ARINC 664P7_rus

СПЕЦИФИКАЦИЯ ARINC 664, ЧАСТЬ 7 СПРАВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ

ПРЕДИСЛОВИЕ Стандарты Aeronautical Radio, Inc., the AEEC и ARINC Компания Aeronautical Radio, Inc. (ARINC) была создана в 1929 году четырьмя новыми авиакомпаниями в США в качестве частной компании для обслуживания систем связи авиапромышленности. В настоящее время все крупные авиакомпании США остаются главными акционерами Компании. Другими акционерами являются несколько неамериканских авиакомпаний и других операторов воздушных судов. спонсирует комитеты в авиапромышленности и участвует в соответствующей деятельности в рамках отрасли, которая выгодна авиации в целом, путем предоставления технического лидерства, руководства и управления частотами. Эти виды деятельности непосредственно поддерживают цели авиакомпаний: содействовать безопасности, эффективности, бесперебойности и экономической эффективности воздушных операций. ARINC

Комитет по авиационной электронной технике (AEEC) является международным органом технических профессионалов в авиации, который ведет разработку технических стандартов для бортового электронного оборудования, включая авионику и бортовое развлекательное бортовое развлекательное оборудование, используемое на коммерческих, военных и транспортных судах. AEEC создает на основе консенсуса, в добровольной форме стандарты годности, функционирования и интерфейсы, которые публикуются ARINC как Стандарты ARINC. Использование Стандартов ARINC приносит существенную выгоду авиакомпаниям, позволяя обеспечивать взаимозаменяемость и унифицированность авионики и сокращая расходы сокращая расходы на авионику путем развития путем развития конкуренции. Существуют три класса Стандартов ARINC: a) Характеристики ARINC – определяют форму, годность, функции и интерфейсы авионики и другого бортового электронного оборудования. Характеристики ARINC предоставляют

перспективным изготовителям бортового электронного оборудования согласованное и скоординированное мнение авиационного технического сообщества в отношении требований к новому оборудованию, включая стандартизированные физические и электрические характеристики, для повышения взаимозаменяемости и конкуренции. b) Спецификации ARINC – используются главным образом для определения или физической упаковки или монтажа авионики, стандартов обмена данными или компьютерного языка высокого уровня. c) Отчеты ARINC – содержат указания или общие сведения, которые авиакомпании считают хорошей практикой, часто связанной с техническим обслуживанием и содержанием авионики.

Выпуск Стандарта ARINC не обязывает любую авиакомпанию или ARINC приобретать указанное в нем оборудование, также он не устанавливает признания или наличия требований к эксплуатации такого оборудования, равно как и не составляет одобрения изделия любого изготовителя, разработанного или изготовленного по Стандарту ARINC. Для облегчения постоянного совершенствования изделия по данному Стандарту ARINC в заключительную часть данной публикации включены два заявления: Отчет об ошибках просит сообщать о любых изменениях, которые необходимо внести в текст или схемы данного Стандарта ARINC. Форма ARINC IA по инициации/модификации проекта просит давать любые рекомендации для добавления важной информации к данному документу, которая составит новое Дополнение.

СПРАВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ Не для перепродажи


СОДЕРЖАНИЕ 1.1

Цель документа

1.2

Объем документа

1.3

Организация документа

1.3.1

Спецификация ARINC 664, Авиационная сеть передачи данных

1.4

Сопутствующие документы

1.4.1

Отношение данного документа к другим Стандартам ARINC

1.4.2

Отношение к отраслевым стандартам

1.4.3

Документы RTCA и EUROCAE

1.5

Приоритет документов

1.6

Утверждение регулирующего Утверждение регулирующего органа

2.0

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

2.1

Сравнительная модель

2.2

Коммутируемые сети Ethernet

2.3

Расширяемость

2.4

Порядковая целостность

2.5

Сбои в работе системы

2.6

Коммутация

2.7

Эксплуатационные параметры системы

3.0

СПЕЦИФИКАЦИЯ ОКОНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

3.1

Введение

3.1.1

Определение ОС

3.2

Взаимодействие и детерминизм на уровне протокола управления доступом (MAC)

