Avionics Full Duplex – Wikipédia

Avionics Full Duplex Switched Ethernet (AFDX) to zbędna i niezawodna sieć Ethernet, opracowana i znormalizowana przez europejskich przemysłowców samolotów w celu wyposażenia Airbus A380, A350 i A400M, a także ATR72 600.

Jest to system, który ma służyć jako wsparcie wewnętrznej komunikacji samolotów, a nie komunikacji z zewnątrz. Komunikacja wewnętrzna to zasadniczo dane wymieniane między różnymi składnikami płaszczyzny.

W świecie konwencjonalnej komunikacji użycie „warstw w warstwach” umożliwiło uczynienie aplikacji niezależnych od używanych przez nich systemów komunikacyjnych. Nazywa się to abstrakcją środków komunikacji.

Jednak potrzeby lotniczej są podyktowane szczególnie poważnymi ograniczeniami niezawodności i nadmiarowości. W rezultacie systemy komunikacji samolotów wykorzystują łącza komunikacyjne i konkretne protokoły, dostosowane do ich konkretnych wymagań.

W praktyce Planeic wykorzystuje głównie dwie kategorie komunikacji cyfrowej na pokładzie:

• Komunikacja kontroli procesu, które są związane z systemami próbkowania wartości analogowych (prędkość, wysokość, orientacja itp.), Które ogólnie nie wymagają odpowiedzi na wynik transmisji informacji (brak uniewinnienia transmisji).
• Komunikacja obsługująca w systemach informatycznych, które są oparte na złożonych i ustrukturyzowanych wymian informacyjnych (karty, pogoda, plany lotu itp.) Wymagające wdrożenia prawdziwego dialogu (uniewinnienia do otrzymywania informacji itp.). Dlatego przepustowość niezbędna do tych wymian jest ważniejsza niż dla prostej komunikacji.

Wymagania [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

Ewolucja rynku aeronautycznego prowadzi do obniżenia kosztów, wykorzystania pojęć modułowości, ponownego wykorzystania i dzielenia się zasobami, ponieważ nowoczesne systemy operacyjne wiedzą, jak to zrobić.

Celem AFDX jest zatem osiągnięcie tych zmian, biorąc pod uwagę sprzeczne cele:

Wybór technologiczny [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

Kiedy w 1999 r. Konieczne było dokonanie pierwszych wyborów w celu zdefiniowania nowego standardu, dwie konkurencyjne technologie w celu wygenerowania AFDX były z jednej strony kombinację Ethernet – TCP/IP z IT, a innymi słowy, technologia bankomatowa w Świat telekomunikacyjny.
Kiedy zasada przełączania (używana przez ATM) pojawiła się na Ethernet, sprawiło, że był to wysoki poziom i dojrzały standard, wspierany przez znacznie większy rynek niż w przypadku telekomunikacji.

Zasady [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

Jest to zatem zaprzysiężony Ethernet (w trybie pełnego dupleksu) związany z konkretnymi modyfikacjami, które uwzględniają w czasie rzeczywistym i ograniczenia certyfikacyjne w wybranym świecie lotniczym. Stąd nazwa AFDX: A Vionics F Ull D Uple X Przełączony Ethernet. AFDX jest znormalizowany przez część 7 standardu ARINC 664, standard, który również zapewnia kolejne potrzeby, takie jak poufność lub zgodność z protokołem IPv6.

AFDX opiera się zatem na otwartym standardzie i spełnia cele modułowego systemu komunikacji dla płaszczyzny. Zapewnia środki do dzielenia się zasobami, segregację przepływów, a także determinizm i dostępność wymagana do certyfikatów lotniczych. Większość specyficznych funkcji AFDX to poziom warstwy łącza danych.

Połkana i zbędna sieć [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

AFDX opiera się na zasadzie przełączonej sieci, to znaczy, że sprzęt terminalny odpowiedzialny za problem lub odbiór danych jest zorganizowany wokół przełączników odpowiedzialnych za transport tych danych.

Aby zaspokoić potrzebę dostępności sieci, sieć AFDX jest fizycznie nadmiarowa: każdy sprzęt terminalny emituje komunikaty na dwóch różnych kanałach do niezależnych przełączników przełączników, zapewniając obie transmisję. Zmniejsza to awarie transmisji i problemy związane z awarią sprzętu. Ta redundancja pozwala również na „wysyłkę” (odlot) samolotu, gdy A lub nawet kilka przełączników spadają.

