Stanag 3910 – Wikipedia wiki

Stanag 3910 Transmission de données à grande vitesse sous Stanag 3838 ou contrôle équivalent à fibre optique ^{[d’abord] [2]} est un protocole défini dans un accord de normalisation de l’OTAN pour le transfert de données, principalement destiné à être utilisé dans les systèmes avioniques. Stanag 3910 permet un stanag 3838 de 1 Mo / s ^[3] / Mil-std-1553b / mod def stan 00-18 pt 2 (3838 / 1553b) Le bus de données à augmenter avec un bus à grande vitesse (HS) de 20 mb / s, qui est appelé dans la norme comme le canal HS : Le bus 3838 / 1553B dans une implémentation de Stanag 3910 est ensuite appelé canal à basse vitesse (LS). Les canaux ou les deux peuvent être multipliés et peuvent utiliser des milieux électriques ou optiques. Lorsque les canaux utilisent des supports redondants, ceux-ci sont appelés individuellement en bus par la norme. ^{[d’abord] [2]}

Histoire [ modifier ]]

Le Stanag 3910 d’origine, c’est-à-dire la norme de l’OTAN, a atteint, au moins, la version 1.8 du projet, ^[4] Avant les travaux, il a été abandonné au début des années 1990 en faveur de sa publication par le biais d’organisations de normalisation non militaires: la préface du révérend 1.7 du stanag à partir de mars 1990 a déclaré que “l’organisme principal de ce document est identique à la proposition de la révocation. Pren 3910 “. ^[d’abord] Suite à cela, plusieurs versions provisoires en papier vert, Pren 3910 P1 & P2, ont été produites par le groupe ouvrière C2-GT9 de la Association Europeene des Constructeurs de Materiel Aerospatial (Aecma) (maintenant Asd-stan), ^[2] Avant que son développement ait également cessé en 1996-197 (après le retrait de la délégation française, qui a tenu le président d’AECMA C2-GT9 à l’époque). En conséquence, la norme demeure (en août 2013) sous forme de papier vert: la dernière version projetée est le numéro Pren3910-001 P1, dont la feuille avant indique, “cette” série aérospatiale “Prestandard a été rédigée sous le Responsabilité de l’AECMA (Association européenne des industries aérospatiales). Il est publié sur Green Paper pour les besoins des membres AECMA. ^[2] Cependant, malgré cet avertissement, le document est proposé à la vente par ASD-Stan, actuellement (août 2013) à 382,64 €. ^[5]

Utilisation [ modifier ]]

La nature incomplète du processus de normalisation (en août 2013) n’a pas empêché au moins deux versions de Stanag 3910 en mise en œuvre: une pour le typhon Eurofighter ^[6] et un pour le Dassault Rafale. La version eurofighter, connue sous le nom d’Efabus, est standardisée par un document interne eurofighter (SP-J-402-E-1039). ^[7] La documentation de normalisation de la version Dassault est inconnue.

La version Efabus de Stanag 3910 est connue pour utiliser un canal de commande électrique à basse vitesse (3838 / 1553B) et un canal HS à fibre optique. ^{[6] [7]} La version spécifiée pour le Dassault Rafale utilise des supports électriques pour les deux canaux.

Il existe un certain nombre de fabricants d’équipements avioniques qui fournissent à la fois des équipements de vol et de sol (par exemple, test) à cette norme de protocole.

La norme (brouillon) contient des annexes, appelées feuilles de barre oblique, qui spécifient un certain nombre de types de supports différents pour les canaux à grande vitesse et à basse vitesse, les implémentations identifiant une feuille de barre oblique spécifique avec les spécifications pertinentes. ^[2]

Optique [ modifier ]]

Les versions de Stanag 3910 utilisant des supports optiques pour le composant du canal HS nécessitent un composant passif supplémentaire, sous la forme d’un coupleur d’étoile optique, réfléchissant ou transmissif, pour interconnecter les bornes distantes. Cela limite le nombre de terminaux distants qui peuvent être connectés au support HS, par l’effet de l’étoile optique sur la puissance optique (déterminée par le nombre de “façons” de l’étoile). ^[2] Par conséquent, il peut ne pas être possible pour tous les (jusqu’à) 31 RTS (et 1 BC) qui peuvent être connectés au canal LS pour avoir des connexions de canaux HS.

