關(guān)于PCM網(wǎng)絡(luò)遷移機(jī)載儀表系統(tǒng)的研究?

馮曉林

（中國(guó)飛行試驗(yàn)研究院 西安 710089）

關(guān)于PCM網(wǎng)絡(luò)遷移機(jī)載儀表系統(tǒng)的研究?

馮曉林

（中國(guó)飛行試驗(yàn)研究院 西安 710089）

目前在世界各地大多數(shù)利用基于PCM的機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)操作飛行試驗(yàn)程序。大多數(shù)儀器工程師是基于PCM數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，當(dāng)談到網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與采用綜合網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)遙測(cè)iNET感到不適應(yīng)。為了讓這些工程師們接受這種新技術(shù)，從PCM遷移到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)必須以漸進(jìn)的方式進(jìn)行，提供投資保本的同時(shí)引入新的系統(tǒng)概念，提高目前的儀器系統(tǒng)。論文介紹了硬件組件，使儀器工程師遷移基于他們現(xiàn)有的PCM儀表系統(tǒng)到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。對(duì)這些組件進(jìn)行了討論，以說(shuō)明他們?nèi)绾翁峁┮粋€(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)控制的遷移路徑。這些組件包括時(shí)間分布、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)選擇器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、發(fā)射機(jī)、收發(fā)器和記錄器。

網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)關(guān)；數(shù)據(jù)采集

1 引言

基于脈沖編碼調(diào)制（PCM）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中常用的大多數(shù)飛行試驗(yàn)程序。這就意味著空中和地面基礎(chǔ)設(shè)施的存在支持PCM系統(tǒng)。這個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施包括大型投資在固定設(shè)備及軟件，最重要的是幾十年的操縱經(jīng)驗(yàn)。從一個(gè)基于PCM系統(tǒng)向一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必須以這樣的一種方式變遷，保留大部分現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施有利部分，以最小的成本投資過(guò)渡到一個(gè)以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，同時(shí)提供最大的系統(tǒng)靈活性。集成網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)遙測(cè)（iNET）程序是“確定RF網(wǎng)絡(luò)的可行性”特許的，并擴(kuò)大和提升現(xiàn)有的PCM技術(shù)。

儀表工程師必須了解基于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備系統(tǒng)的條件，增強(qiáng)現(xiàn)有系統(tǒng)的能力但是PCM系統(tǒng)不能單獨(dú)提供。該網(wǎng)絡(luò)允許數(shù)據(jù)采集、時(shí)間分布、系統(tǒng)設(shè)置、系統(tǒng)狀態(tài)并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)總線控制探討［1］?；诰W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也支持成熟的商業(yè)技術(shù)、工具和可擴(kuò)展性，由于市場(chǎng)規(guī)模相對(duì)較小，我們的行業(yè)無(wú)法自行發(fā)展。最重要的是基于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以添加其他功能和特征，如關(guān)于測(cè)試物品的雙向通信，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)挖掘，機(jī)載時(shí)測(cè)試物品調(diào)整功能和重新配置并降低成本和程序測(cè)試周期時(shí)間。

本文將不討論系統(tǒng)供應(yīng)者面臨的軟件挑戰(zhàn)或用戶的PCM系統(tǒng)遷移到混合網(wǎng)絡(luò)/PCM或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這些挑戰(zhàn)進(jìn)行了討論，詳見(jiàn)文獻(xiàn)［2～4］。本文將主要集中在機(jī)載儀器系統(tǒng)的基本硬件構(gòu)成塊，通過(guò)使用混合PCM/網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的方法來(lái)獲得經(jīng)驗(yàn)，慢慢地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的同時(shí)最大限度地減少遷移的時(shí)間和成本。

2 基于PCM數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

基于PCM的機(jī)載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成是眾所周知的，是常用的大多數(shù)飛行測(cè)試程序。這些組件有很好的默認(rèn)特性。這些特點(diǎn)包括：

·單向數(shù)據(jù)移動(dòng)——從傳感器到機(jī)載記錄器或發(fā)射機(jī)的數(shù)據(jù)移動(dòng)，這些系統(tǒng)具有最小的靈活性，將數(shù)據(jù)重新定向到其他目標(biāo)。

·同步數(shù)據(jù)的運(yùn)動(dòng)——由于數(shù)據(jù)是高度確定的，是在PCM字速率采樣并且由于精確數(shù)據(jù)通過(guò)流水線操作到所有數(shù)據(jù)通道數(shù)據(jù)到達(dá)一個(gè)固定的延遲。