3.2.1

Виртуальный канал передачи данных

3.2.2

Управление рабочей Управление рабочей нагрузкой/трафиком

3.2.3

Распределение времени

3.2.4

Эксплуатационные характеристики оконечной системы

3.2.4.1

Латентность

3.2.4.2

Ограничения MAC

3.2.4.3

Дрожание

3.2.5

Адресация по MAC

3.2.5.1

Адрес назначения по MAC

3.2.5.2

Адрес источника по MAC

3.2.6

Понятие резервирования Понятие резервирования

3.2.6.1

Порядковые номера и посылающая оконечная система

3.2.6.2

Порядковые номера и принимающая оконечная система

3.2.6.2.1

Проверка целостности

3.2.6.2.2

Управление резервированием Управление резервированием

3.3

Взаимодействие на уровне IP и выше



СОДЕРЖАНИЕ 1.1

Цель документа

1.2

Объем документа

1.3


1.3.1

Спецификация ARINC 664, Авиационная сеть передачи данных

1.4

Сопутствующие документы

1.4.1


1.4.2


1.4.3


1.5


1.6

Утверждение регулирующего Утверждение регулирующего органа

2.0

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

2.1

Сравнительная модель

2.2

Коммутируемые сети Ethernet

2.3

Расширяемость

2.4

Порядковая целостность

2.5

Сбои в работе системы

2.6

Коммутация

2.7

Эксплуатационные параметры системы

3.0

СПЕЦИФИКАЦИЯ ОКОНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

3.1

Введение

3.1.1

Определение ОС

3.2

Взаимодействие и детерминизм на уровне протокола управления доступом (MAC)

3.2.1

Виртуальный канал передачи данных

3.2.2

Управление рабочей Управление рабочей нагрузкой/трафиком

3.2.3

Распределение времени

3.2.4

Эксплуатационные характеристики оконечной системы

3.2.4.1

Латентность

3.2.4.2

Ограничения MAC

3.2.4.3

Дрожание

3.2.5

Адресация по MAC

3.2.5.1

Адрес назначения по MAC

3.2.5.2

Адрес источника по MAC

3.2.6

Понятие резервирования Понятие резервирования

3.2.6.1

Порядковые номера и посылающая оконечная система

3.2.6.2

Порядковые номера и принимающая оконечная система

3.2.6.2.1

Проверка целостности

3.2.6.2.2

Управление резервированием Управление резервированием

3.3

Взаимодействие на уровне IP и выше


СПЕЦИФИКАЦИЯ ARINC 664, ЧАСТЬ 7 СПРАВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ 3.3.1

