馮曉林

（中國飛行試驗研究院 西安 710089）

關(guān)于PCM網(wǎng)絡(luò)遷移機載儀表系統(tǒng)的研究?

馮曉林

（中國飛行試驗研究院 西安 710089）

目前在世界各地大多數(shù)利用基于PCM的機載測試系統(tǒng)操作飛行試驗程序。大多數(shù)儀器工程師是基于PCM數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，當(dāng)談到網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)與采用綜合網(wǎng)絡(luò)增強遙測iNET感到不適應(yīng)。為了讓這些工程師們接受這種新技術(shù)，從PCM遷移到網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)必須以漸進的方式進行，提供投資保本的同時引入新的系統(tǒng)概念，提高目前的儀器系統(tǒng)。論文介紹了硬件組件，使儀器工程師遷移基于他們現(xiàn)有的PCM儀表系統(tǒng)到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。對這些組件進行了討論，以說明他們?nèi)绾翁峁┮粋€基于網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)控制的遷移路徑。這些組件包括時間分布、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)選擇器、網(wǎng)絡(luò)交換機、發(fā)射機、收發(fā)器和記錄器。

網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)關(guān)；數(shù)據(jù)采集

1 引言

基于脈沖編碼調(diào)制（PCM）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中常用的大多數(shù)飛行試驗程序。這就意味著空中和地面基礎(chǔ)設(shè)施的存在支持PCM系統(tǒng)。這個基礎(chǔ)設(shè)施包括大型投資在固定設(shè)備及軟件，最重要的是幾十年的操縱經(jīng)驗。從一個基于PCM系統(tǒng)向一個基于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必須以這樣的一種方式變遷，保留大部分現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施有利部分，以最小的成本投資過渡到一個以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，同時提供最大的系統(tǒng)靈活性。集成網(wǎng)絡(luò)增強遙測（iNET）程序是“確定RF網(wǎng)絡(luò)的可行性”特許的，并擴大和提升現(xiàn)有的PCM技術(shù)。

儀表工程師必須了解基于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備系統(tǒng)的條件，增強現(xiàn)有系統(tǒng)的能力但是PCM系統(tǒng)不能單獨提供。該網(wǎng)絡(luò)允許數(shù)據(jù)采集、時間分布、系統(tǒng)設(shè)置、系統(tǒng)狀態(tài)并通過網(wǎng)絡(luò)總線控制探討［1］?；诰W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也支持成熟的商業(yè)技術(shù)、工具和可擴展性，由于市場規(guī)模相對較小，我們的行業(yè)無法自行發(fā)展。最重要的是基于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以添加其他功能和特征，如關(guān)于測試物品的雙向通信，實時數(shù)據(jù)挖掘，機載時測試物品調(diào)整功能和重新配置并降低成本和程序測試周期時間。

本文將不討論系統(tǒng)供應(yīng)者面臨的軟件挑戰(zhàn)或用戶的PCM系統(tǒng)遷移到混合網(wǎng)絡(luò)/PCM或網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這些挑戰(zhàn)進行了討論，詳見文獻［2～4］。本文將主要集中在機載儀器系統(tǒng)的基本硬件構(gòu)成塊，通過使用混合PCM/網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的方法來獲得經(jīng)驗，慢慢地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的同時最大限度地減少遷移的時間和成本。

2 基于PCM數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

基于PCM的機載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成是眾所周知的，是常用的大多數(shù)飛行測試程序。這些組件有很好的默認特性。這些特點包括：

·單向數(shù)據(jù)移動——從傳感器到機載記錄器或發(fā)射機的數(shù)據(jù)移動，這些系統(tǒng)具有最小的靈活性，將數(shù)據(jù)重新定向到其他目標。

·同步數(shù)據(jù)的運動——由于數(shù)據(jù)是高度確定的，是在PCM字速率采樣并且由于精確數(shù)據(jù)通過流水線操作到所有數(shù)據(jù)通道數(shù)據(jù)到達一個固定的延遲。

·靜態(tài)服務(wù)質(zhì)量——對于一個給定的系統(tǒng)，線路和格式的服務(wù)質(zhì)量是靜態(tài)的。

·控制和數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆蛛x——當(dāng)控件使用數(shù)據(jù)路徑布線時，必須中斷數(shù)據(jù)以執(zhí)行控制功能。如果數(shù)據(jù)不能被中斷，可能需要額外的布線。