·靜態(tài)服務(wù)質(zhì)量——對(duì)于一個(gè)給定的系統(tǒng)，線路和格式的服務(wù)質(zhì)量是靜態(tài)的。

·控制和數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆蛛x——當(dāng)控件使用數(shù)據(jù)路徑布線時(shí)，必須中斷數(shù)據(jù)以執(zhí)行控制功能。如果數(shù)據(jù)不能被中斷，可能需要額外的布線。

·時(shí)間和數(shù)據(jù)路徑的分離——要求IRIG時(shí)間單位必須使用額外的布線，為本地或遠(yuǎn)程采集單元提供時(shí)間基準(zhǔn)信息。

2.1 基于PCM數(shù)據(jù)采集組件

大多數(shù)儀器儀表工程師都非常熟悉的基本組成部分是一個(gè)機(jī)載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。這些系統(tǒng)組件提供了一個(gè)簡(jiǎn)短的描述。

·數(shù)據(jù)采集遠(yuǎn)程遙控單元——這些單元獲取傳感器數(shù)據(jù)，選定的航空電子設(shè)備數(shù)據(jù)參數(shù)和完整的航空電子設(shè)備總線數(shù)據(jù)。一些特定功能的單元，如壓力掃描儀，熱電偶掃描儀和航空電子設(shè)備的特定獲得單元。這些單元通常通過(guò)通用機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)（CAIS）總線或供應(yīng)商專有總線連接到PCM控制單元。使用的同步信號(hào)從具有帶寬高達(dá)20 Mbps的PCM控制器獲得。有些單元提供的PCM輸出直接到系統(tǒng)記錄器而選定的數(shù)據(jù)發(fā)送給系統(tǒng)控制器。如果IRIG時(shí)間需要時(shí)間標(biāo)記獲取的數(shù)據(jù)，額外的布線是用來(lái)向遠(yuǎn)程單元提供時(shí)間基準(zhǔn)信息。

·PCM控制單元——該單元或者僅是一個(gè)控制器，要么是具有內(nèi)置數(shù)據(jù)采集能力的控制器。利用通訊總線（即CAIS或其他）進(jìn)行通信的命令信號(hào)和同步信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控，并從遙控器獲得選擇的所有數(shù)據(jù)。一個(gè)控制器接口拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與遠(yuǎn)程單元是串級(jí)鏈?zhǔn)?，可能依賴于兩個(gè)的組合。一般來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)配置是通過(guò)控制器單元來(lái)完成的。控制器提供系統(tǒng)同步運(yùn)行在高達(dá)20 Mbps。大多數(shù)控制器提供他們所有或一個(gè)子集的數(shù)據(jù)用于遙測(cè)傳輸。

·遙測(cè)發(fā)射機(jī)——用于飛行數(shù)據(jù)安全的連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸，從PCM系統(tǒng)控制器單元發(fā)射機(jī)接收PCM數(shù)據(jù)，是在頻率和發(fā)射功率變化基礎(chǔ)上的應(yīng)用。大多數(shù)的發(fā)射器的設(shè)計(jì)在lower L-band，upper L-band，or S-band操作上，并提供PCM FM或SO?QPSK調(diào)制。

·數(shù)據(jù)記錄器——記錄器的變化在功能、帶寬并與PCM系統(tǒng)的其余部分集成上體現(xiàn)。簡(jiǎn)單的小的PCM記錄器與系統(tǒng)控制器或獨(dú)立或集成，并記錄PCM碼流高達(dá)20 Mbps。新的更復(fù)雜的記錄器獲得的數(shù)據(jù)從多個(gè)PCM流，航空電子總線、視頻/音頻，以太網(wǎng)，光纖通道等。這些記錄有高達(dá)1 Gbps帶寬的一個(gè)記錄。一般來(lái)說(shuō)，記錄器不能與PCM系統(tǒng)完全集成，它們中很少有能力選出最佳傳入的航空電子數(shù)據(jù)參數(shù)，沒(méi)有通過(guò)數(shù)據(jù)采集單元就重新獲得相同的航空電子總線的飛行安全的遙測(cè)。一些數(shù)據(jù)記錄器單元提供的數(shù)據(jù)是使用以太網(wǎng)總線沒(méi)有能力挖掘的數(shù)據(jù)，而其它可能提供數(shù)據(jù)挖掘能力。無(wú)論是內(nèi)置的媒體存儲(chǔ)或外部存儲(chǔ)，最復(fù)雜的數(shù)據(jù)記錄器的有效作為高速數(shù)據(jù)多路復(fù)用器。

2.2 遷移從PCM網(wǎng)絡(luò)

