CN112612663B - 一种反求1553b总线icd的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种反求1553B总线ICD的方法，涉及航空维护技术领域，该反求1553B总线ICD的方法包括如下步骤：a、基于飞机型号，搜集并整理机载设备及相关系统的资料，并进行分类和筛选；b、构建反求环境，将反求平台配置为BM功能，采集机载设备正常工作时的通信数据，并对消息进行分类及命名；c、对1553B总线传输的参数进行分类，查找每个参数对应的消息类型和字位关系，再整理成标准格式的ICD；d、判断1553B总线的信息传输机制，以及验证反求结果。本发明通过监控数据事后分析，首先反求出消息类型、字位关系和矢量字传输机制，继而通过仿真验证，确保反求的ICD正确，相较于现有技术，效率高，准确率高，具有极大的适用性。

Description

一种反求1553B总线ICD的方法

技术领域

本发明涉及航空维护技术领域，尤其涉及一种反求1553B总线ICD的方法。

背景技术

1553B总线全称数字式时分制指令响应型多路传输数据总线，广泛应用于军用系统中。1553B标准规定了底层协议，接口控制文件(ICD)规定了上层协议，包括接口信号的功能、技术特性及使用说明等，是1553B总线通信协议的重点。在航空维修中，反求1553B总线通信协议，便于机载设备的深度修理以及地面检测设备的研制。

1553B总线ICD从多个层次描述了1553通信接口，包括选用的消息类型、消息中的字位关系、消息传输组织逻辑等。1553B总线网络中，总线控制器(BC)组织信息的传输，总线监控器(BM)监控信息，远程终端(RT)是其它不作为BC或BM的终端，在BC的控制下收发数据。由于1553B总线只规定了底层协议，上层协议是飞机制造厂或机载设备研制厂制订的，并不公开，因此在无法获取资料的情况下，需反求1553B总线ICD。

1553B总线主要用于武器系统中，目前仅有少数单位开展过这方面的研究，至于ICD的反求，更是少有，且只能反求简单的ICD，大量工作需要人工处理，实用性不够。

标准文献1：MIL-HDBK-1553-84多路传输应用手册；

标准文献2：GJB289A-97数字式时分制指令响应型多路传输数据总线；

论文文献1：关于反求1553B总线数据接口定义问题的评述；

论文文献2：1553B总线信号接口定义反求技术——全局搜索技术；

论文文献3：1553B总线信号接口定义反求技术——局部验证技术；

专利文献1：CN201210456734一种反求1553B总线数据存储规律的方法及系统；

专利文献2：CN201310607812MIL-STD-1553B总线监控及数据分析系统；

专利文献3：CN201110093146基于USB接口的便携式飞机1553B总线检测系统及控制方法；

标准文献1、标准文献2只规定了底层协议，上层协议是飞机制造厂或机载设备研制厂制订的，并不公开，这正是反求的目的。

论文文献1～3、专利文献1中其反求方法只能适应简单的情况，大量工作需要人工处理，而且采用了多张1553B板卡，反求系统构建成本昂贵。

专利文献2、专利文献3主要是对总线数据进行监控和分析，能够实时以及事后分析一些数据，但这些是基于已有ICD资料的情况下实现的，而这正是反求的意义所在，在没有ICD资料的情况下，只能分析出简单的一些元素信息，远远达不到反求ICD的需求。

本发明则设计了的一种反求1553B总线ICD的方法，可以准确地反求出1553B总线的ICD，从而便于开展机载部附件测试设备研制、飞机总装调试总线数据监控分析等后续工作。

发明内容

为了克服现有技术中相关产品的不足，本发明提出一种反求1553B总线ICD的方法。

本发明提供了一种反求1553B总线ICD的方法，包括如下步骤：

a、基于飞机型号，搜集并整理机载设备及相关系统的资料，并进行分类和筛选；

b、构建反求环境，将反求平台配置为BM功能，采集机载设备正常工作时的通信数据，并对消息进行分类及命名；

c、对1553B总线中的采集的参数分别进行分类，查找每个参数对应的消息类型和字位关系，再整理成标准格式的ICD；

d、判断1553B总线的信息传输机制，以及验证反求结果。

在本发明的某些实施方式中，上述步骤b具体包括：

采集正常测试时的通信数据，在采集到足够的数据后，根据地址、子地址区分消息，结合控制功能，推导并整理出消息类型，并对应相应的消息命名。

在本发明的某些实施方式中，上述步骤c具体包括：

当机载设备处于整机环境或交联测试环境中，正常工作时，将反求平台配置为BM功能，设计一套测试用例，每步操作只修改一个参数，尽可能按线性规律变化，包含极值、零点等特殊值，并将操作步骤和监控的消息同步记录；

当机载设备单件测试时，对于作为BC功能的机载设备，将反求平台配置为RT功能，模拟与机载设备交联的系统，逐个修改测试软件中发送的参数，比对RT接收缓存中的数据；逐字逐位修改RT的发送缓存，比对测试软件中接收的参数；

