基于EtherCAT的機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)時(shí)間數(shù)據(jù)采集模塊硬件設(shè)計(jì)及冗余技術(shù)研究.pdf

1、機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集飛機(jī)飛行過(guò)程中的各種模擬量、數(shù)字量及其子系統(tǒng)的飛行特性數(shù)據(jù)，并對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、處理和遙測(cè)等。大型飛機(jī)的快速發(fā)展，對(duì)飛行測(cè)試提出了更高的要求，傳統(tǒng)的PCM機(jī)制已不能滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的測(cè)試需求。實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)EtherCAT性能優(yōu)越，能滿(mǎn)足機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性、高速率、同步性和可靠性等多方面的要求。如何把EtherCAT網(wǎng)絡(luò)與機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，是當(dāng)前研究的重點(diǎn)，同時(shí)也是后期進(jìn)一步提高性能以及批量生產(chǎn)并投入使用

2、的前提條件和可靠保證。
　　 本文結(jié)合實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的科研項(xiàng)目----“基于實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究、實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證”，重點(diǎn)研究機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)時(shí)間數(shù)據(jù)采集模塊的硬件設(shè)計(jì)和提高機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)通信可靠性的冗余方案。機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步，首先要有一個(gè)與外部時(shí)間同步的基準(zhǔn)，其次要有一種方法確保其他采集器與時(shí)間基準(zhǔn)同步。本文討論的時(shí)間數(shù)據(jù)采集模塊在系統(tǒng)中作為時(shí)間基準(zhǔn)，系統(tǒng)中的其他模塊與其同步。該模塊具有通用性和可靠性，能采集來(lái)自GP

3、S、IRIG-B和IEEE1588的時(shí)間，確保外部時(shí)鐘源的質(zhì)量和連續(xù)性；時(shí)間采集模塊與外部時(shí)鐘源同步后，系統(tǒng)按照EtherCAT分布時(shí)鐘機(jī)制使其他從站和主站與該模塊同步。對(duì)基于EtherCAT技術(shù)的機(jī)載測(cè)試系統(tǒng)而言，可靠性極其重要，因?yàn)橐坏┫到y(tǒng)中間某條鏈路或某個(gè)從站出現(xiàn)故障，將影響故障點(diǎn)后續(xù)所有從站的正常通信。本文介紹了基于TwinCAT軟件實(shí)現(xiàn)主站的冗余技術(shù)，并搭建測(cè)試系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)出現(xiàn)鏈路或網(wǎng)卡單點(diǎn)故障時(shí)，從站通信