专利名称：一种mil-std-1553b总线终端及其冗余备份方法
技术领域：
本发明涉及一种MIL-STD-1553B总线终端及其冗余备份方法，属于航空电子网络 领域。
背景技术：
时分式指令/响应多路传输数据总线(美国军用标准MIL-STD-1553B，简称 1553B)是一种满足高实时高可靠信息传输的总线标准。它起源于20世纪70年代，最早定 位于飞机内部应用，而后被扩展应用于舰船、坦克、卫星等其他平台上。经过几十年的发展， 它的技术已经相当成熟，应用非常广泛。20世纪70年代以后的军用飞机几乎都采用这种总 线来连接机载电子设备。即使在当前倡导综合式航空电子的F-22和F-35等飞机中，1553B 总线仍然被应用于飞机管理和外挂管理等子系统的互连中。我国颁布的GJB-289A标准就 是以1553B总线规范为基础的。 1553B总线使用屏蔽双绞线作为传输介质，提供1Mb/s的信号传输速率。它以总 线式拓扑结构提供最多31个通信终端的互连。连入总线的通信终端分为三种总线控制 器(BusController， BC)、远程终端(Remote Terminal, RT)和总线监控器(Bus Monitor, BM) 。 BC负责控制和管理传输过程，所有控制和传输任务都是由BC发起的，同一时刻总线 上只存在一个BC。 RT是用户子系统到数据总线上的接口，它在BC的控制下提取数据或吸 收数据。BM监控总线上的信息传输，以完成对总线上的数据源进行记录和分析，但本身不 参与通信。为了保障可靠性，1553B总线系统往往引入冗余备份技术，可使用冗余的包括总 线、BC禾P RT。 在1553B总线标准中，存在十种消息任务，对应十种消息传输格式①BC至RT的 数据传输；②RT至BC的数据传输；③RT至RT的数据传输；④不带数据字的方式指令；⑤带 数据字方式的发送指令；⑥带数据字方式的接收指令；⑦BC至RT的广播传输；⑧RT至RT 的广播传输；⑨不带数据字方式的广播指令；⑩带数据字方式的广播指令。在消息传输时， 以字为单位，每个字16位(不包含同步位和奇偶校验)，共存在指令字、数据字和状态字三 种字格式。关于1553B总线的具体规范可见美国军用标准MIL-STD-1553B或者国家军用标 准GJB-289A。 尽管1553B总线是一种能够满足航空电子可靠和抗恶劣环境要求的互连总线，但 是它仍然可能由于总线故障导致子系统之间无法通信，从而使得任务功能丧失甚至发生事 故。而电缆和连接器是导致总线故障的主要来源之一。类似其它应用于飞机、坦克等平台的 有线互连系统，1553B总线需要经历高温、化学侵蚀、机械力等共同作用的极端环境，在长期 使用情况下，电化的电缆和连接器极易造成故障。根据2000年美国空军调查报告《Review ofFederal Programs for Wire System Safety》，在1989-1999十年之间所有与电子设备 相关的飞机事故中，29%的飞机事故是与传输导体(电缆)相关的，14%是与连接器相关。 一旦物理介质(电缆或连接器)受损发生故障，系统之间的数据传输将无法完成。因此，存 在需求来更进一步地保障系统的可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种MIL-STD-1553B (简称1553B)总线终端及其冗余备份
方法，使得MIL-STD-1553B总线终端在电缆、耦合器或者终端发生故障致使丧失有线通信
能力情况下仍然能够使用无线技术进行通信，更进一步地保障系统可靠性。 —种MIL-STD-1553B总线终端，与主机连接，用作主机参与MIL-STD-1553B网络通
信的网络适配器，包括有线通信模块、传输层实现模块、无线通信模块； 总线终端通过有线通信模块接入1553B总线，所述的有线通信模块包括数据链路
层和物理层，实现符合1553B总线标准规范的消息传输； 无线通信模块包括数据链路层、安全层、物理层和天线，天线与具有相同冗余备份
功能的总线终端进行无线通信，通过背板总线形式与主机通信；数据链路层、安全层及物理