Les types de supports optiques comprennent le noyau de 200 et 100 μm de diamètre (280, 240 ou 140 μm de revêtement) Fibre optique d’index (revêtement déprimé). ^[2] Ce sont des fibres beaucoup plus importantes que celles couramment utilisées dans les applications commerciales courtes, qui sont plus normalement 50/125 ou 62,5 / 125 μm. Il s’agit, en partie au moins, de réduire les problèmes associés à la contamination des connecteurs optiques – une taille donnée de particules entre les faces d’extrémité de la fibre dans un connecteur ou un désalignement d’un tel connecteur a beaucoup moins d’effet sur la fibre plus grande – qui est considéré comme un problème important dans les applications avioniques, en particulier lorsque des environnements de contaminer, des vibrations élevées et des plages de température larges peuvent s’appliquer.

La principale différence entre les réseaux de fibres couplés à étoiles transmissives et réfléchissantes est que deux fibres sont nécessaires avec le coupleur d’étoile transmissive pour connecter un élément remplaçable de ligne (LRI), mais avec l’étoile réfléchissante et un coupleur “Y” interne au LRI, Une seule fibre est requise: un coupleur “Y” est un dispositif optique à trois ports qui relie l’émetteur simplex et le récepteur simplex à une seule fibre qui transporte les signaux optiques transmis et reçus par le LRI dans des directions opposées (demi-duplex) . Cependant, alors que l’utilisation de l’étoile réfléchissante réduit le câblage dans l’avion, et donc le poids, les pertes excédentaires impliquées dans l’utilisation des coupleurs “Y” et du coupleur d’étoile réfléchissant font de la satisfaction des exigences du budget de puissance, étant donné une puissance et un récepteur d’émetteur et un récepteur Sensibilité, plus difficile.
Bien qu’il soit explicitement indiqué que les bus LS peuvent être un équivalent à fibre optique de Stanag 3838, par ex. MIL-STD-1773, il n’y a aucune implémentation connue de cette approche.

Électrique [ modifier ]]

Les versions utilisant un canal HS électrique nécessitent un composant actif supplémentaire, sous la forme d’un “répéteur central”, avec des lignes de collecteur et de distributeur multiples (qui utilisent des coupleurs directionnels pour se connecter au LRIS) et une mémoire tampon, pour permettre de petites Différences dans les débits de données.

La norme et la feuille de barre oblique des supports électriques qu’il contient spécifient un câble d’impédance caractéristique de 100 ohme pour les lignes de collecteur et de distributeur. Une longueur de câble maximale n’est pas donnée non plus, et les limites ne sont pas non plus sur le nombre de coupleurs directionnels et donc RTS. Cependant, les pertes dans les coupleurs directionnels, etc., en particulier pour le RT le plus éloigné du répéteur central, et les limites de la plage dynamique entre la RT la plus éloignée (et la plus atténuée) et la plus proche (et la moins atténuée), limitera le nombre de RTS opérant à la norme qui peut être connecté aux médias HS.

Architectures de système [ modifier ]]

Étant donné que Stanag 3910 utilise un canal LS 3838 / 1553B pour le contrôle, les architectures logiques prises en charge sont très similaires à celles décrites pour 3838 / 1553b. Essentiellement, il y a un contrôleur de bus (BC) et jusqu’à 31 terminaux distants (0-30) (0-30) (RT) connectés au bus. Le BC commande ensuite le RTS pour recevoir ou transmettre les données, soit RT à RT, RT à BC, BC à RT, RT à RTS (diffusion) ou BC à RTS (diffusion).

Avec des bus HS à médias électriques, l’architecture physique est comme celle avec 3838 / 1553B, sauf que le répéteur central doit être à une extrémité de chacune des lignes de collecteur et de distributeur: les connexions du RT à ces lignes fonctionnent préférentiellement dans une direction physique le long du long le long du long du long le long de la direction physique Le bus – d’où des coupleurs directionnels.

L’utilisation de supports optiques pour les bus HS, par ex. Dans Efabus, a un effet significatif sur les architectures physiques: il n’est pas pratique de mettre en œuvre des architectures de bus couplées Linier T, où le bus est exécuté sur la plate-forme (par exemple, l’avion), et chaque élément remplaçable de ligne (LRI) se connecte, bien qu’un aéronef se connecte, bien qu’un aéronef), et chaque élément remplaçable de ligne (LRI) se connecte, bien qu’un aéronefre Stume, au point pratique le plus proche de son chemin. Au contraire, chaque LRI a une connexion médiatique physique optique à un coupleur d’étoile commun, qui le connecte passivement à tous les autres LRI connectés à la même étoile. Dans le cas d’une étoile réfléchissante, la connexion de bus à partir du RT sera un seul câble à fibre, sur lequel le RT transmet et reçoit (demi-duplex). Avec une étoile transmissive, chaque RT est connecté via deux fibres, une pour qu’elle transmet et une pour qu’elle reçoive des données.

