第1章绪论001

1.1航空电子系统概念001

1.1.1航空电子系统001

1.1.2航空电子综合002

1.2航空电子系统发展历程004

1.2.1分立式005

1.2.2联合式 005

1.2.3综合式006

1.2.4先进综合式007

1.3综合模块化航空电子系统架构009

1.3.1IMA架构特征009

1.3.2DIMA架构发展011

1.4机载网络发展历程015

1.5机载组网发展趋势018

1.5.1机载统一网络018

1.5.2机内无线组网019

1.5.3片上网络020

1.5.4云组网021

参考文献022

第2章机载网络设计过程024

2.1网络体系结构024

2.1.1协议体系结构024

2.1.2物理层025

2.1.3介质访问控制层028

2.1.4逻辑链路控制层029

2.2机载组网需求分析029

2.2.1带宽029

2.2.2实时性030

2.2.3可靠性031

2.2.4安全性032

2.2.5COTS技术033

2.3ASAAC网络通信定义033

2.3.1ASAAC通信模型034

2.3.2ASAAC通信需求035

2.3.3ASAAC网络属性037

2.4机载组网总体架构039

2.4.1总线式互连架构039

2.4.2交换式互连架构042

2.4.3无线互连架构044

2.4.4常用组网技术对比046

2.5机载组网设计要素050

2.5.1拓扑结构规划050

2.5.2消息触发机制051

2.5.3通信调度054

2.5.4通信规划056

2.5.5时钟同步设计058

2.5.6容错与故障恢复060

2.6机载组网性能评价要素061

2.6.1实时性062

2.6.2可靠性065

2.6.3安全性067

参考文献068

第3章总线式网络技术070

3.1ARINC429070

3.1.1协议概述070

3.1.2拓扑结构071

3.1.3调制方式072

3.1.4消息格式073

3.21553B074

3.2.1协议概述074

3.2.2拓扑结构074

3.2.3字格式077

3.2.4消息格式078

3.2.5通信调度080

3.2.6系统管理082

3.3ARINC629084

3.3.1协议概述084

3.3.2拓扑结构085

3.3.3消息格式086

3.3.4通信调度087

3.4分布式光纤数据接口090

3.4.1协议概述090

3.4.2拓扑结构090

3.4.3消息格式092

3.4.4通信调度093

3.5线性令牌传递总线094

3.5.1协议概述094

3.5.2拓扑结构094

3.5.3消息格式095

3.5.4通信调度097

3.6可扩展一致性接口099

3.6.1协议概述099

3.6.2拓扑结构100

3.6.3消息格式101

3.6.4通信调度103

3.7控制器局域网105

3.7.1协议概述105

3.7.2协议栈与拓扑结构106

3.7.3消息格式108

3.7.4通信调度112

3.7.5错误检测113

3.7.6扩展应用113

3.8时间触发协议114

3.8.1协议概述114

3.8.2拓扑结构115

3.8.3消息格式118

3.8.4通信调度121

3.8.5时钟同步123

3.8.6容错机制126

3.91394 127

3.9.1协议概述127

3.9.2协议结构128

3.9.3拓扑结构129

3.9.4消息格式131

3.9.5通信调度133

3.9.6扩展应用136

参考文献136

第4章交换式网络技术137

4.1以太网137

4.1.1协议概述137

4.1.2发展情况138

4.1.3拓扑结构139

4.1.4消息格式142

4.1.5实时扩展144

4.2SpaceWire146

4.2.1协议概述146

4.2.2协议层次146

4.2.3拓扑结构148

4.2.4消息格式151

4.2.5链路建立机制153

4.2.6路由和寻址机制155

4.3光纤通道157

4.3.1协议概述157

4.3.2协议层次158

4.3.3拓扑结构160

4.3.4消息格式164

4.3.5流量控制与优先级控制167

4.3.6FC-AE扩展168

4.4航空电子全双工交换式以太网171

4.4.1协议概述171

4.4.2协议层次172

4.4.3拓扑结构173

4.4.4消息格式176

4.4.5虚拟链路178

4.5波分复用网络183

4.5.1协议概述183

4.5.2协议层次184

4.5.3波分复用机制186

4.5.4拓扑结构187

4.5.5虚拓扑191

4.6TTE192

4.6.1协议概述192

4.6.2协议层次193

4.6.3流量综合与调度194

4.6.4拓扑结构196

4.6.5消息格式199

4.6.6时钟同步机制201

4.6.7时钟容错机制207

4.7音视频桥接网络210

4.7.1协议概述210

4.7.2拓扑结构211

4.7.3消息格式217

4.7.4流量预留与整形219