当机载设备单件测试时，对于作为RT功能的机载设备，将反求平台配置为BC功能，发送BC→RT消息，通过机载设备的工作状态判断收到的参数；改变测试环境，发送RT→BC消息，比对测试软件中接收的参数；

综合上述三个步骤，分析各参数的规律，确定其在1553B总线中表示的方式。

在本发明的某些实施方式中，上述步骤d中，所述判断1553B总线的信息传输机制具体包括：

状态查询，BC发送“发送矢量字10000”方式指令，读取作为RT的机载设备回送的信息：状态字和数据字或状态字和矢量字；

数据读取，BC判断RT如有数据更新，则发送RT→BC消息，读取RT对应的子地址发送缓存中的数据；

状态复位，BC读完数据后，发送“带数据字同步10001”方式指令，使RT矢量字复位。

与现有技术相比，本发明有以下优点：

本发明实施例所述反求1553B总线ICD的方法通过监控数据事后分析，首先初步反求出消息类型、字位关系和矢量字机制，继而通过仿真验证，确保反求的ICD正确，相较于现有技术，效率高，准确率高，所构建的反求平台均可采用现有设备，且只需要单张1553B总线卡，成本低，维护方便，具有极大的适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明所述反求1553B总线ICD的方法的流程示意图；

图2为本发明所述反求平台与机载设备的连接示意图；

图3为本发明所述一种1553B总线内场LRU测试用的反求系统的原理结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本发明的较佳实施例。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

参阅图1所示，为本发明实施例所述反求1553B总线ICD的方法的流程示意图，所述反求1553B总线ICD的方法包括如下步骤：

步骤a：基于飞机型号，搜集并整理机载设备及相关系统的资料，并进行分类和筛选。

反求1553B总线ICD是一种复杂的系统工程，需具体问题具体分析，而反求过程既是顺序的，也是迭代的。在本发明实施例中，首先需要进行情报搜集，基于飞机型号，搜集并整理机载设备及相关系统的资料，分类、筛选，重点分析原理、功能与测试方法，猜测1553B总线传输的内容。

步骤b、构建反求平台的采集构形，将反求平台配置为BM功能，采集机载设备正常工作时的通信数据，并对消息进行分类及命名。

参阅图2所示，为本发明所述反求平台与机载设备的连接示意图，本发明实施例所采用的采集构形(BM)，将反求平台配置为BM功能，采集机载设备正常工作时的通信数据，在采集到足够的数据后，根据地址、子地址等元素区分消息，结合控制功能，猜测并整理出消息类型，并将消息命名，在能够辨别的前提下尽可能简化表达。当然，需要说明的是，在一些实施方式中，一种消息可能会对应多种操作，包含多个参数，也可能一种操作需要多种消息的配合。

步骤c、对1553B总线中的采集的参数分别进行分类，确认每个参数对应的消息类型和字位关系，再整理成标准格式的ICD。

在本发明实施例中，通过采用三种方式来分别采集参数，具体如下：

当机载设备处于整机环境或交联测试环境中，正常工作时，采用采集构形，将反求平台配置为BM功能，设计一套测试用例，每步操作只修改一个参数，尽可能按线性规律变化，包含极值、零点等特殊值，并将操作步骤和监控的消息同步记录。该方式除了适用于内场测试外，也可用于机上通电时采集数据，但由于BC一般周期性地询问RT的状态，并发送时间同步信息，数据消息中夹杂了大量指令消息，可通过筛选、汇总等方法减少干扰，尽可能每次只分析一种消息及操作。

当机载设备单件测试时，对于作为BC的机载设备，采用仿真构形，将反求平台配置为RT功能，模拟与机载设备交联的系统，逐个修改测试软件中发送的参数，比对RT接收缓存中的数据；逐字逐位修改RT的发送缓存，比对测试软件中接收的参数。该方式一般用于内场测试，依托于机载设备，可靠性高，但间接判断参数需要对测试过程非常熟悉才行，且容易遗漏，需事先做好规划。

当机载设备单件测试时，对于作为RT的机载设备，采用测试构形，将反求平台配置为BC功能，发送BC→RT消息，通过机载设备的工作状态判断收到的参数；改变测试环境，发送RT→BC消息，比对读取的数据字。该方式一般用于内场测试，依托于机载设备，可靠性高，但间接判断参数需要对测试过程非常熟悉才行，且容易遗漏，需事先做好规划。