Séquence de transfert [ modifier ]]

Les transferts sur le canal HS sont initiés via le canal LS 3838 / 1553B, de manière analogue à la configuration des transferts de données 3838 / 1553B. Les transferts 3838 / 1553B BC-RT sont envoyés à une sous-adéquation spécifique de la réception et de la transmission RTS par le contrôleur de bus Stanag 3910 (BC). Bien que ce soit une sous-adéquation du côté LS du RT, et donc exactement la même que tout autre sous-addition de RT 3838 / 1553B, cette sous-addition est connue sous le nom de “Subaddress HS”. Les transferts 3838 / 1553B BC-RT portent chacun un seul mot de données, appelé mot d’action HS. Chaque mot d’action HS identifie le message HS à transmettre ou reçu, analogue aux mots de commande utilisés pour initier les transferts RT 3838 / 1553B. Comme pour les transferts 3838 / 1553B, il peut y avoir des transferts HS de BC à RT, RT à BC, RT à RT, BC à RTS (diffusion) et RT à RTS (diffusion).

Selon la norme, les mots HS Actions comprennent ce qui suit:

Un champ HS A / B à seul bits, qui indique quel bus d’un canal HS double redondant, le message doit être transmis et reçu.

Un champ HS T / R à seul bits, qui indique si le mot d’action HS commandant le RT pour transmettre ou recevoir.

Un champ Message HS 7 bits / HS Mode. Cela indique soit que le mot d’action HS est un contrôle de mode (valeur = 0000000) ou identifie la sous-adéquation des HS RT (qui est une entité différente de la sous-addition HS à laquelle le mot d’action HS est envoyé) à partir de laquelle le message doit être envoyé ou auquel il doit être reçu, en fonction de la valeur du champ HS T / R.

Un champ de code de blocs HS 7 bits (BLC) ou un champ de code de mode HS, qui “doit être la quantité de blocs de données à envoyer ou à recevoir par le RT sur le canal HS ou le code de mode HS”. La norme continue en disant “Le message doit être composé de 32 mots de données par bloc de données et un maximum de 2 ⁷ Les blocs de données peuvent être transmis ou reçus “.

En tant que mot de données 3838 / 1553B, le mot d’action HS est précédé par le champ de synchronisation des données de données à 3 bits et suivi du bit de parité à un bit. Dans le cadre d’un transfert 3838 / 1553B BC-RT, il est précédé d’un mot de commande 3838 / 1553B, et devrait normalement, c’est-à-dire s’il n’est pas diffusé, invalide ou illégal, provoquer un mot de statut 3838 / 1553B du RT de réception.

Dans le cas d’un transfert RT à RT HS, le BC envoie un mot d’action HS au HS RT récepteur, lui demandant de recevoir le message HS avec une valeur de comptage de blocs spécifiée à la sous-affaire spécifiée. La réception RT répondra ensuite sur le canal LS avec un mot d’état LS indiquant qu’il a reçu le mot d’action HS. La Colombie-Britannique enverra alors, après un écart de ménage sur le canal LS, enverra un autre mot d’action HS au HS RT transmis, en lui demandant de transmettre le message, normalement avec la même valeur de comptage de blocs et de l’une de ses sous-adressées. La transmission RT répondra ensuite sur le canal LS avec un mot d’état LS indiquant qu’il a reçu le mot d’action HS et remplissant le format de contrôle HS. Le HS RT transmettant un message HS commencera alors sa transmission dans un temps maximum mesuré à partir du (dernier) bit de parité du mot d’action HS Transmit. Ce temps d’initialisation est spécifié dans les feuilles de barre oblique, bien que tous ceux de la norme de courant actuel soient de 24 à 32 µs. Si le HS RT récepteur ne reçoit pas le début du message HS dans un temps spécifié (dans la feuille de barre oblique), qui devrait être suffisant pour la durée du format de contrôle HS et le temps d’initialisation de l’émetteur, il est nécessaire de passer un temps mort .

Selon la norme, les messages HS comprennent ce qui suit: ^[2]

Un préambule qui équivaut à une séquence de binaires codés avec une méthode équivalente au codage biphasé de Manchester II, et qui “est principalement utilisé par le HS Miu [interface RT] récepteur pour acquérir le niveau de signal et la synchronisation en utilisant un modèle connu . ” Cela est nécessaire car, en tant que protocole de média partagé, ces niveaux de signal et les taux de transmission des données varieront légèrement entre les émetteurs. Le nombre de bits dans le préambule peut être spécifique à la mise en œuvre, c’est-à-dire est sélectionné par les concepteurs d’un système.