遷移到一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)，基于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)而重新使用現(xiàn)有的PCM有利條件允許用戶開(kāi)始建立自己的信心。一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)相比前面介紹的PCM系統(tǒng)提供了一組不同的特點(diǎn)給用戶。一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)的特征要素包括：

·分組數(shù)據(jù)——從一個(gè)連續(xù)的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成一個(gè)離散的數(shù)據(jù)包動(dòng)作。數(shù)據(jù)包需要數(shù)據(jù)的積累來(lái)創(chuàng)建數(shù)據(jù)包，由于積累延遲它創(chuàng)建一個(gè)固有的延遲。

·雙向包運(yùn)動(dòng)——一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)沒(méi)有固有的定向。雖然在一個(gè)時(shí)刻它可以輸出一個(gè)數(shù)據(jù)包，但下一個(gè)時(shí)刻它可能會(huì)收到一個(gè)時(shí)間包，節(jié)點(diǎn)狀態(tài)請(qǐng)求包等。記錄器節(jié)點(diǎn)可以接收來(lái)自采集節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包并且用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

·異步數(shù)據(jù)到達(dá)——當(dāng)一個(gè)參數(shù)的采樣頻率發(fā)生在一個(gè)預(yù)定的速率時(shí)，用于傳輸該參數(shù)和它的數(shù)據(jù)包資源在網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點(diǎn)中共享。如果我們測(cè)量從一個(gè)單一來(lái)源的數(shù)據(jù)包的到達(dá)時(shí)間和以同步的方式收集到的數(shù)據(jù)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)包的擴(kuò)散是以平均值為中心的正態(tài)分布。

·混合數(shù)據(jù)，控制，和時(shí)間——該網(wǎng)絡(luò)不需要在不同類型的數(shù)據(jù)包和這些數(shù)據(jù)包的流向之間分離。包頭包含確定數(shù)據(jù)包的源和目的地的地址，更高層次的協(xié)議識(shí)別控制功能。

2.3 基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集組件

從PCM系統(tǒng)到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的遷移并不是PCM或網(wǎng)絡(luò)單獨(dú)決定的。遷移，就其性質(zhì)而言可以認(rèn)為是一種進(jìn)化，其中用戶可以對(duì)兩者結(jié)合，如果重新使用現(xiàn)有的PCM有利條件的重要性。在本節(jié)中要討論的第一個(gè)重要組件是各種網(wǎng)關(guān)。這些組件允許用戶從一個(gè)介質(zhì)遷移到另一個(gè)介質(zhì)。討論的第二組組件是本質(zhì)上是作為網(wǎng)絡(luò)組件或?yàn)榻M件而設(shè)計(jì)的，通過(guò)更換一些內(nèi)部通信電路已轉(zhuǎn)換為PCM。

·PCM的網(wǎng)關(guān)——這個(gè)裝置從PCM系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)和時(shí)鐘，進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊、幀時(shí)間標(biāo)記、并在網(wǎng)絡(luò)上傳輸分組數(shù)據(jù)。該網(wǎng)關(guān)支持的編程、驗(yàn)證和安裝，并且通過(guò)將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的RS-232/422有線信號(hào)的PCM系統(tǒng)的庫(kù)存狀況展現(xiàn)，如圖1所示。

圖1 PCM的網(wǎng)關(guān)

PCM系統(tǒng)的用戶可以在同一時(shí)間隨著網(wǎng)關(guān)的許多應(yīng)用進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，提供PCM數(shù)據(jù)的機(jī)載記錄儀和TM發(fā)射機(jī)。這些應(yīng)用程序可能包括：

1）使用網(wǎng)關(guān)允許用戶程序的PCM系統(tǒng)使用以太網(wǎng)連接。

2）使用網(wǎng)關(guān)獲取的數(shù)據(jù)通過(guò)飛行前檢查以太網(wǎng)或機(jī)載計(jì)算機(jī)。

網(wǎng)絡(luò)PCM網(wǎng)關(guān)——該設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)采集系統(tǒng)的側(cè)邊，從傳入的數(shù)據(jù)包和一個(gè)連續(xù)的PCM時(shí)鐘輸出的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行參數(shù)選擇，如圖2所示。機(jī)組運(yùn)行或者作為一個(gè)“參數(shù)數(shù)據(jù)選擇器或格式化”或“從網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的PCM模式轉(zhuǎn)換”。第一種模式假定用戶只提供包含被選擇的數(shù)據(jù)的多播數(shù)據(jù)包。該單元輸出的PCM數(shù)據(jù)高達(dá)20 Mbps。網(wǎng)關(guān)可以將PCM在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸數(shù)據(jù)記錄返回到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。