Службы авионики

3.3.1.1

Порты сообщений Службы стробирования авионики

3.3.1.1.1

3.3.1.1.1.1

При передаче

3.3.1.1.1.2

При приеме Служба ожидания авионики

3.3.1.1.2

3.3.1.1.2.1

При передаче

3.3.1.1.2.2

При приеме

3.3.1.2

Порт SAP

3.3.1.2.1

Службы для соответствующей сети

3.3.1.2.2

Управление ошибками в порту SAP

3.3.1.2.3

Службы передачи файлов

3.3.1.3

Субвиртуальная линия

3.3.2

Типичный пример протокола передачи файлов

3.3.3

Стек сообщений в ОС

3.3.3.1

MAC-профиль ОС

3.3.3.2

IP-профиль ОС

3.4

Взаимодействие на уровне сетей

3.4.1

Адресация

3.4.1.1

Введение

3.4.1.2

Структура кадра AFDX без фрагментации

3.4.1.3

Идентификация сквозной связи

3.4.1.3.1

Связь внутри AFDX

3.4.1.3.2

Связь вне AFDX

3.4.1.4

Формат IP-адресации

3.4.1.4.1

IP-адрес источника

3.4.1.4.2

IP-адрес назначения

3.4.1.5

Порт связи AFDX, SAP и формат адресации UDP/TCP

3.4.1.5.1

Порты связи в AFDX

3.4.1.4.1

Порты в SAP

3.4.1.5.1

Распределение номеров портов связи в SAP и AFDX

4.0

СПЕЦИФИКАЦИЯ КОММУТАТОРА

4.1

Основные понятия

4.1.1

Фильтрация и введения функции определение политики

4.1.1.1

Параметры управления и фильтрации

4.1.1.2

Фильтрация кадров

4.1.1.3

Политика в отношении трафика

4.2

4.2.1

Функция фильтрации и определение политики Фильтрация кадров



Политика управления трафиком

4.2.2 4.4

Функция коммутации

4.5

Функция оконечной системы коммутатора

4.5.1

Общий обзор

4.5.2

Политика адресации

4.6

Функция мониторинга

4.7

Файлы конфигурации

4.7.1

Введение

4.7.2

Таблица конфигурации по умолчанию

4.7.2.1

Физический порт по умолчанию

4.7.2.2

Конфигурация приема по умолчанию

4.7.2.3

Конфигурация передачи по умолчанию

4.7.3

Таблицы конфигурации, загружаемые в поля: файл конфигурации OPS

4.7.3.1

Таблица конфигурации оконечной системы

4.7.3.2

Таблица фильтрации-управления и конфигурации посылки

4.8

Режимы эксплуатации

4.8.1

Общий обзор

4.8.2

INIT

4.8.2.1

IПоследовательность инициализации

4.8.2.2

Земля _ Условия

4.8.3

OPS: Режим эксплуатации

4.8.4

DL: Режим загрузки данных

4.8.5

SHOP (по выбору)

4.8.6

PASSIVE

4.8.7

QUIET

4.9

Загрузка данных

4.9.1

Общие требования к загрузке данных

4.9.2

Идентификация конфигурации

4.9.2.1

Определение конфигурации коммутации

4.9.2.2

Идентификация конфигурации включения коммутации

4.9.3

IP-адрес загрузчика данных

4.10

Программирование выводов

4.10.1

Обработка программирования выводов

4.10.1.1

Когда следует читать программирование выводов

4.10.1.2

Проверка четности и обработка

4.10.2 4.10.2.1 4.11

4.11.1

Список программирования выводов Кодирование позиций Эксплуатационные характеристики Общие характеристики



4.11.2

Характеристики физического уровня

4.11.3

Возможности обработки

5.0

СИСТЕМНЫЕ ВОПРОСЫ

5.1

Производительность

ДОПОЛНЕНИЯ 1

Формат данных

2

Положения по профилям протоколов IP/ICMP, UDP и TCP94

ПРИЛОЖЕНИЯ A

Пример идентификации ОС

B

Инструкции по форматированию из ARINC 429 в AFDX

C

Сетевая терминология

D

Службы отображения протокола

Стандарт ARINC – Отчет об ошибках Форма ARINC IA по инициализации/модификации проекта (APIM)


СПЕЦИФИКАЦИЯ ARINC 664, ЧАСТЬ 7 СПРАВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ 1.0 ВВЕДЕНИЕ 1.1 Цель документа

Цель настоящего документа заключается в том, чтобы определить детерминированную сеть: коммутируемую бортовую сеть Ethernet (AFDX™). AFDX™ является товарным знаком компании Airbus и используется с разрешения. В настоящем документе также описаны дополнительные требования к эксплуатации систем авионики в контексте AFDX. Данная спецификация позволяет: •

системным интеграторам рассчитывать критические системы полета, используя AFDX;

•

разработчикам оборудования определять оборудование, взаимодействующее с AFDX. Объем документа

1.2

Требования, перечисленные в настоящем взаимодействующих функциональных элементов:

документе,

направлены

•

Канал передачи данных: MAC, понятие адресации виртуальной линии связи

•

Сеть: IP, ICMP

•

Передача: UDP, TCP (по выбору)

