综合化机载防撞系统中各独立子系统之间的数据通信方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种综合化机载防撞系统中各独立子系统之间的数据通信方法，特别是涉及一种适用于空中交通管制领域T3CAS综合化机载防撞系统中各独立子系统之间的数据通信方法。
【背景技术】
[0002]T3CAS机载防撞系统是一种综合化机载防撞系统，主要用于为飞机提供空中安全分隔保证，达到防碰撞的目的。T3CAS机载防撞系统对于数据处理的实时性和高速性很高。T3CAS机载防撞系统本身的功能很多，数据处理极其复杂，在现有技术中，为了保证数据的处理的高速性，将T3CAS机载防撞系统分为几个独立子系统，每个子系统都有独立处理数据能力。然而如何保证独立子系统之间的数据通信的有效性和安全性成为亟待解决的一个技术问题。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种提高独立子系统之间数据通信的有效性和安全性的，综合化机载防撞系统中各独立子系统之间数据通信可靠性的通信方法。
[0004]本发明采用的技术方案如下:一种综合化机载防撞系统中各独立子系统之间的数据通信方法，在信号处理模块的FPGA芯片内部开辟用于数据通信的RAM区域；若子系统A需要向其他N个子系统进行数据通信，则在RAM区域设置有子系统A面向所述其他N个子系统的--对应的N个数据区，和--对应的N个控制区，反之，所述其他N个子系统要与子系统A进行数据通信，在RAM区域同样设置有所述其他N个子系统面向子系统A的各自的一个控制区和一个数据区；
当所述子系统A要向所述其他N个子系统中的子系统B进行通信传送数据时，其具体方法步骤为:
步骤一、子系统A向所述RAM区域中子系统A面向子系统B的，子系统A数据区写数据；
步骤二、数据存放完成后，子系统A产生数据已经写完的控制指令给所述RAM区域中子系统A面向子系统B的，子系统A的控制区；
步骤三、所述RAM区域产生一个中断通知子系统B，有新数据到达，在面向子系统B的子系统A的数据区，子系统B可以读取该数据；
步骤四、子系统B读取该数据完成后，产生一个数据已经读完的控制指令中断，发送给在所述RAM区域中的子系统A面向子系统B的控制区，通知子系统A，数据已经读取完毕。
[0005]作为优选，所述方法步骤还包括:
步骤五、子系统A响应中断，产生已经收到该中断的控制指令给子系统A面向子系统B的子系统A的控制区。
[0006]作为优选，所述步骤一之前的步骤还包括:子系统A检测能不能向RAM区域写数据，能写则进入所述步骤一。
[0007]作为优选，所述步骤三还包括:如果子系统B未响应所述RAM区域的子系统A给子系统B的中断信号，则所述RAM区域每隔一个时间阈值tl产生一个中断信号通知子系统B有新数据到达，直至该子系统B响应为止。
[0008]作为优选，所述时间阈值为tl为1ms。
[0009]作为优选，所述方法还包括:子系统A再次向子系统B传送数据时，若子系统B还未响应到前一次传送数据的新数据到达的中断，则子系统A等待一个阈值时间t2后终止等待，上报数据通信故障。
[0010]作为优选，所述方法还包括:通信过程中所采用的通信协议的数据协议包的格式为:数据包头I数据包长I数据包类型I数据包内容I数据包校验和I数据包尾，当子系统B接收完数据后，应用通信协议解包，验证数据正确性。
[0011]作为优选，所述方法还包括:通信双方协商密钥，使用密钥，对原始数据和该原始数据的校验和，进行加密，对加密后的内容，再计算一个数据包校验和。
[0012]与现有技术相比，本发明的有益效果是:提高了各独立子系统之间的有效数据通信的有效性和安全性的。
【附图说明】
[0013]图1为本发明其中一实施例的原理示意图。
【具体实施方式】
[0014]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0015]本说明书(包括摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。S卩，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0016]如图1所不，本具体实施例以两个独立子系统，子系统A和子系统B，子系统A向子系统B发送数据为例进行具体说明。
[0017]在信号处理模块的FPGA芯片内部开辟用于数据通信的RAM区域，针对独立子系统A和独立子系统B之间的通信，所述RAM区域包含了子系统A面向子系统B的数据区AB和控制区AB，也包含了子系统B面向子系统A的控制区BA。一般而言，通信是相互的，也就是说子系统B同样会向子系统A发送数据，因此，在RAM区域，同样会配置有子系统B面向子系统A的当子系统B要发送数据给子系统A时，需要写入数据的数据存放地址数据区BA。
[0018]当所述子系统A要向子系统B进行通信传送数据时，其具体方法步骤为:
步骤一、子系统A向所述RAM区域中的数据区AB写入数据；
步骤二、数据写入存放完成后，子系统A产生该数据已经写完的控制指令给所述RAM区域中的控制区AB ；
步骤三、所述RAM区域产生一个中断通知子系统B，有新数据到达，在数据区AB，子系统B可以读取该数据； 步骤四、子系统B读取该数据完成后，产生一个数据已经读完的控制指令中断，发送给控制区AB，通知子系统A，数据已经读取完毕，能够进行新一轮的数据写入。
