现场总线技术应用200例1553b现场总线的宏观剖析
1553B总线:军用标准的通信翅膀
一、1553B总线的发展历程
在20世纪60年代,飞机内部时分制命令/响应式多路复用数据总线——MIL-STD-1553,即将问世。这个时代,飞机电子系统缺乏统一的通讯标准,每个设备间连接使用大量电缆,这种做法不仅占用了宝贵的空间和重量,而且对传输线定义和测试困难且昂贵。为了解决这些问题,美国SAEA2K委员会决定开发一个标准化信号多路传输系统,并于1968年开始筹划。在1973年,经过五年的努力,MIL-STD-1553B终于成为未来军事航空电子系统必备技术之一,它取代了庞大的设备,大大减轻了飞机重量,同时使用简单灵活。此后,该标准不断修订,最终成为国际上广泛认可的一种技术。
二、1553B总线的卓越特性
作为一种集中式时分串行总线,1553B具备分布处理、集中控制和实时响应能力,其可靠性机制包括防错功能、容错功能等。采用双冗余设计,有两个独立传输通道,可保证良好的容错性和故障隔离性能。综合来看,1553B有以下几个突出特点:
实时性强:数据传输速率为1Mbps,每条消息最长32个字,便于快速通信。
差错控制措施完善:反馈重传纠错方法确保数据完整性。
总线效率高:严格限制指令响应时间、消息间隔时间及每次消息最大最小长度,以提高效率。
命令/响应与“广播”通讯方式结合,为分布式处理提供便利。
三、1553B总线信息传输原理
信息以曼彻斯编码形式通过屏蔽双绞线进行高速串行通信,每条消息由命令字(起始部分)、数据字或状态字组成。这三类字各占20位,其中有效信息16位,加上前后的同步头部以及最后一位奇偶校验位。命令字规定了具体操作要求;状态字由远程终端发出,对BC发出的有效命令或消息进行反馈;而数据字则用于BC与RT之间或RT之间互相发送需要存储或处理的数值。
四、武器通信中的应用
随着现代武器中电子设备数量增加,以及对资源整合和功能综合需求日益增长,使得武器综合电子系统成为实现资源优化配置、高效运行不可或缺的手段。在这种背景下,利用如1553B这样的数据总线结构,不仅能够实现各子系统之间高效沟通,还能降低成本提高检测精度,因此其在现代武器平台,如战车舰船飞机等领域得到了广泛应用。
五、新兴挑战与展望
尽管目前世界范围内已经有一系列专门用于舰船战术数据网络的标准,但由于其复杂性及其对于舱内环境适应性的要求,使得现有的1545b仍然是其中最为普遍采用的接口类型。而随着技术进步,如光纤接入技术等新兴手段可能会改变这一局面,为未来的军事通信带来更多可能性。