层实现三层协议，数据链路层采用命令/响应和差错重传结合的消息传输机制，安全层对
无线链路层组成的发送帧进行加密，对物理层的接收数据进行解密，物理层负责数据通过
无线方式的传输；所述的无线通信模块实现1553B消息在无线域中的传输； 传输层实现模块根据终端担任的角色实现不同的传输层协议；所述的角色为总线
控制器，简称BC ;或者为远程终端，简称RT ;或者为总线监控器，简称BM ;BC的传输层协议，
负责处理消息调度、故障处理、备用总线切换、连接故障管理、无线模块启用和消息任务分
解；RT和BM的传输层负责无线模块的启用；传输层实现模块通过背板总线形式与主机连
接，向由主机的驱动层提供服务。 所述的有线通信模块和无线通信模块通过内部总线分别与传输层实现模块进行 交互。 —种MIL-STD-1553B总线终端的冗余备份方法，包括以下几个步骤
步骤一当总线控制器BC根据调度表开始一个消息传输任务时，BC首先执行查询 其传输层维护的连接故障列表，确定参与消息传输的RT是否出现在连接故障列表中；
步骤二 如果通过步骤一的判断，参与消息传输的发送终端和接收终端都不在连 接故障列表中，则转入正常的1553B消息传输处理程序，使用标准的1553B消息传输格式在 1553B总线上传输； 步骤三如果通过步骤一的判断，参与消息传输的发送终端或接收终端至少有一 个存在连接故障列表中，则转入任务分解处理，根据传输消息的格式类型以及发生连接故 障终端的是发送端还是接收端，转入下述步骤； 步骤四如果通过步骤三的判断，消息类型为BC至RT的数据传输，且接收端RT失 去有线通信能力，则在无线域中执行BC至RT的数据传输； 步骤五如果通过步骤三的判断，消息类型为RT至BC的数据传输，且发送端RT失 去有线通信能力，则在无线域中执行RT至BC的数据传输； 步骤六如果通过步骤三的判断，消息类型为RT至RT的数据传输，且发送端RT和 接收端RT都失去有线通信能力，则在无线域中执行RT至RT的数据传输；
步骤七如果通过步骤三的判断，消息类型为RT至RT的数据传输，且发送端RT失 去有线通信能力，则将任务分解为两步进行；首先在无线域中执行RT至BC的数据传输，BC 缓存接收到的数据字；在传输成功的情况下，使用1553B总线执行BC至RT的数据传输，将BC缓存的数据字发送出去。如果在执行失败，则认为消息传输失败，然后结束； 步骤八如果通过步骤三的判断，消息类型为RT至RT的数据传输，且接收端RT失
去有线通信能力，则将任务分解为两步进行；首先使用1553B总线执行RT至BC的数据传
输，BC缓存接收到的数据字；在传输成功的情况下，在无线域中执行BC至RT的数据传输，
将BC缓存的数据字发送出去。如果在执行失败，则认为消息传输失败，然后结束； 步骤九如果通过步骤三的判断，消息类型为传输不带数据字的方式指令、带数据
字方式的发送指令或带数据字方式的接收指令三种方式指令之一，且接收端RT失去有线
通信能力，则将相应的任务转化为无线域内的方式指令传输任务进行执行； 步骤十如果通过步骤三的判断，消息类型为BC至RT的数据广播、BC至RT的不带
数据字的方式指令广播或BC至RT的带数据字的方式指令广播之一，则任务被分解为在无线
域和有线总线中分别执行对应的消息传输任务，且广播在无线域和有线总线中同时进行； 步骤十一 如果通过步骤三的判断，消息类型为RT至RT的广播，且发送端RT失去
有线通信能力，则将任务分解为两步进行；首先在无线域中执行RT至RT的广播；在这一过
程中，无线域中的各RT和BC都侦听待发送端RT的广播信息；BC在接收到广播数据字后，
将其缓存；然后在有线总线中执行BC至RT的广播，广播缓存的数据字；如果BC发现接收到
的广播数据字有错误，BC则放弃下一步的有线总线中的广播，然后结束； 步骤十二 如果通过步骤三的判断，消息类型为RT至RT的广播，但失去有线通信
能力并不是发送端RT，则任务被分解为两步进行；首先在有线总线中执行RT至RT的广播；
