台的总线技术,优选出适用于第一部分需求分析的总线技术,为传输方案设计奠定基础。
  第三部分是基于光纤总线的弹上信息传输方案设计。介绍总线方案设计思路;针对弹上传输信息量不均匀的特点,采用通用和专用总线相结合的多总线传输方案:通用总线采用MIL-STD-1773总线技术,专用总线采用光纤通道FC总线技术。该总线方案较好地兼顾了大小数据包的传输效率,达到了稳定传输、高效使用的目的,通过对其性能分析,论证了设计方案是可行的。
  第四部分是弹上通信原型系统设计及性能测试。构建测试专用总线传输性能的通信原型系统,完成弹上通信原型系统硬件和软件设计,并在弹载环境下测试系统性能。通过实验测试表明,原型系统在实时性和可靠性等方面达到设计指标要求。

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