基于此，本发明实施例综合使用上述三种方式，分析各参数的规律，确定其在1553B总线中表示的方式，一般一个参数对应1553B总线中的一部分。首先统计消息类型，通过地址、子地址、方式代码等元素分类汇总消息类型。然后统计数据字类型，继而判断数据字对应的操作类型，并初步判断数据字中各字段对应的操作类型。部分通信采用矢量字查询机制，因此统计矢量字，识别数据有效位。1553B总线中的数据一般可分为无符号整数、有符号整数、单精度浮点数、双精度浮点数等数值型和枚举型两大类，数值型参数还需确定其与真实的物理量之间的缩放倍数和偏移量，特殊情况可以单独列出说明。整理时尽可能简化，便于比对观察，避免遗漏，最终再整理成标准格式的ICD。

步骤d、判断1553B总线的信息传输机制，以及验证反求结果。

由于1553B总线信息传输机制包含了RT发送缓存的数据有更新、RT发送缓存的数据被BC组织传输、RT确认数据被正确接收这一系列的传输逻辑，以及响应延时和错误处理关系。飞机上一般采用矢量字更新机制，即BC发送BC→RT消息传输信息给RT，但获取RT信息包括以下三步：

状态查询，BC发送“发送矢量字10000”方式指令，读取RT回送的信息：状态字和数据字或状态字和矢量字；

数据读取，BC判断RT如有数据更新，则发送RT→BC消息，读取RT对应的子地址发送缓存中的数据；

状态复位，BC读完数据后，发送“带数据字同步10001”方式指令，使RT矢量字复位。

需要说明的是，在本发明的一些实施方式中，当RT较多时，矢量字还会细分，有时还会多次查询，但维修检测时，对RT功能测试或控制时，数据更新率不高，可直接获取RT信息，简化传输机制，只需反求出RT→BC消息和BC→RT消息的内容，或RT收发缓存的字位关系。

由于在外场机上通电采集数据时的操作时间有限，因此所采集的操作及数据一般不会覆盖全部内容，也不可能恰好是边界值或特殊值，因此需要通过仿真验证来判断所有的边界值及各种特殊值。首先构建仿真环境，然后验证矢量字，最后验证数据字，确定每个字段的含义，从而反求出ICD，参阅图3所示，为一种1553B总线内场LRU(航线可更换单元)测试用的反求系统，其中包括操作人员1，便携式计算机2，USB电缆3，USB-1553B总线协议转换器4，1553B电缆5，1553B耦合器6，1553B电缆7，LRU8以及航空箱9。在整理出标准格式的ICD后，本发明实施例通过反求平台验证ICD中的字位关系。

本发明实施例所述反求1553B总线ICD的方法通过监控数据事后分析，首先反求出消息类型、字位关系和矢量字机制，继而通过仿真验证，确保反求的ICD正确，相较于现有技术，效率高，准确率高，所构建的反求平台均可采用现有设备，且只需要单张1553B总线卡，成本低，维护方便，具有极大的适用性。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。以上仅为本发明的实施例，但并不限制本发明的专利范围，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。

Claims (3)

1.一种反求1553B总线ICD的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、基于飞机型号，搜集并整理其机载设备及相关系统的资料，并进行分类和筛选；

b、构建反求环境，将反求平台配置为BM功能，采集机载设备正常工作时的通信数据，并对消息进行分类及命名；

c、对1553B总线传输的参数进行分类，查找每个参数对应的消息类型和字位关系，再整理成标准格式的ICD；

步骤c具体包括：

当机载设备处于整机环境或交联测试环境中，正常工作时，将反求平台配置为BM功能，设计一套测试用例，每步操作只修改一个参数，按线性规律变化，包含极值、零点特殊值，并将操作步骤和监控的消息同步记录；

当机载设备单件测试时，对于作为BC功能的机载设备，将反求平台配置为RT功能，模拟与机载设备交联的系统，逐个修改测试软件中发送的参数，比对RT接收缓存中的数据；逐字逐位修改RT的发送缓存，比对测试软件中接收的参数；

当机载设备单件测试时，对于作为RT功能的机载设备，将反求平台配置为BC功能，发送BC→RT消息，通过机载设备的工作状态判断收到的参数；改变测试环境，发送RT→BC消息，比对测试软件中接收的参数；

综合上述步骤c三个步骤，分析各参数的规律，确定其在1553B总线中表示的方式；

d、判断1553B总线的信息传输机制，以及验证反求结果。

2.根据权利要求1所述的反求1553B总线ICD的方法，其特征在于，上述步骤b具体包括：

采集机载设备正常工作时的通信数据，在采集到足够的数据后，根据地址、子地址区分消息，结合控制功能，推导并整理出消息类型信息，并对应相应的消息命名。

3.根据权利要求1所述的反求1553B总线ICD的方法，其特征在于，上述步骤d中，所述判断1553B总线的信息传输机制具体包括：

状态查询，BC发送“发送矢量字10000”方式指令，读取作为RT的机载设备回送的信息：状态字和数据字或状态字和矢量字；

数据读取，BC判断RT如有数据更新，则发送RT→BC消息，读取RT对应的子地址发送缓存中的数据；

状态复位，BC读完数据后，发送“带数据字同步10001”方式指令，使RT矢量字复位。