綜合化機載防撞系統中各獨立子系統之間的數據通信方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種綜合化機載防撞系統中各獨立子系統之間的數據通信方法，特別是涉及一種適用于空中交通管制領域T3CAS綜合化機載防撞系統中各獨立子系統之間的數據通信方法。
【背景技術】
[0002]T3CAS機載防撞系統是一種綜合化機載防撞系統，主要用于為飛機提供空中安全分隔保證，達到防碰撞的目的。T3CAS機載防撞系統對于數據處理的實時性和高速性很高。T3CAS機載防撞系統本身的功能很多，數據處理極其復雜，在現有技術中，為了保證數據的處理的高速性，將T3CAS機載防撞系統分為幾個獨立子系統，每個子系統都有獨立處理數據能力。然而如何保證獨立子系統之間的數據通信的有效性和安全性成為亟待解決的一個技術問題。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的技術問題是提供一種提高獨立子系統之間數據通信的有效性和安全性的，綜合化機載防撞系統中各獨立子系統之間數據通信可靠性的通信方法。
[0004]本發明采用的技術方案如下:一種綜合化機載防撞系統中各獨立子系統之間的數據通信方法，在信號處理模塊的FPGA芯片內部開辟用于數據通信的RAM區域；若子系統A需要向其他N個子系統進行數據通信，則在RAM區域設置有子系統A面向所述其他N個子系統的--對應的N個數據區，和--對應的N個控制區，反之，所述其他N個子系統要與子系統A進行數據通信，在RAM區域同樣設置有所述其他N個子系統面向子系統A的各自的一個控制區和一個數據區；
當所述子系統A要向所述其他N個子系統中的子系統B進行通信傳送數據時，其具體方法步驟為:
步驟一、子系統A向所述RAM區域中子系統A面向子系統B的，子系統A數據區寫數據；
步驟二、數據存放完成后，子系統A產生數據已經寫完的控制指令給所述RAM區域中子系統A面向子系統B的，子系統A的控制區；
步驟三、所述RAM區域產生一個中斷通知子系統B，有新數據到達，在面向子系統B的子系統A的數據區，子系統B可以讀取該數據；
步驟四、子系統B讀取該數據完成后，產生一個數據已經讀完的控制指令中斷，發送給在所述RAM區域中的子系統A面向子系統B的控制區，通知子系統A，數據已經讀取完畢。
[0005]作為優選，所述方法步驟還包括:
步驟五、子系統A響應中斷，產生已經收到該中斷的控制指令給子系統A面向子系統B的子系統A的控制區。
[0006]作為優選，所述步驟一之前的步驟還包括:子系統A檢測能不能向RAM區域寫數據，能寫則進入所述步驟一。
[0007]作為優選，所述步驟三還包括:如果子系統B未響應所述RAM區域的子系統A給子系統B的中斷信號，則所述RAM區域每隔一個時間閾值tl產生一個中斷信號通知子系統B有新數據到達，直至該子系統B響應為止。
[0008]作為優選，所述時間閾值為tl為1ms。
[0009]作為優選，所述方法還包括:子系統A再次向子系統B傳送數據時，若子系統B還未響應到前一次傳送數據的新數據到達的中斷，則子系統A等待一個閾值時間t2后終止等待，上報數據通信故障。
[0010]作為優選，所述方法還包括:通信過程中所采用的通信協議的數據協議包的格式為:數據包頭I數據包長I數據包類型I數據包內容I數據包校驗和I數據包尾，當子系統B接收完數據后，應用通信協議解包，驗證數據正確性。
[0011]作為優選，所述方法還包括:通信雙方協商密鑰，使用密鑰，對原始數據和該原始數據的校驗和，進行加密，對加密后的內容，再計算一個數據包校驗和。
[0012]與現有技術相比，本發明的有益效果是:提高了各獨立子系統之間的有效數據通信的有效性和安全性的。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明其中一實施例的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0014]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0015]本說明書(包括摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或者具有類似目的的替代特征加以替換。S卩，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0016]如圖1所不，本具體實施例以兩個獨立子系統，子系統A和子系統B，子系統A向子系統B發送數據為例進行具體說明。
[0017]在信號處理模塊的FPGA芯片內部開辟用于數據通信的RAM區域，針對獨立子系統A和獨立子系統B之間的通信，所述RAM區域包含了子系統A面向子系統B的數據區AB和控制區AB，也包含了子系統B面向子系統A的控制區BA。一般而言，通信是相互的，也就是說子系統B同樣會向子系統A發送數據，因此，在RAM區域，同樣會配置有子系統B面向子系統A的當子系統B要發送數據給子系統A時，需要寫入數據的數據存放地址數據區BA。
[0018]當所述子系統A要向子系統B進行通信傳送數據時，其具體方法步驟為:
步驟一、子系統A向所述RAM區域中的數據區AB寫入數據；
步驟二、數據寫入存放完成后，子系統A產生該數據已經寫完的控制指令給所述RAM區域中的控制區AB ；
步驟三、所述RAM區域產生一個中斷通知子系統B，有新數據到達，在數據區AB，子系統B可以讀取該數據； 步驟四、子系統B讀取該數據完成后，產生一個數據已經讀完的控制指令中斷，發送給控制區AB，通知子系統A，數據已經讀取完畢，能夠進行新一輪的數據寫入。