Un délimiteur de démarrage (SD) qui est 4 bits, mais qui est formaté comme un modèle spécifique qui est un signal biphasé illégal de Manchester II, de sorte qu’il peut toujours être distingué des données.

Un champ de contrôle de trame (FC) en 8 bits portant une valeur fixe. Ce champ existe pour la compatibilité avec d’autres protocoles utilisant des unités de données de protocole similaires (PDU).

Un champ d’adresse physique (PA) en 8 bits portant l’adresse RT de la source stanag 3838 RT.

Une adresse de destination (DA) en 16 bits, qui peut être subdivisée en une adresse RT en 7 bits et sous-adéquation en 8 bits ou peut contenir une adresse logique de 15 bits.

Un nombre de mots (WC) en 16 bits qui est nécessaire pour contenir la longueur réelle du champ de charge utile d’information (voir ci-dessous) du message en mots.

Un champ de charge utile (info) de l’information de trame qui peut contenir jusqu’à 4096 mots, chacun des 16 bits. Ce champ d’information est organisé en blocs de 32 mots, et le mot d’action HS, plutôt que d’indiquer la longueur du message à recevoir ou à transmettre en mots, spécifie le nombre de blocs.

Un mot de séquence de vérification de trame (FCS), qui “fournit une vérification des erreurs dans le message” et couvre “les champs FC, PA, DA, WC, Info et FCS”.

Les champs FC, PA, DA, WC, INFO et les champs FCS doivent tous être formatés sous forme de signaux biphasés de Manchester II valides.

Il n’y a pas de délimiteurs ou de séparateurs explicites entre les champs du PDU ou les blocs ou les mots dans le champ d’informations, et tous doivent être transmis en continu.

Un champ de délimiteur de fin (ED), qui est 4 bits et, comme le champ SD, est un signal biphasé illégal de Manchester II qui peut toujours être distingué des données.

Bien que les champs WC [sic] soient tenus de contenir les longueurs réelles des champs d’informations suivants en mots, si le RT récepteur implémente une fonctionnalité appelée “vérification du nombre de mots”, la longueur du champ d’information peut être inférieure à 32 fois la Valeur de comptage de blocs dans le mot d’action HS jusqu’à 31 mots. En effet, le dernier bloc d’un message HS peut varier en longueur de 1 à 32 mots. Si le terminal de réception n’implémente pas la vérification du nombre de mots, la longueur du champ d’informations doit être le nombre de blocs multiplié par 32. La norme n’indique pas comment le terminal d’émission est destiné à savoir si le RT récepteur implémente cette fonction ou non; Par conséquent, il peut être supposé faire partie de la conception du système.

Il y a aussi, analogue aux mots d’état 3838 / 1553B, les mots d’état HS. Ce sont également des mots de données 3838 / 1553B envoyés sur le canal LS, à partir de la sous-addition HS à laquelle les mots d’action HS sont envoyés. Les mots d’état sont donc, contrairement aux statuts 3838 / 1553b, non transmis automatiquement par le RTS, et nécessitent que le Stanag 3910 BC provoque leur transmission sur le canal LS à partir de la même subdress HS à laquelle les mots d’action sont envoyés. ^[2]

La sous-addition HS, à laquelle les mots d’action HS sont envoyés, et à partir des mots de statut HS et HS ???? Les mots sont transmis, ne sont pas spécifiés par la norme, à part “ne doit pas être égal à 00000 ou 11111 [binaire] et ne doit être utilisé pour aucune autre fonction”. ^[2] Il peut alors être sélectionné pour l’implémentation spécifique, c’est-à-dire une valeur qui n’est pas utilisée autrement.

Il est également possible d’avoir des transferts “normaux” 3838 / 1553B qui se déroulent sur le canal LS seul, et qui peuvent utiliser l’une des autres sous-rédices 3910 / 1553B. Ces transferts peuvent se produire en parallèle avec les transferts de canaux HS ou entre eux. Il est cependant courant de ne pas utiliser le canal LS autre que pour le contrôle du HS et pour les commandes de mode LS, etc., par ex. Pendant la transmission de la Colombie-Britannique.