·時間和數(shù)據(jù)路徑的分離——要求IRIG時間單位必須使用額外的布線，為本地或遠程采集單元提供時間基準信息。

2.1 基于PCM數(shù)據(jù)采集組件

大多數(shù)儀器儀表工程師都非常熟悉的基本組成部分是一個機載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。這些系統(tǒng)組件提供了一個簡短的描述。

·數(shù)據(jù)采集遠程遙控單元——這些單元獲取傳感器數(shù)據(jù)，選定的航空電子設(shè)備數(shù)據(jù)參數(shù)和完整的航空電子設(shè)備總線數(shù)據(jù)。一些特定功能的單元，如壓力掃描儀，熱電偶掃描儀和航空電子設(shè)備的特定獲得單元。這些單元通常通過通用機載測試系統(tǒng)（CAIS）總線或供應(yīng)商專有總線連接到PCM控制單元。使用的同步信號從具有帶寬高達20 Mbps的PCM控制器獲得。有些單元提供的PCM輸出直接到系統(tǒng)記錄器而選定的數(shù)據(jù)發(fā)送給系統(tǒng)控制器。如果IRIG時間需要時間標記獲取的數(shù)據(jù)，額外的布線是用來向遠程單元提供時間基準信息。

·PCM控制單元——該單元或者僅是一個控制器，要么是具有內(nèi)置數(shù)據(jù)采集能力的控制器。利用通訊總線（即CAIS或其他）進行通信的命令信號和同步信號進行遠程遙控，并從遙控器獲得選擇的所有數(shù)據(jù)。一個控制器接口拓撲結(jié)構(gòu)與遠程單元是串級鏈式，可能依賴于兩個的組合。一般來說，系統(tǒng)配置是通過控制器單元來完成的?？刂破魈峁┫到y(tǒng)同步運行在高達20 Mbps。大多數(shù)控制器提供他們所有或一個子集的數(shù)據(jù)用于遙測傳輸。

·遙測發(fā)射機——用于飛行數(shù)據(jù)安全的連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸，從PCM系統(tǒng)控制器單元發(fā)射機接收PCM數(shù)據(jù)，是在頻率和發(fā)射功率變化基礎(chǔ)上的應(yīng)用。大多數(shù)的發(fā)射器的設(shè)計在lower L-band，upper L-band，or S-band操作上，并提供PCM FM或SO?QPSK調(diào)制。

·數(shù)據(jù)記錄器——記錄器的變化在功能、帶寬并與PCM系統(tǒng)的其余部分集成上體現(xiàn)。簡單的小的PCM記錄器與系統(tǒng)控制器或獨立或集成，并記錄PCM碼流高達20 Mbps。新的更復(fù)雜的記錄器獲得的數(shù)據(jù)從多個PCM流，航空電子總線、視頻/音頻，以太網(wǎng)，光纖通道等。這些記錄有高達1 Gbps帶寬的一個記錄。一般來說，記錄器不能與PCM系統(tǒng)完全集成，它們中很少有能力選出最佳傳入的航空電子數(shù)據(jù)參數(shù)，沒有通過數(shù)據(jù)采集單元就重新獲得相同的航空電子總線的飛行安全的遙測。一些數(shù)據(jù)記錄器單元提供的數(shù)據(jù)是使用以太網(wǎng)總線沒有能力挖掘的數(shù)據(jù)，而其它可能提供數(shù)據(jù)挖掘能力。無論是內(nèi)置的媒體存儲或外部存儲，最復(fù)雜的數(shù)據(jù)記錄器的有效作為高速數(shù)據(jù)多路復(fù)用器。

2.2 遷移從PCM網(wǎng)絡(luò)

遷移到一個基于網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)，基于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的經(jīng)驗而重新使用現(xiàn)有的PCM有利條件允許用戶開始建立自己的信心。一個基于網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)相比前面介紹的PCM系統(tǒng)提供了一組不同的特點給用戶。一個基于網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)的特征要素包括：

·分組數(shù)據(jù)——從一個連續(xù)的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成一個離散的數(shù)據(jù)包動作。數(shù)據(jù)包需要數(shù)據(jù)的積累來創(chuàng)建數(shù)據(jù)包，由于積累延遲它創(chuàng)建一個固有的延遲。

