Разработка и производство радиоэлектронных устройств и комплексов промышленного и специального назначения
 
 
21.12.2014
Интерфейс по ГОСТ Р 52070-2003 (MIL-STD-1553) PDF Печать E-mail

MIL-STD-1553 (MIL-STD-1553B) — стандарт Министерства обороны США, распространяется на магистральный последовательный интерфейс (МПИ) с централизованным управлением, применяемый в системе электронных модулей.

Изначально разрабатывался по заказу МО США для использования в военной бортовой авионике, однако позднее спектр его применения существенно расширился, стандарт стал применяться и в гражданских системах.

Особенностью интерфейса является двойная избыточная линия передачи информации, полудуплексный протокол «команда-ответ» и до 31 удалённого абонента (оконечного устройства). Каждая линия управляется своим контроллером канала.

Стандарт устанавливает требования к:

  • составу технических средств интерфейса
  • организации контроля передачи информации
  • характеристикам линии передачи информации (ЛПИ)
  • характеристикам устройств интерфейса
  • интерфейсу с резервированием.

Впервые опубликован в США как стандарт ВВС в 1973 году, применён на истребителе F-16. Принят в качестве стандарта НАТО — STANAG 3838 AVS. В новейших самолетах заменяется стандартом IEEE 1394b.

Модификации стандарта

ГОСТ 26765.52-87, ГОСТ Р 52070-2003, МКИО — российский аналог американского военного стандарта MIL-STD-1553 (MIL-STD-1553B).

Физический уровень

Одна шина состоит из пары проводов с волновым сопротивлением 70-85 Ом при частоте 1 МГц. Для соединения используется круглый разъём, по центральной ножке которого передаётся сигнал, закодированный Манчестерским кодом. Принимающее и передающее оконечные устройства подключаются к шине с использованием трансформаторной развязки, а не задействованные подключения отделяются с использованием пары изолирующих резисторов, развязанных через трансформатор. Это уменьшает влияние короткого замыкания и добавляет уверенности, что через шину ток не течёт по корпусу самолёта. Манчестерский код используется для того, чтобы передавать сигнал данных и сигнал синхронизации по одной паре проводников, а также для исключения любых постоянных составляющих, задерживаемых трансформаторной развязкой. Битрейт канала составляет 1 Мбит/с. Допуск на погрешность и долговременный дрейф пропускной способности составляет 0,1 %; краткосрочная стабильность тактовых импульсов должна быть в пределе 0,01 %. Амплитуда входного напряжения передатчика должна составлять 18-27 В.

Избыточность сообщений в системе передачи информации передачи может быть достигнута за счёт использования двух или трёх независимых каналов (проводников), к которым подключены все устройства на шине. Эти меры предосторожности приняты для того, чтобы можно было задействовать дублирующий контроллер шины, в случае отказа используемого в текущий момент.

Также существует вторая версия стандарта, известная как MIL-STD-1773, в которой в качестве канала передачи информации используется оптоволокно, имеющее меньший вес и лучшие показатели по электромагнитной совместимости.

MIL-STD-1553 это детерминированная надежная шина передачи данных, предназначенная для подключения датчиков и контроллеров реального времени к вычислительным модулям ответственных систем. За последние 20 лет она превратилась в самую широко используемую магистраль военных систем, включая самолёты, наземный транспорт и морские суда. Её долгая жизнь объясняется следующими факторами:

  • линейной архитектурой локальных сетей
  • возможностям резервирования
  • поддержке как простых, так и интеллектуальных узлов
  • высокой электрической защищённости
  • широкой доступности компонентов
  • гарантированному детерминизму в условиях реального времени


Линейная архитектура локальных сетей. Линейная топология 1553 идеально подходит для подключения распределенных устройств, находящихся на борту самолета или транспортного средства. По сравнению с двухточечными соединениями шина характеризуется меньшей длиной соединительных кабелей, что приводит к снижению общего веса транспортного средства и экономии пространства. Кроме того, простота подключения и отключения узлов из сети облегчает обслуживание и ремонт.

Резервирование в 1553. Благодаря сдвоенности шины, протокол 1553 обеспечивает отказоустойчивость и автоматическое переключение на дополнительные каналы, прозрачное для программного обеспечения ответственной системы.

Поддержка как простых, так и интеллектуальных узлов. К шине 1553 могут подключаться неинтеллектуальные устройства, обеспечивающие взаимодействие датчиков и исполнительных механизмов с системой. Вместе с тем она идеально подходит для соединения интеллектуальных вычислительных модулей с распределенными интеллектуальными подчиненными устройствами.

Высокая электрическая защищённость. Подключение узлов к шине через трансформатор обеспечивает полную электрическую изоляцию от сети, снижая тем самым риск повреждения распределенных вычислительных средств.

Широкая доступность компонентов. Интегральные схемы для 1553 давно уже реализованы в стандартных корпусах для расширенного и военного температурных диапазонов, которые могут применяться в самых жестких условиях эксплуатации.

Гарантированный детерминизм в условиях реального времени. Возможно, самой привлекательной характеристикой шины 1553, с точки зрения разработчиков ответственных систем, является ее протокол команд/откликов (command/response), который гарантирует предсказуемость ее работы в условиях реального времени.

Проблема MIL-STD-1553 ограниченная скорость последовательной передачи данных

Несмотря на все привлекательные стороны MIL-STD-1553, которые способствовали её широкой популярности, применение этой шины в более требовательных военных системах сдерживается довольно низкой скоростью последовательной передачи данных всего 1 Мбит/с.И хотя такая скорость вполне достаточна для выполнения традиционных функций (типа управления опорами шасси и военным снаряжением), ее совершенно не хватает для передачи видео-, аудио- и речевых данных между интеллектуальными узлами современных распределенных авиационных и транспортных электронных систем.

Обновлено 11.01.2011 10:09
 
  • English (United Kingdom)
Новости
Последние материалы
Похожие