4.7.5时间敏感网络222

参考文献223

第5章机载无线网络技术224

5.1机内无线组网概况224

5.1.1无线组网优势224

5.1.2超宽带组网现状225

5.1.3无线组网问题226

5.2机内无线组网场景228

5.2.1无线传感器网络结构228

5.2.2无线备份互连结构229

5.2.3完全无线互连结构230

5.3超宽带多径信道模型231

5.3.1S-V模型231

5.3.2IEEE模型232

5.4超宽带信道仿真233

5.4.1仿真原理234

5.4.2射线密度归一化法234

5.4.3反射与透射237

5.4.4仿真设置237

5.4.5仿真结果及讨论239

5.5超宽带功率谱分析242

5.5.1计算模型242

5.5.2功率限制条件244

5.5.3功率谱密度峰值246

参考文献249

第6章总线式网络优化设计251

6.1集中控制式时间调度设计251

6.1.1调度模型251

6.1.2调度算法设计252

6.1.3调度算法案例254

6.2分布控制式时间调度设计255

6.2.1调度模型255

6.2.2调度算法设计257

6.2.3调度算法案例264

6.3令牌持有时间设计267

6.3.1调度模型267

6.3.2调度算法设计269

6.3.3可达负载率分析271

6.3.4调度算法案例272

6.4时隙调度设计273

6.4.1调度模型273

6.4.2调度算法设计274

6.4.3可达负载率分析276

6.4.4调度算法案例277

6.5带宽分配设计280

6.5.1调度模型280

6.5.2调度算法设计281

6.5.3可达负载率分析284

6.5.4信用量设计284

6.5.5调度算法案例286

参考文献289

第7章交换式网络优化设计290

7.1拓扑结构规划290

7.1.1拓扑结构分类290

7.1.2拓扑结构描述296

7.1.3拓扑性能估算299

7.2通信任务分配304

7.2.1任务分配原则304

7.2.2任务分配方法305

7.2.3工业组网例子309

7.3路径规划311

7.3.1加权路由算法311

7.3.2延迟保障路由算法314

7.3.3流量相干分析319

7.4波长路由规划326

7.4.1光网络波长路由概述326

7.4.2WDM网络波长路由算法328

7.4.3机载光网络波长路由算法332

7.5负载匹配设计342

7.5.1负载匹配分析342

7.5.2优化匹配设计345

7.5.3优化匹配例子分析349

7.6时间触发调度设计351

7.6.1时间触发调度模式351

7.6.2可满足调度设计355

7.6.3均匀时隙调度设计361

7.7时钟同步设计368

7.7.1时钟同步分析368

7.7.2时钟同步精度仿真370

7.7.3时钟同步对通信的影响374

参考文献377

第8章机载网络实时性评价379

8.1端到端延迟模型379

8.1.1网络模型 379

8.1.2端到端延迟380

8.2确定性网络演算382

8.2.1基本概念382

8.2.2基本网络演算方法385

8.2.3分组网络演算方法392

8.2.4偏置网络演算方法393

8.2.5共轭网络演算方法397

8.2.6实时网络演算方法399

8.3随机网络演算402

8.3.1基本概念402

8.3.2随机网络演算基本模型404

8.3.3AFDX网络随机演算406

8.3.4TTE网络随机演算408

8.4轨迹法412

8.4.1基本概念412

8.4.2基本轨迹法416

8.4.3分组轨迹法419

8.4.4偏置轨迹法421

8.5整体法424

8.5.1基本概念424

8.5.2演算模型426

8.5.3简单算例示意429

8.6解析法悲观性430

8.6.1基本概念430

8.6.2网络演算悲观性431

8.6.3轨迹法悲观性437

8.6.4组网例子对比442

8.7模型检查444

8.7.1基本概念444

8.7.2延迟计算示例446

8.8仿真方法448

8.8.1基本概念448

8.8.2仿真建模示例451

8.9测试方法458

8.9.1基本概念458

8.9.2测试模型示例462

参考文献466

第9章机载网络可靠性评价470

9.1网络可靠性评价技术470

9.1.1可靠性研究发展 470

9.1.2网络故障分析 473

9.2网络设备可靠性模型476

9.2.1基本模型476

9.2.2失效率与概率分布477

9.2.3硬件部件可靠性479

9.2.4系统可靠性模型480

9.3网络连通可靠性评价486

9.3.1连通可靠性定义486

9.3.2经典方法487

9.3.3改进方法489

9.3.4SCI网络可靠性分析490

9.4网络业务可靠性评价494

9.4.1业务可靠性定义494

9.4.2研究方法494

9.4.3WDM网络可靠性分析495

9.5网络性能可靠性评价500

9.5.1性能可靠性定义500

9.5.2研究方法501

9.5.3交换式网络可靠性分析502

参考文献511