BC接收并缓存发送端RT广播的数据字；然后在无线域中执行BC至RT的广播，广播缓存数
据字；如果BC发现接收到的广播数据字有错误，BC则放弃下一步的无线域中的广播，然后
结束； 本发明的优点在于 (1)在总线终端由于电缆、耦合器或者终端发生故障丧失部分或者完全有线通信
能力的情况下，仍然保障持续的数据传输能力，更进一步地提供互连网络可靠性； (2)总线终端的有线通信模块完全符合现有1553B总线规范，所述的无线冗余备
份方法完全透明于现有1553B总线设备使用的上层协议(应用层和驱动层)，当使用有线
方式进行通信时，所述总线终端与其他符合1553B规范的设备能够无差别地共存在一个
1553B总线网络中。
图1是本发明的一种MIL-STD-1553B总线终端的模块结构示意图； 图2是本发明的冗余备份方法的流程图； 图3是本发明的无线数据链路层传输消息的流程图。 图中 1-有线通信模块2-无线通信模块3-传输层实现模块4-1553B总线 5-天线 6-主机
具体实施例方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明的 一 种MIL-STD-1553B总线终端，与主机连接，用作主机参与 MIL-STD-1553B网络通信的网络适配器，如图1所示，包括有线通信模块1、无线通信模块2 和传输层实现模块3。 总线终端通过有线通信模块1接入1553B总线4，所述的有线通信模块1包括数据 链路层和物理层，实现符合1553B总线标准规范的消息传输，与现有的1553B总线终端中数 据链路层和物理层完全一致。 无线通信模块2包括数据链路层、安全层、物理层和天线5，天线5与其它具有相同 冗余备份功能的总线终端进行无线通信，通过背板总线形式与主机6通信。数据链路层、安 全层及物理层实现三层协议，其中，数据链路层，采用命令/响应和差错重传结合的消息传 输机制；安全层对无线链路层组成的发送帧进行加密，对物理层的接收数据进行解密；物 理层负责数据通过无线方式的传输，物理层可以使用不同的无线技术实现，如扩频通信、超 宽带通信(Ultra-Wide Band，UWB)等。所述的无线通信模块2实现1553B消息在无线域中 的传输。 传输层实现模块3根据终端担任的角色实现不同的传输层协议。所述的角色 为总线控制器(Bus Controller, BC)或远程终端(Remote Terminal, RT)或总线控制器 (BusMonitor，BM) 。 BC的传输层协议，除了一般1553B总线控制器实现的消息调度、故障处 理、备用总线切换等处理以外，还包括连接故障管理、无线模块启用和消息任务分解三部分 处理。RT和BM的传输层主要负责无线模块的启用。 所述的有线通信模块1和无线通信模块2通过内部总线分别与传输层实现模块3 进行交互。传输层实现模块3通过背板总线形式与主机6连接，向由主机6的驱动层提供 服务； 从通信协议的角度看，主机6实现通信的应用层与驱动层；总线终端实现传输层 及其以下协议，其中，传输层实现模块3实现传输层协议，向由主机6实现的驱动层提供服 务；无线通信模块2实现无线传输的链路层、安全层及物理层；有线通信模块1实现1553B 总线传输的数据链路层和物理层。 所述BC的传输层实现模块3的连接故障管理处理，指的是BC的传输层实现模块 3根据故障检测结果维护连接故障列表的处理。所述的连接故障列表保存着当前已经确认 的失去有线通信能力而存在无线通信能力的RT标识。连接故障列表管理按照进行
(1)当发现故障之后，使用故障确认处理机制确认故障的来源， 一旦确认某个RT 由于有线通信模块1、电缆或者耦合器发生故障丧失有线通信能力，BC则立即将该RT加入 到连接故障列表中。故障确认可以使用现有的1553B总线系统中使用的故障确认处理机 制。 (2)如果无法确定丧失有线通信能力的故障原因，BC向失去联系RT发送一个自检 测方式指令，使用无线方式查询失去联系RT的状态。若RT返回状态表明故障并非来自于 主机6，主机6和无线通信模块6仍然能够正常工作，则将该RT加入到BC的连接故障列表 中；若RT返回状态表明主机6发生故障或者RT没有返回状态，则不将该RT加入到连接故 障列表中，认为该RT完全失去联系。 (3)如果在确认某个RT失去有线通信能力之后，又确认该RT失去无线通信能力， 则将该RT从连接故障列表中移除。
