一种MIL-1394网络数据冗余方法与流程

本发明涉及网络数据处理技术，特别涉及一种MIL-1394网络数据冗余方法。

背景技术：

MIL-1394网络具有高可靠性、高确定性、强容错的特点，十分适合飞行控制系统中节点间的数据通信。飞行控制系统具有高安全性、高可靠性特点。为保证节点间通信的可靠性，需要同时传输数据的三个副本。如何解决MIL-1394网络数据冗余方法成为部署MIL-1394网络面临的关键问题。

目前的解决方法是飞控计算机的CPU对冗余帧进行识别处理，这种方法加重了飞控计算机的负担，可能使飞控计算机不能及时响应动作。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种MIL-1394网络数据冗余方法，用于解决上述现有技术的问题。

本发明一种MIL-1394网络数据冗余方法，其中，包括：帧信息由MIL-1394帧头和自定义字段组成，Channel字段用来指示帧的通道号，Message ID字段用来指示帧的内容信息，Priority字段用来指示帧的优先级，Health Status Word字段用来指示数据源节点的健康状态，Sequence Number字段为自定义的帧冗余信息；对Message ID进行处理，获取帧索引，对帧索引进行处理获得冗余信息，将冗余信息和帧信息进行对比，若冗余信息的Channel字段、Message ID字段、Priority字段、Health Status Word字段与帧信息相同，且帧信息的Sequence Number字段与冗余信息的Sequence Number不同，则接收该帧，否则丢弃。

根据本发明的MIL-1394网络数据冗余方法的一实施例，其中，冗余处理过程由帧信息采集、冗余信息查找和帧丢弃三部分组成；节点收到帧后首先进行帧信息采集，采集完帧信息后进行冗余查找获得帧索引，由帧索引获取冗余信息，依据冗余信息和帧头信息判决接收还是丢弃。

根据本发明的MIL-1394网络数据冗余方法的一实施例，其中，在Heartbeat字段后定义一个宽度为32bit的Sequence Number字段，数据源节点发送的每一帧的Sequence Number字段均比前一帧大1，当Sequence Number字段值为0时，表示该帧为数据源节点上电或复位后发送的第一帧，当Sequence Number字段自增到4294967295后，Sequence Number字段从1开始自增。

本发明的MIL-1394网络数据冗余方法能够使用自定义字段进行冗余处理，并使用Hash的方式进行冗余信息查找。通过实际试验，验证了本发明具有如下明显效果和优点：使用本发明方法可大大降低飞控计算机CPU负载；使用本发明方法可提高飞控计算机动作响应效率；使用本发明方法FPGA实现复杂度低。

附图说明

图1所示为MIL-1394帧头的示意图；

图2所示为冗余查找和帧丢弃的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

图1所示为MIL-1394帧头的示意图，如图1所示，帧信息由MIL-1394帧头和自定义字段组成。Channel字段用来指示帧的通道号，Message ID字段用来指示帧的内容信息，Priority字段用来指示帧的优先级，Health Status Word字段用来指示数据源节点的健康状态，Sequence Number字段为自定义的帧冗余信息。

如图2所示，冗余信息Hash模块对Message ID进行处理，获取帧索引，冗余信息RAM对帧索引进行处理获得冗余信息，将冗余信息和帧信息进行对比。若冗余信息的Channel字段、Message ID字段、Priority字段、Health Status Word字段与帧信息相同，且帧信息的Sequence Number字段与冗余信息的Sequence Number不同，则接收该帧，否则丢弃。

本发明的目的是在降低飞控计算机CPU负载的基础上，提出了一种FPGA利用MIL-1394帧自定义字段进行数据冗余的方法。冗余处理过程由帧信息采集、冗余信息查找和帧丢弃三部分组成。节点收到帧后首先进行帧信息采集，采集完帧信息后进行冗余查找获得帧索引，由帧索引获取冗余信息，依据冗余信息和帧头信息判决接收还是丢弃。为降低飞控计算机CPU负载，在Heartbeat字段后定义一个宽度为32bit的Sequence Number字段。数据源节点发送的每一帧的Sequence Number字段均比前一帧大1。当Sequence Number字段值为0时，表示该帧为数据源节点上电或复位后发送的第一帧。当Sequence Number字段自增到4294967295后，Sequence Number字段从1开始自增。

综上所述，使用本发明能够使用自定义字段进行冗余处理，并使用Hash的方式进行冗余信息查找。通过实际试验，验证了本发明具有如下明显效果和优点：使用本发明方法可大大降低飞控计算机CPU负载；使用本发明方法可提高飞控计算机动作响应效率；使用本发明方法FPGA实现复杂度增加有限。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。