Стенд моделирования и визуализации процессов информационного обмена по интерфейсу AFDX

Авиационный полнодуплексный переключаемый Ethernet (AFDX) является стандартом в системах авионики, определяющим электрическую и протокольную спецификации (IEEE 802.3 и ARINC 664, часть 7) для передачи информации между авиационными системами. AFDX в 1000 раз быстрее своего предшественника ARINC 429.

Среда межсоединений компонентов авионики должна обеспечивать возможность полнодуплексного соединения N абонентов, функционирующих одновременно, в связи с чем настройка программного обеспечения и аппаратуры, функционирующей в этой среде, является сложной системотехнической проблемой, требующей предварительных исследований и проведения полунатурного моделирования. Необходимым для этого условием является создание специализированных стендов, обеспечивающих, во-первых, отладку взаимодействия моделей (программных, аппаратных и смешанных) через среду межсоединений, во-вторых, отработку аппаратно-программных компонентов авионики и прикладного функционального ПО.

Применение

Cтенд моделирования и визуализации процессов информационного обмена по интерфейсу AFDX, далее стенд AFDX, предназначен для отработки и проверки алгоритмов функционирования и динамических характеристик каналов AFDX в составе интегрированной модульной авионики (ИМА) при полунатурном моделировании процессов информационного обмена между абонентами (оконечными системами) сети AFDX.

• обмен информацией осуществляется по основному или резервному каналам на скоростях 100 Мбит/сек;
• количество абонентов сети – до 24.

Стенд AFDX включает в себя:

• два промышленных компьютера Advantech IPC-623 c процессорными модулями PCA-6187, каждый с 12 платами Ethernet 10/100Base-T типа Intel EtherExpress PRO/100+ PILA8460B c контроллером GD82559. Предназначены для моделирования 24 подсистем интегрированной модульной авионики в части передачи и приёма сообщений по сети AFDX;
• коммутатор Ethernet 3COM Baseline Switch 2924-SFP Plus на 24 порта 10/100/1000 Мб/с;
• персональный компьютер с процессором Intel Pentium IV с тактовой частотой 3 ГГц, предназначенный для визуализации результатов моделирования и связанный с каждым из промышленных компьютеров по сети Ethernet через порт коммутатора.

Процесс работы стенда

Основные режимы:

• режим подготовки к моделированию;
• режим полунатурного моделирования;
• режим динамической визуализации результатов моделирования.

Вид основного окна визуализации результатов моделирования представлен на риcунке 1.

Рисунок 1. Основное окно визуализации результатов моделирования на стенде AFDX

В процессе визуализации на дисплее отображается динамика движения информационных кадров от абонентов-источников (Система 1 – Система 24) через системный коммутатор к абонентам-приёмникам (Система 1 – Система 24) в полнодуплексном режиме.

При этом обеспечивается наглядное представление следующих результатов моделирования для различных вариантов конфигурации моделируемых систем авионики и различных параметров сеансов моделирования:

• направление информационных потоков между абонентами стенда и их параметров;
• параметров загрузки каналов выдачи и каналов приёма контроллеров абонентов;
• параметров загрузки входных и выходных физических линий связи от контроллеров к коммутатору и от коммутатора к контроллерам;
• параметров загрузки коммутатора по обработке запросов передачи данных от входных портов к выходным портам.

Дополнительно обеспечивается:

• просмотр параметров настройки стенда, абонентов сети AFDX и виртуальных каналов;
• просмотр численных значений статистических параметров;
• просмотр содержимого исходных файлов протоколов информационного обмена по каждому виртуальному каналу для любого абонента.