•

Уровни применения сети: выборка, ожидание, SAP, TFTP и SNMP

на

определение

Настоящий документ будет ограничен описанием нормативных протоколов, упомянутых выше. КОММЕНТАРИЙ

Разработчики систем могут добавлять другие протоколы в конкретных случаях (например, FTP на уровне применения сети), но нет гарантии, что ТЭЗ, соответствующий AFDX, примет этот дополнительный протокол. Физический слой здесь не указывается, но должен быть любым из решений, определенных в ARINC 664, Часть 2. Это означает, что любой ПЗФ, соответствующий AFDX (включая коммутатор), может быть подсоединен к любой сети AFDX, так как должны соблюдаться требования к форме и пригодности (конкретные для системы и не указанные в настоящем документе. КОММЕНТАРИЙ Взаимозаменяемый коммутатором AFDX может быть определен в Спецификации ARINC серии 700 или 900. 1.3


1.3.1 Спецификация ARINC 664 на бортовую сеть передачи данных

Спецификация ARINC 664 определяет для установки на воздушные суда сеть передачи данных Ethernet. Она разработана несколькими частями, перечисленными ниже: Часть 1 -

Понятия и общий обзор систем Concepts and Overview

Часть 2 -

Физические спецификации и спецификации канальных уровней Ethernet

Часть 3 -

Протоколы и службы Internet

Часть 4 -

Структуры адресов и присваиваемые номера Internet

Часть 5 -

Службы и функциональные элементы взаимосвязи между сетями

Часть 6 -

Резервируется

Часть 7 Часть 8 -

Бортовая коммутируемая дуплексная сеть Ethernet (AFDX) Службы верхних уровней

1.4 Сопутствующие документы 1.4.1




При разработке стандартов для систем и подсистем авионики, в которых используются возможности, предоставляемые данной спецификацией, они должны учитывать положения данной спецификации путем ссылки. Ссылки на данную спецификацию должны предполагать применение наиболее свежей версии данной Спецификации. Перечень других документов ARINC, которые относятся к данной спецификации, приведен ниже. Спецификация ARINC 653: Стандарт на прикладные программы для авионики Спецификация ARINC 615A: Устройство загрузки данных с использованием интерфейсов Ethernet Спецификация ARINC 665: Стандарты на загружаемое программное обеспечение 1.4.2


Стандарт IEEE Standard 802.3, Выпуск 2000, считается неотъемлемой частью настоящей спецификации и его необходимо изучить. В настоящем документе при ссылке на этот стандарт его название сокращается до "IEEE 802.3." 1.4.3


RTCA и EUROCAE разрабатывают Стандарты минимальных эксплуатационных параметров (MOPS), которые применяются к бортовому электронному оборудованию, системам и процессам. К данной Спецификации относятся последние версии следующих документов RTCA и EUROCAE: RTCA DO-160/EUROCAE ED-14: Окружающие условия и порядок испытаний бортового оборудования. В данном документе при ссылке на этот стандарт его название сокращается до "DO160." RTCA DO-254: Руководство по проектным гарантиям на бортовое электронное оборудование. RTCA DO-178B: Руководство по проектным гарантиям на бортовое программное обеспечение.

КОММЕНТАРИЙ

Особые уровни производительности, установленные в документах RTCA/EUROCAE, определяются интегратором бортовых систем в соответствии с применением. 1.5


Данная Спецификация основана на стандарте IEEE 802.3. Главной целью данной Спецификации является определение изменений в положениях IEEE 802.3 в тех случаях, когда аэронавигационное оборудование или пользователь входит в конфликт с положениями IEEE 802.3, или когда необходимо устранить непонятные моменты путем ограничения элементов, доступных инженерам. Содержание данной Спецификации ограничено описанием таких изменений и ограничений элементов. В случае противоречия между данной Спецификацией и действующими стандартами ISO и IEEE данная Спецификация имеет приоритет. Утверждение регулирующего органа 1.6 Применение данного стандарта должно соответствовать всем применимым регулирующим требованиям. Изготовителям настоятельно рекомендуется получить всю необходимую информацию для такого утверждения регулирующим органом. Такая информация в данной Спецификации не содержится, и от ARINC ее получить нельзя.