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(4)如果在确认某个RT失去有线通信能力之后，由于某种原因，又恢复了有线通 信能力，则将该RT从连接故障列表中移除。 所述BC、 RT或BM的传输层实现模块3中的无线模块的启用处理，指的是终端开 启或关闭无线通信模块2的处理。BC的无线通信模块2只在发生连接故障后开启，在不存 在有线连接故障的终端时，BC的无线通信模块2置于完全关闭状态；当RT的无通信线模块 2自身检测到连接存在故障，或者超过给定时间未接收到来自BC的周期状态轮询消息的时 候，RT的无线通信模块2立即启用；BM的无线通信模块2在网络初始阶段开启，并一直处于 监听状态。 所述BC的传输层实现模块3的消息任务分解，指的是BC根据消息任务类型和连 接故障情况将消息任务分解并分配给有线通信模块1和无线通信模块2进行传输，具体的 见本发明所述的冗余备份方法。 —种MIL-STD-1553B总线终端的冗余备份方法，指的是利用无线通信作为1553有 线通信的冗余备份方法，即在有线通信出现故障的情况下使用无线通信完成消息传输任务 的方法。所述的冗余备份方法的流程，如图2所示(图中WirelessRT表示失去有线通信能 力而使用无线模块的远程终端，WiredRT表示存在有线通信能力的远程终端，RT表示远程 终端)，具体包括以下步骤 步骤一当总线控制器BC根据调度表开始一个消息传输任务时，BC首先执行查询 其传输层维护的连接故障列表，确定参与消息传输的RT是否出现在连接故障列表中；
步骤二 如果通过步骤一的判断，参与消息传输的发送终端和接收终端都不在连 接故障列表中，则转入正常的1553B消息传输处理程序，使用标准的1553B消息传输格式在 1553B总线上传输； 步骤三如果通过步骤一的判断，参与消息传输的发送终端或接收终端至少有一 个存在连接故障列表中，则转入任务分解处理，根据传输消息的格式类型以及发生连接故 障终端的是发送端还是接收端，转入下述步骤。 步骤四如果通过步骤三的判断，消息类型为BC至RT的数据传输，且接收端RT失 去有线通信能力(即BC至WirelessRT数据传输)，则在无线域中执行BC至RT的数据传 输。 步骤五如果通过步骤三的判断，消息类型为RT至BC的数据传输，且发送端RT失 去有线通信能力(即WirelessRT至BC数据传输)，则在无线域中执行RT至BC的数据传 输。 步骤六如果通过步骤三的判断，消息类型为RT至RT的数据传输，且发送端RT和 接收端RT都失去有线通信能力(即WirelessRT至WirelessRT数据传输)，则在无线域中 执行RT至RT的数据传输。 步骤七如果通过步骤三的判断，消息类型为RT至RT的数据传输，且发送端RT失 去有线通信能力(即WirelessRT至WiredRT数据传输)，则将任务分解为两步进行。首先 在无线域中执行RT至BC的数据传输，BC缓存接收到的数据字；在传输成功的情况下，使用 1553B总线执行BC至RT的数据传输，将BC缓存的数据字发送出去。如果在执行失败，则认 为消息传输失败，然后结束。 步骤八如果通过步骤三的判断，消息类型为RT至RT的数据传输，且接收端RT失