·雙向包運動——一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點沒有固有的定向。雖然在一個時刻它可以輸出一個數(shù)據(jù)包，但下一個時刻它可能會收到一個時間包，節(jié)點狀態(tài)請求包等。記錄器節(jié)點可以接收來自采集節(jié)點的實時數(shù)據(jù)包并且用于存儲數(shù)據(jù)。

·異步數(shù)據(jù)到達——當(dāng)一個參數(shù)的采樣頻率發(fā)生在一個預(yù)定的速率時，用于傳輸該參數(shù)和它的數(shù)據(jù)包資源在網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點中共享。如果我們測量從一個單一來源的數(shù)據(jù)包的到達時間和以同步的方式收集到的數(shù)據(jù)，我們會發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)包的擴散是以平均值為中心的正態(tài)分布。

·混合數(shù)據(jù)，控制，和時間——該網(wǎng)絡(luò)不需要在不同類型的數(shù)據(jù)包和這些數(shù)據(jù)包的流向之間分離。包頭包含確定數(shù)據(jù)包的源和目的地的地址，更高層次的協(xié)議識別控制功能。

2.3 基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集組件

從PCM系統(tǒng)到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的遷移并不是PCM或網(wǎng)絡(luò)單獨決定的。遷移，就其性質(zhì)而言可以認為是一種進化，其中用戶可以對兩者結(jié)合，如果重新使用現(xiàn)有的PCM有利條件的重要性。在本節(jié)中要討論的第一個重要組件是各種網(wǎng)關(guān)。這些組件允許用戶從一個介質(zhì)遷移到另一個介質(zhì)。討論的第二組組件是本質(zhì)上是作為網(wǎng)絡(luò)組件或為組件而設(shè)計的，通過更換一些內(nèi)部通信電路已轉(zhuǎn)換為PCM。

·PCM的網(wǎng)關(guān)——這個裝置從PCM系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)和時鐘，進行數(shù)據(jù)通訊、幀時間標記、并在網(wǎng)絡(luò)上傳輸分組數(shù)據(jù)。該網(wǎng)關(guān)支持的編程、驗證和安裝，并且通過將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的RS-232/422有線信號的PCM系統(tǒng)的庫存狀況展現(xiàn)，如圖1所示。

圖1 PCM的網(wǎng)關(guān)

PCM系統(tǒng)的用戶可以在同一時間隨著網(wǎng)關(guān)的許多應(yīng)用進行實驗，提供PCM數(shù)據(jù)的機載記錄儀和TM發(fā)射機。這些應(yīng)用程序可能包括：

1）使用網(wǎng)關(guān)允許用戶程序的PCM系統(tǒng)使用以太網(wǎng)連接。

2）使用網(wǎng)關(guān)獲取的數(shù)據(jù)通過飛行前檢查以太網(wǎng)或機載計算機。

網(wǎng)絡(luò)PCM網(wǎng)關(guān)——該設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)采集系統(tǒng)的側(cè)邊，從傳入的數(shù)據(jù)包和一個連續(xù)的PCM時鐘輸出的數(shù)據(jù)格式進行參數(shù)選擇，如圖2所示。機組運行或者作為一個“參數(shù)數(shù)據(jù)選擇器或格式化”或“從網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的PCM模式轉(zhuǎn)換”。第一種模式假定用戶只提供包含被選擇的數(shù)據(jù)的多播數(shù)據(jù)包。該單元輸出的PCM數(shù)據(jù)高達20 Mbps。網(wǎng)關(guān)可以將PCM在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸數(shù)據(jù)記錄返回到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。

圖2 網(wǎng)絡(luò)PCM網(wǎng)關(guān)

網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)是一個必要的組成部分，如果遙測是在PCM/網(wǎng)絡(luò)混合系統(tǒng)的要求，并且只在一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中。iNET是目前定義其為RF收發(fā)器的通信，并從一個機載測試物到地面接收設(shè)備［7～8］。此外，iNET假設(shè)串行數(shù)據(jù)流的遙測與收發(fā)器通信共存，網(wǎng)關(guān)執(zhí)行必要的任務(wù)來支持此功能。一個網(wǎng)絡(luò)PCM單元用于測試物品并且PCM的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在地面上重建網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包到其原來的形式，如圖3所示。