圖2 網(wǎng)絡(luò)PCM網(wǎng)關(guān)

網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)是一個(gè)必要的組成部分，如果遙測(cè)是在PCM/網(wǎng)絡(luò)混合系統(tǒng)的要求，并且只在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中。iNET是目前定義其為RF收發(fā)器的通信，并從一個(gè)機(jī)載測(cè)試物到地面接收設(shè)備［7～8］。此外，iNET假設(shè)串行數(shù)據(jù)流的遙測(cè)與收發(fā)器通信共存，網(wǎng)關(guān)執(zhí)行必要的任務(wù)來(lái)支持此功能。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)PCM單元用于測(cè)試物品并且PCM的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在地面上重建網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包到其原來(lái)的形式，如圖3所示。

·時(shí)間分布網(wǎng)關(guān)——當(dāng)在一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或一個(gè)包括PCM和網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)中運(yùn)行時(shí)，一個(gè)必須滿足的要求是給所有子系統(tǒng)組件實(shí)現(xiàn)時(shí)間分配。一些系統(tǒng)的時(shí)間源是IRIG-B時(shí)間，其他提供的時(shí)間是通過(guò)天線連接到GPS接收器［10］。時(shí)間分配網(wǎng)關(guān)是建立在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和接收的GPS信號(hào)的形成時(shí)間、IRIG-B調(diào)制或非調(diào)制時(shí)間和在網(wǎng)絡(luò)上的IEEE-1588時(shí)間。網(wǎng)關(guān)產(chǎn)生IRIG-B時(shí)間調(diào)制和非調(diào)制的時(shí)間，分布在IEEE-1588時(shí)間可作為主要單元或從屬單元。

圖3 以太網(wǎng)在PCM中的應(yīng)用和PCM的以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)

·網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)——網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)互連和路由數(shù)據(jù)、控制、時(shí)間和所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的狀態(tài)，詳細(xì)描述見(jiàn)［5］。該節(jié)點(diǎn)可以包括網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)采集單元、航空電子設(shè)備采集單元、記錄器、RF收發(fā)器、處理器、工作站等。選擇正確的交換機(jī)不是一個(gè)簡(jiǎn)單的任務(wù)。用戶必須意識(shí)到許多選擇和決定，需要作出選擇正確的交換機(jī)。以下是一些關(guān)鍵的考慮因素：

1）數(shù)據(jù)帶寬——最大帶寬聚合作為測(cè)量從每秒幾兆比特到每秒幾千兆位。

2）分組交換率——每秒通過(guò)切換的數(shù)據(jù)包的最大數(shù)量。它被測(cè)量為每秒數(shù)以百萬(wàn)計(jì)到每秒數(shù)以千萬(wàn)百萬(wàn)計(jì)的數(shù)據(jù)包。

3）多播地址切換——是交換機(jī)能夠切換大量的多播地址和大量的多播數(shù)據(jù)包。

4）每個(gè)交換機(jī)的端口數(shù)——4、8、16或更多。

5）每個(gè)端口的最大數(shù)據(jù)速率。

6）IEEE-1588時(shí)間支持——操作作為一個(gè)邊界時(shí)鐘或只能夠作為一個(gè)最重要的主時(shí)鐘。

7）作為時(shí)間網(wǎng)關(guān)的操作——內(nèi)置GPS，接受IRIG-B時(shí)間，產(chǎn)生IRIG-B時(shí)間等。

8）環(huán)境要求等。

·網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集單元——網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集單元的一些形式與PCM對(duì)應(yīng)相同的網(wǎng)絡(luò)接口有不同的尺寸、性能、速度和功能。所有的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集單元（DAUs）應(yīng)遵循IEEE-1588時(shí)間，一些網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集單元是對(duì)PCM對(duì)應(yīng)相同的網(wǎng)絡(luò)接口的例外［9］。其他網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集單元是高度專業(yè)化地獲取和過(guò)濾大量的數(shù)據(jù)，如ARINC-664和以太網(wǎng)［12］。

·網(wǎng)絡(luò)記錄器——將記錄器看作一個(gè)單一的多路復(fù)用器和數(shù)據(jù)記錄器，而網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以被看作是一個(gè)大的分布式多路復(fù)用器和數(shù)據(jù)記錄器。這種觀點(diǎn)是從硬件架構(gòu)的角度來(lái)看，并留下了數(shù)據(jù)包格式。網(wǎng)絡(luò)記錄器在一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口上獲取數(shù)據(jù)包，并作為數(shù)據(jù)目的地和數(shù)據(jù)源同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘。記錄器是可配置的、控制、并允許數(shù)據(jù)被下載到網(wǎng)絡(luò)中［6］。記錄器的數(shù)據(jù)速率和容量必須被考慮到整體的網(wǎng)絡(luò)帶寬中，數(shù)據(jù)挖掘的必要性，測(cè)量元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和工程師機(jī)載飛行測(cè)試所產(chǎn)生的其他數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包記錄器可以采取多種形式，如圖4（a）、4（b）與4（c）所示。

