实时分布式网络中间件在航电系统中的应用

 

航电系统是现代化战斗机的一个重要组成部分，战斗机的作战性能与航空电子系统密切相关。可以说，没有高性能的航电系统，就不可能有高效能作战的战斗机。

其系统结构经历了分立式航空电子系统、联合式航空电子系统到开发式航空电子系统的发展过程。

开放式系统结构是由开放系统接口标准定义的一个结构框架，它的优点是：便于构成分布式系统；便于不同厂家生产的、不同型号的计算机或其他硬件之间的互连、互通和互操作；也便于硬件、软件的移植；便于系统功能的增强和扩充。此外，开放式系统结构还支持系统可变规模，有利于缩短研制开发周期。在计划开发、采购、维修及更新时能降低成本。其原因是它增加了可重新使用机会，更有可能使用商用货架产品（ COTS）技术，还能快速建立系统模型。采用该结构后，就能较好地解决系统的功能扩充、修改，及元器件的更新换代。　美国空军把应用军用技术和商用技术实现系统从传统的封闭式结构向经济上可承受的、灵活的开放式结构转变视为当前一项挑战。这是因为开放式系统结构由民用向军用推广存在着争论，主要是由于标准和最佳性能不能兼顾，一些领域还不能完全满足军事上的需要，这就要求制订和贯彻各种标准接口，使不同的产品研制、生产单位都要遵循公开一致的标准和规范。此外，开放式系统结构不仅涉及硬件，也涉及软件。软件开放系统、软件可重复使用、软件可变规模与硬件的开放性同样重要，也是降低系统寿命周期费用、缩短研制开发周期的重要措施。因此，新一代综合航电系统的软件包括操作系统、应用程序、数据库、网络、人机界面等应遵循统一的系列标准、规范研制开发，软件的可重用、标准化、智能化、可移植性、质量、可靠性等都应列入表征软件技术的特征参数之中。　因此，今后十年，开放式工业标准向军用过渡趋势会更加明显，开放式系统结构向军事上应用的转移不可逆转。

未来十年， COTS 技术的应用研究将进一步加强。　为了实现经济上可承受、性能、可改进性和重新使用能力的四大指标，在新一代综合航电系统中将会更加强调采用 COTS 技术。 COTS 技术具有如下特点：显著减少专用器件、专用组件或模块、专用软件等的数量，从而降低科研生产成本；采用通用的、开放的技术标准，兼容性好；技术先进，符合技术发展潮流；具有良好的技术支持，便于扩充和升级，产品更新换代快；可以直接在商品货架上采购，供货渠道有保障；采购费用低廉；研制、生产周期短；产品维修和后勤保障较为方便，维修保障费用低；无须投入专项科研经费等。　在综合航电系统结构中采用 COTS 技术的主要目的还是降低成本。如 JSF 的综合核心处理机（ ICP ）将广泛采用 COTS 互连装置。预计处理机的能力要比 F―22 的高一个数量级，但成本只有后者的几分之一。此外，在开放式系统结构支持下，更新周期很短的商用产品，采用公开一致的民用标准，使其易于更新、易于发展、易于采用新技术。

航空电子系统是航空电子物理设备通过 1553B双余度总线综合成一个分布式通信系统。现代航空电子系统中,各个独立的航空电子分系统都是由计算机来完成数据的采集、计算、处理和通信的。总线通信是各分系统之间交换信息、协调一致、实现容错的基础, 每一个分系统都必须具有1553B多路传输总线通信接口(MBI)才能完成分布式通信任务,可见MBI在航空电子系统中的重要作用。

 

RTI的DDS非常适合在这样的分布式系统中使用。这主要体现在一下几点：

1） 国外越来越多的航电模块支持使用DDS作为分布式通讯手段。