·時間分布網(wǎng)關(guān)——當(dāng)在一個基于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或一個包括PCM和網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)中運行時，一個必須滿足的要求是給所有子系統(tǒng)組件實現(xiàn)時間分配。一些系統(tǒng)的時間源是IRIG-B時間，其他提供的時間是通過天線連接到GPS接收器［10］。時間分配網(wǎng)關(guān)是建立在網(wǎng)絡(luò)交換機和接收的GPS信號的形成時間、IRIG-B調(diào)制或非調(diào)制時間和在網(wǎng)絡(luò)上的IEEE-1588時間。網(wǎng)關(guān)產(chǎn)生IRIG-B時間調(diào)制和非調(diào)制的時間，分布在IEEE-1588時間可作為主要單元或從屬單元。

圖3 以太網(wǎng)在PCM中的應(yīng)用和PCM的以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)

·網(wǎng)絡(luò)交換機——網(wǎng)絡(luò)交換機互連和路由數(shù)據(jù)、控制、時間和所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間的狀態(tài)，詳細描述見［5］。該節(jié)點可以包括網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)采集單元、航空電子設(shè)備采集單元、記錄器、RF收發(fā)器、處理器、工作站等。選擇正確的交換機不是一個簡單的任務(wù)。用戶必須意識到許多選擇和決定，需要作出選擇正確的交換機。以下是一些關(guān)鍵的考慮因素：

1）數(shù)據(jù)帶寬——最大帶寬聚合作為測量從每秒幾兆比特到每秒幾千兆位。

2）分組交換率——每秒通過切換的數(shù)據(jù)包的最大數(shù)量。它被測量為每秒數(shù)以百萬計到每秒數(shù)以千萬百萬計的數(shù)據(jù)包。

3）多播地址切換——是交換機能夠切換大量的多播地址和大量的多播數(shù)據(jù)包。

4）每個交換機的端口數(shù)——4、8、16或更多。

5）每個端口的最大數(shù)據(jù)速率。

6）IEEE-1588時間支持——操作作為一個邊界時鐘或只能夠作為一個最重要的主時鐘。

7）作為時間網(wǎng)關(guān)的操作——內(nèi)置GPS，接受IRIG-B時間，產(chǎn)生IRIG-B時間等。

8）環(huán)境要求等。

·網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集單元——網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集單元的一些形式與PCM對應(yīng)相同的網(wǎng)絡(luò)接口有不同的尺寸、性能、速度和功能。所有的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集單元（DAUs）應(yīng)遵循IEEE-1588時間，一些網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集單元是對PCM對應(yīng)相同的網(wǎng)絡(luò)接口的例外［9］。其他網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集單元是高度專業(yè)化地獲取和過濾大量的數(shù)據(jù)，如ARINC-664和以太網(wǎng)［12］。

·網(wǎng)絡(luò)記錄器——將記錄器看作一個單一的多路復(fù)用器和數(shù)據(jù)記錄器，而網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以被看作是一個大的分布式多路復(fù)用器和數(shù)據(jù)記錄器。這種觀點是從硬件架構(gòu)的角度來看，并留下了數(shù)據(jù)包格式。網(wǎng)絡(luò)記錄器在一個或多個網(wǎng)絡(luò)端口上獲取數(shù)據(jù)包，并作為數(shù)據(jù)目的地和數(shù)據(jù)源同時進行數(shù)據(jù)挖掘。記錄器是可配置的、控制、并允許數(shù)據(jù)被下載到網(wǎng)絡(luò)中［6］。記錄器的數(shù)據(jù)速率和容量必須被考慮到整體的網(wǎng)絡(luò)帶寬中，數(shù)據(jù)挖掘的必要性，測量元數(shù)據(jù)存儲和工程師機載飛行測試所產(chǎn)生的其他數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包記錄器可以采取多種形式，如圖4（a）、4（b）與4（c）所示。

圖4（a）顯示實現(xiàn)一個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包記錄器的最簡單和最有效的方式。該記錄器為系統(tǒng)設(shè)計師提供了最大的靈活性，定義了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的數(shù)據(jù)包格式優(yōu)化和在記錄模式下的實時數(shù)據(jù)挖掘。

