ARINC 429
ARINC 429 to standard cyfrowej komunikacji wykorzystywany w awionice samolotów, w tym w cyfrowych systemach sterowania silnikami typu FADEC. Definiuje on szczegóły dotyczące aspektów fizycznych i elektrycznych interfejsu, format danych oraz kluczowe cechy funkcjonalne. Obecnie ARINC 429 jest dominującym standardem w wyższej klasy samolotach. Został opracowany na początku lat 80. przez komitet ARINC, który miał na celu zintegrowanie wielu istniejących standardów (takich jak ARINC 561 (LRN), 568 (DME), 573 (FDR) oraz 575 (DADS)) w jeden system.
Opis techniczny
Fizycznym nośnikiem danych jest skręcona para przewodów umieszczona w ekranie. Standard ten nie precyzuje impedancji przewodu, a jedynie impedancję różnicową nadajnika wynoszącą 78 Ω. Wyróżnia się trzy stany sygnału: NULL, stan 0 i stan 1. Każdemu z tych stanów przyporządkowane są różne napięcia między przewodami: NULL: 0 V, stan 0: -10 V, stan 1: +10 V. Architektura połączeń ma charakter multicast, co oznacza, że jeden nadajnik może komunikować się z wieloma odbiornikami.
Długość słowa wynosi 32 bity. Między kolejnymi słowami musi być przerwa o czasie nie krótszym niż czas 4 bitów, w trakcie której transmitowany jest stan NULL. Prędkość transmisji jest stała dla danego połączenia, przy czym dla połączenia Low Speed wynosi ona 12–14,5 kbit/s, a dla połączenia High Speed – 100 kbit/s. Transmisja pojedynczego bitu składa się z dwóch części: w pierwszej połowie czasu bitu przesyłany jest stan tego bitu (stan 0 lub stan 1), a w drugiej połowie – stan NULL.
Propagacja informacji
Główne zastosowanie standardu ARINC 429 polega na przesyłaniu różnorodnych parametrów lotu z sensorów, takich jak wysokościomierz, oraz urządzeń kontrolnych, na przykład paneli sterujących, do urządzeń przetwarzających i wyświetlających te dane. Informacje są rozsyłane periodycznie bez oczekiwania na potwierdzenie od odbiorników. Częstotliwość transmitowania każdego parametru ustalana jest w taki sposób, aby pojedynczy błąd w odbiorze nie wpływał na funkcjonowanie systemu. Częstotliwość nadawania słów określona przez ARINC 429 zależy od krytyczności danych, na przykład etykieta 204 (wysokość korygowana ciśnieniowo) musi być przesyłana nie rzadziej niż co 62,5 ms i nie częściej niż co 31,25 ms, natomiast etykieta 012 (prędkość względem ziemi) nie rzadziej niż co 500 ms i nie częściej niż co 250 ms.
W przypadku paneli kontrolnych, które są obsługiwane przez pilota, czasami stosuje się zamiast periodycznej transmisji transmisję paczek (burst mode
W szczególnych przypadkach, takich jak komunikacja między transponderem a systemem TCAS, tworzy się dwukierunkowy system transmisji, wykorzystując dwa połączenia: w jedną i w drugą stronę, oraz ustala dedykowany sposób transmisji i potwierdzania informacji. Takie protokoły są zazwyczaj definiowane w innych standardach ARINC (np. ARINC 718, ARINC 735). Każde słowo w systemie ARINC ma długość 32 bitów i składa się z pięciu logicznych pól. Wskazówki dotyczące etykietowania są zawarte w specyfikacji ARINC 429 dla różnych typów urządzeń. Samoloty składają się z licznych systemów, takich jak FMC (Flight Management Computers), systemy nawigacji inercyjnej, komputery danych aerodynamicznych, radio-wysokościomierze, radia oraz odbiorniki GPS. Dla każdego rodzaju urządzeń zdefiniowano zestaw standardowych parametrów, które są wspólne dla wszystkich producentów i modeli sprzętu. Na przykład komputer danych aerodynamicznych (Air Data Computer) przesyła wysokość barometryczną z etykietą 204, co umożliwia wymienność części w pewnym zakresie, ponieważ większość takich komputerów działa w podobny sposób. Niemniej jednak z powodu ograniczonej liczby etykiet, numer 204 może oznaczać coś zupełnie innego, jeśli jest wysłany przez odbiornik GPS. Wiele bardziej powszechnych parametrów samolotu używa tych samych etykiet, niezależnie od źródła. Każdy producent wprowadza drobne zmiany w stosunku do formalnej specyfikacji, takie jak dodawanie dodatkowych danych, pomijanie niektórych danych zalecanych przez specyfikację lub inne modyfikacje. Etykieta zajmuje pierwsze osiem bitów 32-bitowego słowa i określa znaczenie danych przesyłanych w danym słowie. Etykiety zazwyczaj przedstawiane są w systemie ósemkowym. Transmisja tych ośmiu bitów odbywa się w odwrotnej kolejności niż reszta słowa (najbardziej znaczący bit jako pierwszy). Etykieta jest zawsze przesyłana przed danymi, co pozwala odbiorcy unikać odbioru niepotrzebnych danych. Przykład zakodowania etykiety 310: Pole to stosuje się do reprezentacji stanu sprzętu, trybu pracy (System 1, 2, 3 lub tryb zbiorczy), ważności danych, a czasami także samych danych (np. umożliwiając wypełnienie brakujących pozycji dla zakodowanych współrzędnych geograficznych). Tryb pracy ogranicza grupę potencjalnych odbiorców (np. sprzęt odbiorczy skonfigurowany do pracy w trybie System 1 będzie odbierał dane tylko z takim oznaczeniem w polu SDI). Poniższa tabela przedstawia standardowe tryby pracy: Zawartość pola danych jest ściśle określona przez etykietę. Wartość ta może być zakodowana jako binarna reprezentacja cyfr dziesiętnych BCD, jako binarna liczba w zapisie dopełnienia dwójkowego BNR, a także może mieć znaczenie flag bitowych (gdzie każdy bit odpowiada stanowi jakiegoś urządzenia). Poniższe tabele ilustrują różnice w zastosowanym kodowaniu: Macierz może przyjmować różne znaczenia, w zależności od rodzaju kodowania danych. W przypadku BCD wykorzystywane są jedynie bity 29 i 30, natomiast w przypadku BNR także bit 28. Najczęściej spotykane wartości przedstawiają poniższe tabele: Ostatni bit w słowie ma na celu wykrywanie błędów podczas transmisji. Wartość tego bitu zależy zarówno od danych, jak i etykiety, ponieważ uzupełnia całe słowo do nieparzystości. Oznacza to, że w słowie musi być zawsze nieparzysta liczba jedynek. Odpowiedzialność za ustawienie tego bitu w taki sposób, aby spełniał to kryterium, spoczywa na nadawcy. ARINC 429 wykorzystywany do sterowania radarami pogodowymi ARINC 708. Standardy Producenci sprzętu Podręczniki ARINC 429 Tutorial. [zarchiwizowane z tego adresu (2008-11-20)]. przez Condor Engineering, teraz część GE Fanuc Embedded Systems (wymagana rejestracja)Format słowa ARINC 429
Etykieta (label)
Identyfikator nadawcy i odbiorcy (SDI)
Pole danych
Macierz znaku/statusu
Parzystość
Zobacz też
Linki zewnętrzne