9去有线通信能力(即WiredRT至WirelessRT数据传输)，则将任务分解为两步进行。首先 使用1553B总线执行RT至BC的数据传输，BC缓存接收到的数据字；在传输成功的情况下， 在无线域中执行BC至RT的数据传输，将BC缓存的数据字发送出去。如果在执行失败，则 认为消息传输失败，然后结束。 步骤九如果通过步骤三的判断，消息类型为传输不带数据字的方式指令、带数据 字方式的发送指令或带数据字方式的接收指令三种方式指令之一，且接收端RT失去有线 通信能力(即对WirelessRT的方式指令传输)，则将相应的任务转化为无线域内的方式指 令传输任务进行执行。 步骤十如果通过步骤三的判断，消息类型为BC至RT的数据广播、BC至RT的不 带数据字的方式指令广播或BC至RT的带数据字的方式指令广播之一 (即BC向各RT的广 播)，则任务被分解为在无线域和有线总线中分别执行对应的消息传输任务，且广播在无线 域和有线总线中同时进行。 步骤十一 如果通过步骤三的判断，消息类型为RT至RT的广播，且发送端RT失去 有线通信能力(WirelessRT向各RT的广播)，则将任务分解为两步进行。首先在无线域中 执行RT至RT的广播。在这一过程中，无线域中的各RT和BC都侦听待发送端RT的广播信 息。BC在接收到广播数据字后，将其缓存。然后在有线总线中执行BC至RT的广播，广播缓 存的数据字。如果BC发现接收到的广播数据字有错误，BC则放弃下一步的有线总线中的 广播，然后结束。 步骤十二 如果通过步骤三的判断，消息类型为RT至RT的广播，但失去有线通信 能力并不是发送端RT (WiredRT向各RT的广播)，则任务被分解为两步进行。首先在有线总 线中执行RT至RT的广播。BC接收并缓存发送端RT广播的数据字；然后在无线域中执行 BC至RT的广播，广播缓存数据字。如果BC发现接收到的广播数据字有错误，BC则放弃下 一步的无线域中的广播，然后结束。 上述步骤四至步骤十二中提及的无线域中的消息传输是由无线通信模块2来完 成的。其中无线通信模块2的数据链路层负责消息的传输顺序控制，它采用与1553B标准 一样的命令/响应机制，并增加差错重传机制，具体流程如图3所示 (1)在无线域中执行某一消息传输时，首先判断消息类型是否是广播消息。如果 消息类型是广播消息，即为BC至RT的广播传输、RT至RT的广播传输、不带数据字方式的 广播指令和带数据字方式的广播指令四种消息格式之一，则传输不使用差错重传机制，执 行步骤(2);如果消息类型不是广播消息，即BC至RT的数据传输、RT至BC的数据传输、RT 至RT的数据传输、不带数据字的方式指令、带数据字(发送)的方式指令和带数据字(接 收)的方式指令这六种存在明确状态响应消息格式之一，则传输使用差错重传机制，转入 步骤(3); (2)使用与1553B标准完全一致的对应广播消息传输格式完成一次传输，完成之 后结束。由于广播类型消息不使用差错重传机制，在易错的无线信道中，可靠性可能无法保 障，因此，应该尽量避免使用广播类型消息。实际上，由于使用广播类型消息无法确认消息 是否被总线上的系统都正确接收到，1553B标准中也是不推荐使用广播消息的。
(3)使用与1553B标准完全一致的对应消息传输格式完成一次传输。
(4)如果(3)传输成功，则结束，否则执行步骤(5);
(5)判断传输次数是否超过设定的重传次数N，如果超过，则结束，否则，转入步骤 (3)继续传输。所述的重传次数N根据用户需求自行设定，在设计调度消息时，需要以N次 重传的最坏情况计算无线传输消息的开销时间来安排总线表。
权利要求
一种MIL-STD-1553B总线终端，与主机连接，用作主机参与MIL-STD-1553B网络通信的网络适配器，包括有线通信模块和传输层实现模块，其特征在于该总线终端还包括无线通信模块；总线终端通过有线通信模块接入1553B总线，所述的有线通信模块包括数据链路层和物理层，实现符合1553B总线标准规范的消息传输；无线通信模块包括数据链路层、安全层、物理层和天线，天线与具有相同冗余备份功能的总线终端进行无线通信，通过背板总线形式与主机通信；数据链路层、安全层及物理层实现三层协议，数据链路层采用命令/响应和差错重传结合的消息传输机制，安全层对无线链路层组成的发送帧进行加密，对物理层的接收数据进行解密，物理层负责数据通过无线方式的传输；所述的无线通信模块实现1553B消息在无线域中的传输；传输层实现模块根据终端担任的角色实现不同的传输层协议；所述的角色为总线控制器，简称BC；或者为远程终端，简称RT；或者为总线监控器，简称BM；BC的传输层协议，负责处理消息调度、故障处理、备用总线切换、连接故障管理、无线模块启用和消息任务分解；RT和BM的传输层负责无线模块的启用；传输层实现模块通过背板总线形式与主机连接，向由主机的驱动层提供服务；所述的有线通信模块和无线通信模块通过内部总线分别与传输层实现模块进行交互。
