光纤通道网络在综合化模块化航空电子系统作为主干数据网络,承担大量的通信任务,FC网络的可靠性对航电系统的影响受到了重视。但目前网络可靠度分配只考虑硬件器件,无法对机载FC网络的可靠性设计提供准确支撑。本文深入分析了FC机载网络的构成特点和节点可靠性的影响因素,基于层次分析法,提出了FC网络节点综合重要度模型和计算方法;基于节点的综合重要度,运用AGREE法和二分法,设计的网络可靠度分配算法保证最优解的分配精度达到10-12。设计的网络可靠性分配软件完成了对非余度和双余度FC网络节点的可靠度分配,验证结果表明:该可靠度分配方法较传统的可靠性分配方法,具有分配精确度高且与工程实际匹配度更好的优势。
光纤通道 (FC)网络具有高带宽、低延时、拓扑灵活的优势,已成为综合化模块化航空电子系统通信网络的首选。相比传统的1553B总线,航电系统FC网络的节点数量、网络规模、技术复杂度成数量级的增加,承担的综合化航电系统的通信数据业务也几十倍到数百倍,因此FC网络可靠度直接关系到整个航电系统的可靠性,因此机载FC网络可靠性设计与评价技术成为一个研究热点。贯穿综合论证、方案设计乃至工程研制阶段,产品可靠性分配是可靠性方面的一项重要工作。但目前网络可靠性分配的研究集中在通用网络的连通可靠度的研究,缺乏与机载FC网络特性密切结合的可靠性分配方法的研究,因此机载FC网络产品的可靠性分配局限于传统的仅考虑硬件可靠性、基于串联框图可靠性的分配模式,达不到网络可靠度到网络产品的精确分配目的。本文针对机载FC网络的可靠度精确分配问题,分析了航电系统FC网络组成结构和网络设备的功能特点,基于层次分析法建立网络节点的重要度评估流程,综合考虑网络节点的流量、软件(含逻辑)和硬件等影响重要度的因素,提出了网络节点综合重要度的计算模型,结合AGREE可靠度分配法,完成了可靠度的精确分配。在此基础上,设计了基于网络节点综合重要度的机载FC网络可靠性分配软件,通过对无余度和双余度两种FC拓扑结构、10个网络节点的网络可靠性分配,验证了该算法和软件能为FC机载网络产品的可靠性准确科学地分配提供可行的方法。
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