[0019]在本具體實施例中，還包括:
步驟五、子系統A響應中斷，產生已經收到該中斷的控制指令給子系統A面向子系統B的子系統A的控制區AB。
[0020]在本具體實施例中，所述步驟一之前的步驟還包括:子系統A檢測能不能向RAM區域寫數據，能寫則進入所述步驟一。
[0021]所述步驟三還包括:如果子系統B中，未響應所述RAM區域的中斷信號，則所述RAM區域每隔一個時間閾值tl產生一個中斷信號通知子系統B有新數據到達，直至該子系統響應為止，在本具體實施例中所述時間閾值tl為1ms。
[0022]子系統A再次向子系統B傳送數據時，若子系統B還未響應到前一次傳送數據的新數據到達的中斷，則子系統A等待一個閾值時間t2后終止等待，上報數據通信故障。子系統A等待一個閾值時間t2后，若子系統B還未響應到前一次傳送數據的新數據到達的中斷，則很有可能數據通訊出現故障，可能是RAM區域出現故障，也可能是子系統B出現故障，也可能是其他有可能引起數據通信故障的故障，此時就需要終止等待，上報通信故障，去維護檢測并解決相應問題。
[0023]所述方法還包括:通信過程中所采用的通信協議的數據協議包的格式為:數據包頭I數據包長I數據包類型I數據包內容I數據包校驗和I數據包尾，當子系統B接收完數據后，應用通信協議解包，驗證數據正確性，如果數據不正確，則通知子系統A再次傳輸本數據。
[0024]所述方法還包括:通信雙方子系統A和子系統B協商通信密鑰，使用該密鑰，對原始數據和該原始數據的校驗和，進行加密，對加密后的內容，再計算一個數據包校驗和，防止出錯，提高數據通信的安全性。
【主權項】
1.一種綜合化機載防撞系統中各獨立子系統之間的數據通信方法，在信號處理模塊的FPGA芯片內部開辟用于數據通信的RAM區域；若子系統A需要向其他N個子系統進行數據通信，則在RAM區域設置有子系統A面向所述其他N個子系統的一一對應的N個數據區，和一一對應的N個控制區，反之，所述其他N個子系統要與子系統A進行數據通信，在RAM區域同樣設置有所述其他N個子系統面向子系統A的各自的一個控制區和一個數據區； 當所述子系統A要向所述其他N個子系統中的子系統B進行通信傳送數據時，其具體方法步驟為: 步驟一、子系統A向所述RAM區域中子系統A面向子系統B的，子系統A數據區寫數據； 步驟二、數據存放完成后，子系統A產生數據已經寫完的控制指令給所述RAM區域中子系統A面向子系統B的，子系統A的控制區； 步驟三、子系統A通過所述RAM區域產生一個中斷通知子系統B，有新數據到達，在面向子系統B的子系統A的數據區，子系統B可以讀取該數據； 步驟四、子系統B讀取該數據完成后，產生一個數據已經讀完的控制指令中斷，發送給在所述RAM區域中的子系統A面向子系統B的控制區，通知子系統A，數據已經讀取完畢。
2.根據權利要求1所述的綜合化機載防撞系統中各獨立子系統之間的數據通信方法，所述方法步驟還包括: 步驟五、子系統A響應中斷，產生已經收到該中斷的控制指令給子系統A面向子系統B的子系統A的控制區。
3.根據權利要求1或2所述的綜合化機載防撞系統中各獨立子系統之間的數據通信方法，所述步驟一之前的步驟還包括:子系統A檢測能不能向RAM區域寫數據，能寫則進入所述步驟一。
4.根據權利要求1或2所述的綜合化機載防撞系統中各獨立子系統之間的數據通信方法，所述步驟三還包括:如果子系統B未響應所述RAM區域的子系統A給子系統B的中斷信號，則所述RAM區域每隔一個時間閾值tl產生一個中斷信號通知子系統B有新數據到達，直至該子系統B響應為止。
5.根據權利要求4所述的綜合化機載防撞系統中各獨立子系統之間的數據通信方法，所述時間閾值為tl為1ms。
6.根據權利要求1所述的綜合化機載防撞系統中各獨立子系統之間的數據通信方法，所述方法還包括:子系統A再次向子系統B傳送數據時，若子系統B還未響應到前一次傳送數據的新數據到達的中斷，則子系統A等待一個閾值時間t2后終止等待，上報數據通信故障。
7.根據權利要求1所述的綜合化機載防撞系統中各獨立子系統之間的數據通信方法，所述方法還包括:通信過程中所采用的通信協議的數據協議包的格式為:數據包頭I數據包長I數據包類型I數據包內容I數據包校驗和I數據包尾，當子系統B接收完數據后，應用通信協議解包，驗證數據正確性。
8.根據權利要求1或8所述的綜合化機載防撞系統中各獨立子系統之間的數據通信方法，所述方法還包括:通信雙方協商密鑰，使用密鑰，對原始數據和該原始數據的校驗和，進行加密，對加密后的內容，再計算一個數據包校驗和。
【專利摘要】本發明提供了一種綜合化機載防撞系統中各獨立子系統之間的數據通信方法。在信號處理模塊的FPGA芯片內部開辟用于數據通信的RAM區域；若子系統A需要向其他N個子系統進行數據通信，則在RAM區域設置有子系統A面向所述其他N個子系統的一一對應的N個數據區，和一一對應的N個控制區，反之，所述其他N個子系統要與子系統A進行通信，則在RAM區域同樣設置有所述其他N個子系統面向子系統A的各自的一個數據區和一個對應的控制區；設計的通信結構和通信協議提高了各獨立子系統之間的有效數據通信的有效性和安全性的。
【IPC分類】G06F9-54
【公開號】CN104834572
【申請號】CN201510236847
【發明人】游華春, 馬少陽, 郭小杰
【申請人】四川九洲空管科技有限責任公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月12日