2. 根据权利要求1所述的一种MIL-STD-1553B总线终端，其特征在于，所述的传输层实 现模块的连接故障管理处理是BC的传输层实现模块根据故障检测结果维护连接故障列表 的处理；所述的连接故障列表保存着当前已经确认的失去有线通信能力而存在无线通信能 力的RT标识。
3. 根据权利要求2所述的一种MIL-STD-1553B总线终端，其特征在于，所述的连接故障 列表的处理包括当发现故障后，故障处理机制确认故障来源，当确认某个RT由于有线通信模块、电缆 或者耦合器发生故障丧失有线通信能力，BC则立即将该RT加入到连接故障列表中；如果无 法确定丧失有线通信能力的故障原因，BC向失去联系RT发送一个自检测方式指令，使用无 线方式查询失去联系RT的状态；若RT返回状态表明故障并非来自于主机，主机和无线通信 模块仍然能够正常工作，则将该RT加入到BC的连接故障列表中；若RT返回状态表明主机 发生故障或者RT没有返回状态，则不将该RT加入到连接故障列表中，认为该RT完全失去 联系；如果在确认某个RT失去有线通信能力之后，又确认该RT失去无线通信能力，则将该 RT从连接故障列表中移除；如果在确认某个RT失去有线通信能力之后，由于某种原因，又 恢复了有线通信能力，则将该RT从连接故障列表中移除。
4. 根据权利要求1所述的一种MIL-STD-1553B总线终端，其特征在于，所述的传输层实 现模块中无线模块启用，具体为BC、RT或BM的传输层实现模块无线模块启用处理指的是终 端开启或关闭无线通信模块的处理；BC的无线通信模块只在发生连接故障后开启，在不存 在有线连接故障的终端时，BC的无线通信模块置于完全关闭状态；RT的无通信线模块当RT 自身检测到连接存在故障，或者超过给定时间未接收到来自BC的周期状态轮询消息时候， 立即启动；BM的无线通信模块在网络初始阶段开启，并一直处于监听状态。
5. —种MIL-STD-1553B总线终端的冗余备份方法，其特征在于，在有线通信出现故障 的情况下使用无线通信完成消息传输任务，具体包括以下步骤步骤一当总线控制器BC根据调度表开始一个消息传输任务时，BC首先执行查询其传输层维护的连接故障列表，确定参与消息传输的RT是否出现在连接故障列表中；步骤二 如果通过步骤一的判断，参与消息传输的发送终端和接收终端都不在连接故障列表中，则转入正常的1553B消息传输处理程序，使用标准的1553B消息传输格式在 1553B总线上传输;步骤三如果通过步骤一的判断，参与消息传输的发送终端或接收终端至少有一个存在连接故障列表中，则转入任务分解处理，根据传输消息的格式类型以及发生连接故障终端的是发送端还是接收端，转入下述步骤；步骤四如果通过步骤三的判断，消息类型为BC至RT的数据传输，且接收端RT失去有 线通信能力，则在无线域中执行BC至RT的数据传输；步骤五如果通过步骤三的判断，消息类型为RT至BC的数据传输，且发送端RT失去有 线通信能力，则在无线域中执行RT至BC的数据传输；步骤六如果通过步骤三的判断，消息类型为RT至RT的数据传输，且发送端RT和接收 端RT都失去有线通信能力，则在无线域中执行RT至RT的数据传输；步骤七如果通过步骤三的判断，消息类型为RT至RT的数据传输，且发送端RT失去有 线通信能力，则将任务分解为两步进行；首先在无线域中执行RT至BC的数据传输，BC缓存 接收到的数据字；在传输成功的情况下，使用1553B总线执行BC至RT的数据传输，将BC缓 存的数据字发送出去。