圖4（a）顯示實(shí)現(xiàn)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包記錄器的最簡(jiǎn)單和最有效的方式。該記錄器為系統(tǒng)設(shè)計(jì)師提供了最大的靈活性，定義了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的數(shù)據(jù)包格式優(yōu)化和在記錄模式下的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)挖掘。

圖4（b）是類似于圖4（a）與高速數(shù)據(jù)多路復(fù)用器的加入。必要時(shí)多路復(fù)用器可以獲得非常高的速度數(shù)據(jù)，如光纖通道、IEEE-1394及其他。該多路復(fù)用器允許繞過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸大量的數(shù)據(jù)。

圖4（c）表示在IEEE-1588時(shí)間的情況下，有效地利用網(wǎng)絡(luò)帶寬，最重要的是每個(gè)數(shù)據(jù)包中使用的數(shù)據(jù)挖掘缺乏絕對(duì)時(shí)間［11］。這種配置的一個(gè)額外的限制是不需要系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)記錄，而是只有TMATS用于多路復(fù)用器的配置［13］。

圖4 （a）網(wǎng)絡(luò)連接到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)記錄器

圖4 （b）網(wǎng)絡(luò)記錄器連接到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和高速多路復(fù)用器

圖4 （c）配置為網(wǎng)絡(luò)記錄器的記錄器

·串行流發(fā)射器——這是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的PCM FM或SOQPSK發(fā)射器發(fā)射的安全飛行數(shù)據(jù)到地面。發(fā)射機(jī)需要一個(gè)“網(wǎng)絡(luò)使用PCM網(wǎng)關(guān)”從傳入的數(shù)據(jù)包產(chǎn)生PCM。

·網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器——網(wǎng)絡(luò)的收發(fā)器的主要目標(biāo)是允許記錄器的數(shù)據(jù)挖掘和需要增加從發(fā)射器中信息丟失點(diǎn)，重傳丟失的信息數(shù)據(jù)。

3 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

我們回顧了PCM的基本組件和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。我們對(duì)每個(gè)組件的功能有一些基本的了解。圖5顯示了一個(gè)通用的系統(tǒng)圖，利用PCM系統(tǒng)、PCM網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)、時(shí)間分配的網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)PCM網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集單元，網(wǎng)絡(luò)記錄器、網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器以及高速多路復(fù)用器。

圖5 典型的混合PCM/網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

4 結(jié)語(yǔ)

本文提供了從PCM數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)遷移到基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的一個(gè)潛在的路線圖。用戶已經(jīng)可以開(kāi)始嘗試使用網(wǎng)絡(luò)組件利用他們現(xiàn)有的PCM有利條件以最小的成本來(lái)構(gòu)建。本文展示了網(wǎng)關(guān)和其他網(wǎng)絡(luò)組件的功能可以輕松地從一個(gè)PCM數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完全轉(zhuǎn)變?yōu)榛诰W(wǎng)絡(luò)的解決方案。

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Research on Airborne Instrumentation Systems from PCM to Network Migration

FENG Xiaolin
（China Institute of Flight Testing and Research，Xi'an 710089）

The majority of currently operating flight test programs around the world utilize PCM based airborne instrumenta?tion systems.Most instrumentation engineers are with PCM-based data acquisition systems，and feel uncomfortable when talking about network implementations and the adoption of iNET.In order for these engineers to embrace this new technology，migrating from a PCM to network topology must be done in an evolutionary manner that provides for the preservation of capital investment while introducing new system concepts that enhance current instrumentation systems.This paper describes hardware components that enable instrumentation engineers to migrate their existing PCM-based instrumentation system to a network-based system.Sever?al of these components are discussed to illustrate how they provide a controlled migration path to a network-based system.These components include time distribution，gateways，network data selectors，network switches，transmitters，transceivers and recorders.

network，gateway，data acquisition

Class Number TP393

TP393

10.3969/j.issn.1672-9722.2017.12.022

2017年6月9日，

2017年7月13日

馮曉林，男，碩士，研究員，研究方向：飛行試驗(yàn)電源測(cè)試。