La durée d’un format HS Control initier un transfert HS RT à HS RT sur le canal HS comprend une paire de transferts BC-RT 3838 / 1553B, y compris les mots de commande, les mots de données (les mots d’action HS eux-mêmes), les réponses de statut LS, LS Les temps de réponse RT, et un écart de message inter (qui est limité par, mais qui n’est pas nécessairement le même que l’espace d’intervaliseur minimum spécifié 3838 / 1553B de 4 μs). En conséquence, la durée d’un tel format de contrôle HS peut être relativement longue par rapport à la durée du transfert HS qui suit. Cette surcharge est ensuite aggravée lorsque le BC initie un transfert RT vers BC sur le canal LS vers, par exemple, obtenir le mot d’état HS du récepteur. Il est techniquement possible de commencer la configuration du transfert HS suivant tandis que le précédent est en cours, et donc d’atteindre l’espace interframe HS minimum autorisé de 4 μs. ^[2] Cependant, il est courant d’attendre qu’un transfert HS se termine avant de commencer les transferts du canal LS pour configurer le suivant, car la prévision du moment de la fin d’une transmission est compliquée par les variations possibles des taux de bit de l’émetteur. ^[2] Ainsi, alors que le débit théorique approche 21 (20 + 1) MBPS, le débit réel sera nettement inférieur à 20 Mbps.

Développements [ modifier ]]

Il existe également une version étendue d’Efabus, connu sous le nom d’Efabus Express (EFEX). Ceci a été conçu pour que la tranche 2 du typhon Eurofighter réduit le temps nécessaire pour configurer les transferts HS en permettant à leur configuration sur le canal HS. Cette version est entièrement compatible avec MIL-STD-1553 / Stanag 3838 et l’efabus mixte (Stanag 3910).

Étant donné que la configuration des transactions HS sur un canal EFEX se produit entre les transferts HS eux-mêmes, comme les implémentations de Stanag 3910 qui attendent que le transfert HS précédent avant le début de la bande passante suivante, la bande passante maximale est nécessairement inférieure à 20 Mbps; Bien qu’il soit plus élevé que celui de ce type de canal Stanag 3910, car les formats de contrôle HS sur le canal HS nécessitent moins de temps que ceux du canal LS. Cependant, lorsqu’une implémentation du canal Stanag 3910 effectue la configuration d’un transfert HS en parallèle avec la précédente, une implémentation de Stanag 3910 pourrait fournir un débit très légèrement plus élevé qu’une implémentation EFEX, permettant même la transmission la plus longue possible du message HS au taux de transmission des données le plus bas possible. De plus, en supposant que le RTS répondait aux exigences de la norme pour un temps d’espace interframe minimum de 4 μs, cela aurait dû signifier modifier uniquement la Colombie-Britannique pour prédire les temps de fin des messages HS et initier le contrôle HS juste avant cela; Plutôt que de modifier à la fois le BC et les RT multiples pour envoyer et recevoir des formats de contrôle HS sur le canal HS.

Protocoles concurrents [ modifier ]]

Un autre développement proposé de MIL-STD-1553 est connu sous le nom de MIL-STD-1553E ou E-1553. ^[8] Cela utilise des technologies similaires à celles utilisées dans ADSL pour transmettre des larges passantes beaucoup plus élevées, dans plusieurs canaux, sur le même support que le bus de données existant, mais de telle manière qu’ils n’interfèrent pas avec le fonctionnement des transferts de données normaux 1553B ou RTS qui ne devraient pas y être impliqués. MIL-STD-1553E est donc une option attrayante pour la mise à niveau des avions existants, etc., qui utilisent 1553B, car il ne devrait pas impliquer de modification du câblage ou de tout RTS qui n’est pas tenu de participer à ces transferts à grande vitesse à grande vitesse .

Cependant, bien qu’il y ait eu des recherches sur son utilisation, il ne semble pas y avoir d’implémentations existantes ou imminentes sur des avions de production, que ce soit comme une nouvelle construction ou des mises à niveau. Cela peut être lié à la sensibilité de ces transmissions supplémentaires à grande vitesse à la route spécifique des câbles de bus 1553, et au placement exact des coupleurs, BC et RTS sur différents avions d’une flotte, ce qui peut rendre difficile la spécification de spécifier , avant une mise à niveau, précisément quelle capacité supplémentaire pourrait être fournie.

Les références [ modifier ]]

Liens externes [ modifier ]]

• Viser gmbh, Fabricant de modules d’interface Stanag 3910 et EFEX et de produits d’analyseur
• D. R. Bracknell, Introduction au bus de données multiplex MIL-STD-1553B , Royal Aircraft Établishment, Farnbourogh, 1988.
• Unity & Stetedle, Le databus Fiberoptic [sic] pour les applications avioniques selon le projet de stanag 3910 , Série de réimpression à fibre optique, vol. 14, Applications militaires de la fibre optique, Information Gatekeepers Inc., Brighton MA, 1994 ISBN 1-56851-063-2