如果在执行失败，则认为消息传输失败，然后结束；步骤八如果通过步骤三的判断，消息类型为RT至RT的数据传输，且接收端RT失去有 线通信能力，则将任务分解为两步进行；首先使用1553B总线执行RT至BC的数据传输，BC 缓存接收到的数据字；在传输成功的情况下，在无线域中执行BC至RT的数据传输，将BC缓 存的数据字发送出去。如果在执行失败，则认为消息传输失败，然后结束；步骤九如果通过步骤三的判断，消息类型为传输不带数据字的方式指令、带数据字方 式的发送指令或带数据字方式的接收指令三种方式指令之一，且接收端RT失去有线通信 能力，则将相应的任务转化为无线域内的方式指令传输任务进行执行；步骤十如果通过步骤三的判断，消息类型为BC至RT的数据广播、BC至RT的不带数 据字的方式指令广播或BC至RT的带数据字的方式指令广播之一，则任务被分解为在无线 域和有线总线中分别执行对应的消息传输任务，且广播在无线域和有线总线中同时进行；步骤十一 如果通过步骤三的判断，消息类型为RT至RT的广播，且发送端RT失去有 线通信能力，则将任务分解为两步进行；首先在无线域中执行RT至RT的广播；在这一过程 中，无线域中的各RT和BC都侦听待发送端RT的广播信息；BC在接收到广播数据字后，将 其缓存；然后在有线总线中执行BC至RT的广播，广播缓存的数据字；如果BC发现接收到的 广播数据字有错误，BC则放弃下一步的有线总线中的广播，然后结束；步骤十二 如果通过步骤三的判断，消息类型为RT至RT的广播，但失去有线通信能力 并不是发送端RT，则任务被分解为两步进行；首先在有线总线中执行RT至RT的广播；BC接 收并缓存发送端RT广播的数据字；然后在无线域中执行BC至RT的广播，广播缓存数据字； 如果BC发现接收到的广播数据字有错误，BC则放弃下一步的无线域中的广播，然后结束；其中，总线控制器，简称BC ;远程终端，简称RT ;总线监控器，简称BM。
6.根据权利要求5所述的一种MIL-STD-1553B总线终端的冗余备份方法，其特征在于，步骤四至步骤十二中所述的无线域中的消息传输是由无线通信模块来完成的，其中无线通 信模块的数据链路层负责消息的传输顺序控制，它采用与1553B标准一样的命令/响应机 制，并增加差错重传机制，包括以下几个步骤1) 在无线域中执行某一消息传输时，首先判断消息类型是否是广播消息； 如果消息类型是广播消息，即为BC至RT的广播传输、RT至RT的广播传输、不带数据字方式的广播指令和带数据字方式的广播指令四种消息格式之一，则传输不使用差错重传 机制，执行步骤2);如果消息类型不是广播消息，即BC至RT的数据传输、RT至BC的数据传 输、RT至RT的数据传输、不带数据字的方式指令、带数据字方式的发送指令和带数据字方 式的接收指令这六种存在明确状态响应消息格式之一，则传输使用差错重传机制，转入步 骤3);2) 使用与1553B标准完全一致的对应广播消息传输格式完成一次传输，完成之后结束；3) 使用与1553B标准完全一致的对应消息传输格式完成一次传输；4) 如果步骤3)传输成功，则结束，否则执行步骤5);5) 判断传输次数是否超过设定的重传次数N，如果超过，则结束，否则，转入步骤3)继 续传输，N为自然数。
全文摘要
本发明公开了一种MIL-STD-1553B总线终端及其冗余备份方法；所述的MIL-STD-1553B总线终端，包括有线通信模块、传输层实现模块，无线通信模块；所述的冗余备份方法是一种在有线通信出现故障的情况下使用无线通信完成消息传输任务的方法；本发明在总线终端由于电缆、耦合器或者终端发生故障丧失部分或者完全有线通信能力的情况下，仍然保障持续的数据传输能力，更进一步地提供互连网络可靠性；有线通信模块符合现有1553B总线规范，无线冗余备份方法完全透明于现有1553B总线设备使用的上层协议，本发明所述的总线终端与其他符合1553B规范的设备能够共存在一个1553B总线网络中。
文档编号H04L1/22GK101707495SQ20091023785
公开日2010年5月12日 申请日期2009年11月12日 优先权日2009年11月12日
发明者周立, 熊华钢, 王海梁, 蒋宇乐, 黄臻 申请人:北京航空航天大学