Segregacja przepływów, ograniczenia i determinizm w czasie rzeczywistym [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

Solidna segregacja przepływów danych opiera się na rezerwacji przepustowości na kanale komunikacyjnym o nazwie VL ( wirtualny link lub wirtualny link). Kanały te są powiązane z nadajnikiem, a dane są przesyłane do Ethernet w trybie dyfuzji ( multiemisja ). Przełączniki umożliwiają segregację przepływów przez mechanizm filtrujący ruch list dostępowych (ACL) w zależności od adresów (Ethernet lub Mac), w podobny sposób jak zapory IP.

Aby zagwarantować zgodność z ograniczeniami transmisji danych w czasie rzeczywistym, VL AFDX są powiązane ze specyfikacjami przepustowości (lub „umowami”). Umowy te ustawiają maksymalny rozmiar przesyłanych ramek i minimalny czas między każdą ramką. Te dwa parametry umożliwiają następnie ocenę maksymalnej przepustowości danego VL. Umowa jest zatem obsługiwana przez przełączniki, które zarządzają tymi VLS.

Determinizm i czas transmisji są gwarantowane przez umowę przepustowości związaną z przełączaniem, co pozwala uniknąć kolizji i ponownych emisji.

Podsumowując, koncepcja VL zezwala na obliczenie maksymalnych opóźnień transmisji, co umożliwia przeprowadzenie certyfikacji systemu aeronautycznego. W praktyce sieć Ethernet jest zatem koniecznie niedostatecznie eksploatowana, aby umożliwić wdrożenie tych gwarancji.

L’Afduns est Utilisé dans l’Airbus A380 (Notesta-tressative, Anthusekland Anth189, Anthusekland Antawestland Awustaest Awustaut MC-21, Bombardier Global Express, Bombardier Cseries, Learj21, Comac Com C9, Comakestions Agawests Awoiaks Awo99.

W przypadku urządzeń AFDX rozmieszczonych w A380 Airbus narzucił silne ograniczenia czasowe:

• 150 mikrosekund Maksymalny czas krzyżowania warstw komunikacji (UDP, IP, zarządzanie przepustowością, zarządzanie redundancją i sieć Ethernet)
• 150 mikrosekund maksimum do odbierania ciągłego ruchu
• 100 mikrosekund Maksymalnie dla przeniesienia ramek, kontrola zastosowania przepustowości i zarządzania dyfuzjami na poziomie przełączników.

Aby odpowiedzieć na te żądania, Airbus wybrał dwóch dostawców: Thale (standardowy sprzęt terminalu CPIOM) i Rockwell Collins (Switches) i zatwierdził inne implementacje dla niezmiennych LRU, takich jak Safran ElectronicsDefense.

Premier Bilan [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

Zastosowanie otwartych standardów, takich jak Ethernet, zmniejszyło koszty rozwoju w niektórych obszarach. Zwłaszcza w dziedzinie oprzyrządowania laboratoryjnego, ponieważ standardowe narzędzia mogą być używane bez wymagania określonych zmian. Podobnie, jeśli chodzi o projektowanie i rozwój, można polegać na danych i istniejącej wiedzy specjalistycznej.

Zyski te są jednak ograniczone potrzebą wykonania komponentów w dziedzinie lotniczej zgodnie z certyfikowanym procesem rozwoju. Jednak elementy handlu (komponenty na półce) nie mogą często spełniać tego kryterium, dlatego też sprzęt musi być zawsze wykonywany specjalnie na rynek lotniczy.

Ponadto ta pierwsza sieć AFDX stanowiło poważne problemy techniczne techniczne i wdrażania, bardziej powiązane z treścią (zarządzanie danymi) niż z technologią przygotowaną przez programy badawcze.

Perspektywy [[[ modyfikator |. Modyfikator i kod ]

AFDX oferuje nowe podejście do projektowania lotniczego, bardziej znormalizowane i modułowe, w szczególności (częściowe) przyjęcie „otwartych” technologii światowych.
Jego wdrożenie w przyszłości wydaje się być wzmocnione przez jego użycie przez Airbusa na A380, A400M i A350 XWB, ale jeszcze bardziej zgoda Boeinga dla tego nowego standardu. Ten protokół może być również wykorzystywany przez przemysł kosmiczny, taki jak NASA, która badała go na początku 2007 roku pod kątem nowego zamieszkałego pojazdu poszukiwawczego ^{[[[ Pierwszy ]} .