СПЕЦИФИКАЦИЯ ARINC 664, ЧАСТЬ 7 СПРАВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ 2.0 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Бортовая сеть передачи данных описана в данном стандарте в качестве профилированной версии сети Ethernet по стандарту IEEE 802.3 с использованием IP-протоколов адресации и соответственной передачи. В Части 7 описана часть этой системы для случаев, когда самую большую важность имеет качество обслуживания, включая своевременную доставку.

Профилированные сети

Детерминированные сети

Соответствующие сети (IEEE802.3 и IP)

Рис. 2-1 – Иерархия сетей AFDX является специальным случаем профилированной сети. Детерминированная сеть может

сообщаться в более широкой профилированной сетью и путем вмешательства с соответствующей сетью через маршрутизатор или шлюзы. На Рис. 2-1 показана эта иерархия сетей. Более подробная информация о протоколах, используемых сетевыми службами, содержится в Приложении C. Системы управления, в общем, и системы авионики в частности основаны на своевременной и полной доставке данных от источника к получателю. Для безопасности необходимы каналы связи «в реальном времени» критических систем. 2.1 Сравнительная модель В качестве сравнения вопросов синхронизации полезно сравнить сеть Ethernet с обычной бортовой шиной передачи данных. Примеры, показанные на рис. 2-2, подразумевают последовательные сообщения без ошибок/повторных попыток.

Рис. 2-2 – Шина 429 ARINC



Параметрами в данном примере являются : Ts = латентность доставки через оконечную систему источника Tm = синхронизация сообщения (длина -s- пропускная способность) Tr = латентность доставки через оконечную систему получателя

и совокупная латентность, L, равна: L = Ts + Tm + Tr

Так как пропускная способность фиксированная, конфликтов не существует, и латентность оконечной системы постоянная, время, необходимое для передачи сообщения по сети от отправителя получателю постоянное. Оконечные системы других получателей могут принять то же сообщение, не воздействуя на его синхронизацию, тогда как второй источник, соединенный с LRU c, будет эффективно принят независимой оконечной системой. Эта сеть с двухточечным соединением является почти идеально детерминированной. Время доставки сообщения может быть вычислено и является постоянным. Увеличение пропускной способности приводит к сокращению синхронизации сообщений. Надежность может быть определена путем анализа или испытаний на месте, и может использоваться резервная система. Так как каждый канал сквозной передачи не зависит друг от друга, задержек в соединении не существует, и отказ в одной оконечной системе не влияет на способность действующих оконечных систем обмениваться сообщениями. 2.2 Коммутируемые сети Ethernet

В системе с многими оконечными станциями последовательный монтаж проводов является крупной проблемой. Сети Ethernet обладают значительными преимуществами, и подходящую модель детерминированной сети можно получить посредством эмуляции прямых соединений. Раздел сети Ethernet, коммутируемой по топологии звезда, которая обеспечивает такие же возможности соединения как и ARINC 429 показан на Рис. 2-3. Время задержки в таких узлах не устанавливается только задержками в аппаратуре; существует переменная величина – дрожание , которая вызывается конфликтами данных в сети. Обычно сеть анализируется на аккумулируемую латентность (включая аппаратные задержки и эффекты дрожания) и пропускную способность канала связи. Синхронизация компонентов Ethernet показана на Рис. 2-3.

Рис 2-3 – Синхронизация в сети Ethernet

В данном простом примере передатчики двух оконечных систем (ES a и ES b) предлагают данные для использования приемником ES c, кадры передаются через коммутатор SWa. Одновременный прием кадров от ESa и ESb коммутатором осуществляется очередностью двух кадров для дальнейшей передачи ES c, причем максимальное дрожание зависит от длины сообщения: Tj = (8 x M) / Nbw + Tmin_gap ( предполагаются кадры одинакового размера).


ARINC 664P7_rus

Recommend Documents