[0019]在本具体实施例中，还包括:
步骤五、子系统A响应中断，产生已经收到该中断的控制指令给子系统A面向子系统B的子系统A的控制区AB。
[0020]在本具体实施例中，所述步骤一之前的步骤还包括:子系统A检测能不能向RAM区域写数据，能写则进入所述步骤一。
[0021]所述步骤三还包括:如果子系统B中，未响应所述RAM区域的中断信号，则所述RAM区域每隔一个时间阈值tl产生一个中断信号通知子系统B有新数据到达，直至该子系统响应为止，在本具体实施例中所述时间阈值tl为1ms。
[0022]子系统A再次向子系统B传送数据时，若子系统B还未响应到前一次传送数据的新数据到达的中断，则子系统A等待一个阈值时间t2后终止等待，上报数据通信故障。子系统A等待一个阈值时间t2后，若子系统B还未响应到前一次传送数据的新数据到达的中断，则很有可能数据通讯出现故障，可能是RAM区域出现故障，也可能是子系统B出现故障，也可能是其他有可能引起数据通信故障的故障，此时就需要终止等待，上报通信故障，去维护检测并解决相应问题。
[0023]所述方法还包括:通信过程中所采用的通信协议的数据协议包的格式为:数据包头I数据包长I数据包类型I数据包内容I数据包校验和I数据包尾，当子系统B接收完数据后，应用通信协议解包，验证数据正确性，如果数据不正确，则通知子系统A再次传输本数据。
[0024]所述方法还包括:通信双方子系统A和子系统B协商通信密钥，使用该密钥，对原始数据和该原始数据的校验和，进行加密，对加密后的内容，再计算一个数据包校验和，防止出错，提高数据通信的安全性。
【主权项】
1.一种综合化机载防撞系统中各独立子系统之间的数据通信方法，在信号处理模块的FPGA芯片内部开辟用于数据通信的RAM区域；若子系统A需要向其他N个子系统进行数据通信，则在RAM区域设置有子系统A面向所述其他N个子系统的一一对应的N个数据区，和一一对应的N个控制区，反之，所述其他N个子系统要与子系统A进行数据通信，在RAM区域同样设置有所述其他N个子系统面向子系统A的各自的一个控制区和一个数据区； 当所述子系统A要向所述其他N个子系统中的子系统B进行通信传送数据时，其具体方法步骤为: 步骤一、子系统A向所述RAM区域中子系统A面向子系统B的，子系统A数据区写数据； 步骤二、数据存放完成后，子系统A产生数据已经写完的控制指令给所述RAM区域中子系统A面向子系统B的，子系统A的控制区； 步骤三、子系统A通过所述RAM区域产生一个中断通知子系统B，有新数据到达，在面向子系统B的子系统A的数据区，子系统B可以读取该数据； 步骤四、子系统B读取该数据完成后，产生一个数据已经读完的控制指令中断，发送给在所述RAM区域中的子系统A面向子系统B的控制区，通知子系统A，数据已经读取完毕。
2.根据权利要求1所述的综合化机载防撞系统中各独立子系统之间的数据通信方法，所述方法步骤还包括: 步骤五、子系统A响应中断，产生已经收到该中断的控制指令给子系统A面向子系统B的子系统A的控制区。
3.根据权利要求1或2所述的综合化机载防撞系统中各独立子系统之间的数据通信方法，所述步骤一之前的步骤还包括:子系统A检测能不能向RAM区域写数据，能写则进入所述步骤一。
4.根据权利要求1或2所述的综合化机载防撞系统中各独立子系统之间的数据通信方法，所述步骤三还包括:如果子系统B未响应所述RAM区域的子系统A给子系统B的中断信号，则所述RAM区域每隔一个时间阈值tl产生一个中断信号通知子系统B有新数据到达，直至该子系统B响应为止。
5.根据权利要求4所述的综合化机载防撞系统中各独立子系统之间的数据通信方法，所述时间阈值为tl为1ms。
6.根据权利要求1所述的综合化机载防撞系统中各独立子系统之间的数据通信方法，所述方法还包括:子系统A再次向子系统B传送数据时，若子系统B还未响应到前一次传送数据的新数据到达的中断，则子系统A等待一个阈值时间t2后终止等待，上报数据通信故障。
7.根据权利要求1所述的综合化机载防撞系统中各独立子系统之间的数据通信方法，所述方法还包括:通信过程中所采用的通信协议的数据协议包的格式为:数据包头I数据包长I数据包类型I数据包内容I数据包校验和I数据包尾，当子系统B接收完数据后，应用通信协议解包，验证数据正确性。
8.根据权利要求1或8所述的综合化机载防撞系统中各独立子系统之间的数据通信方法，所述方法还包括:通信双方协商密钥，使用密钥，对原始数据和该原始数据的校验和，进行加密，对加密后的内容，再计算一个数据包校验和。
【专利摘要】本发明提供了一种综合化机载防撞系统中各独立子系统之间的数据通信方法。在信号处理模块的FPGA芯片内部开辟用于数据通信的RAM区域；若子系统A需要向其他N个子系统进行数据通信，则在RAM区域设置有子系统A面向所述其他N个子系统的一一对应的N个数据区，和一一对应的N个控制区，反之，所述其他N个子系统要与子系统A进行通信，则在RAM区域同样设置有所述其他N个子系统面向子系统A的各自的一个数据区和一个对应的控制区；设计的通信结构和通信协议提高了各独立子系统之间的有效数据通信的有效性和安全性的。
【IPC分类】G06F9-54
【公开号】CN104834572
【申请号】CN201510236847
【发明人】游华春, 马少阳, 郭小杰
【申请人】四川九洲空管科技有限责任公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月12日