圖4（b）是類似于圖4（a）與高速數(shù)據(jù)多路復(fù)用器的加入。必要時多路復(fù)用器可以獲得非常高的速度數(shù)據(jù)，如光纖通道、IEEE-1394及其他。該多路復(fù)用器允許繞過網(wǎng)絡(luò)傳輸大量的數(shù)據(jù)。

圖4（c）表示在IEEE-1588時間的情況下，有效地利用網(wǎng)絡(luò)帶寬，最重要的是每個數(shù)據(jù)包中使用的數(shù)據(jù)挖掘缺乏絕對時間［11］。這種配置的一個額外的限制是不需要系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)記錄，而是只有TMATS用于多路復(fù)用器的配置［13］。

圖4 （a）網(wǎng)絡(luò)連接到網(wǎng)絡(luò)交換機的網(wǎng)絡(luò)記錄器

圖4 （b）網(wǎng)絡(luò)記錄器連接到網(wǎng)絡(luò)交換機和高速多路復(fù)用器

圖4 （c）配置為網(wǎng)絡(luò)記錄器的記錄器

·串行流發(fā)射器——這是一個標準的PCM FM或SOQPSK發(fā)射器發(fā)射的安全飛行數(shù)據(jù)到地面。發(fā)射機需要一個“網(wǎng)絡(luò)使用PCM網(wǎng)關(guān)”從傳入的數(shù)據(jù)包產(chǎn)生PCM。

·網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器——網(wǎng)絡(luò)的收發(fā)器的主要目標是允許記錄器的數(shù)據(jù)挖掘和需要增加從發(fā)射器中信息丟失點，重傳丟失的信息數(shù)據(jù)。

3 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

我們回顧了PCM的基本組件和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。我們對每個組件的功能有一些基本的了解。圖5顯示了一個通用的系統(tǒng)圖，利用PCM系統(tǒng)、PCM網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)、時間分配的網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)PCM網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集單元，網(wǎng)絡(luò)記錄器、網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器以及高速多路復(fù)用器。

圖5 典型的混合PCM/網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

4 結(jié)語

本文提供了從PCM數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)遷移到基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的一個潛在的路線圖。用戶已經(jīng)可以開始嘗試使用網(wǎng)絡(luò)組件利用他們現(xiàn)有的PCM有利條件以最小的成本來構(gòu)建。本文展示了網(wǎng)關(guān)和其他網(wǎng)絡(luò)組件的功能可以輕松地從一個PCM數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完全轉(zhuǎn)變?yōu)榛诰W(wǎng)絡(luò)的解決方案。

［1］Berdugo Albert，Roach John.Migrating from PCM to Net?work Data Acquisition System［C］//Proceedings of the 26th European Telemetry Conference（ETC 2006），Germa?ny.

［2］Roach，John.Design of a Configuration and Management Tool for Instrumentation Networks［C］//Proceedings of the 43rd Annual International Telemetry Conference（ITC 2007），USA.

［3］Kupferschmidt Benjamin，Pesciotta Eric.Metadata Model?ing for Airborne Data Acquisition Systems［C］//Proceed?ings of the 43rd Annual International Telemetry Confer?ence（ITC 2007），USA.

［4］Pesciotta Eric.Managing Instrumentation Networks［C］//Proceedings of the 44th Annual International Telemetry Conference（ITC 2008），USA.

［5］Hildin John，Arias Sergio.Airborne Network Switch With IEEE-1588 Support［C］//Proceedings of the 42nd Annual International Telemetry Conference（ITC 2006），USA.

［6］Roach John，Hildin John.IP-Based Recording System［C］//Proceedings of the 42nd Annual International Telem?etry Conference（ITC 2006），USA.

［7］張曉敏，王峰，賀靜，等.機載測試系統(tǒng)發(fā)展與應(yīng)用研究［J］.中國科技信息，2009（9）：22-24.ZHANG Xiaomin，WANG Feng，HE Jing，et al.Develop?ment and application of airborne test system［J］.China sci?ence and technology information，2009（9）：22-24.

［8］張娟，呂鵬濤，王亮，等.網(wǎng)絡(luò)化機載測試系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)性能測量 研 究［J］.計算 機 測量 與 控制，2013（3）：563-565，569.ZHANG Juan，LV Pengtao，WANG Liang，et al.Research on network performance measurement in networked air?borne test system［J］.Computer measurement and control，2013（3）：563-565，569.

［9］韓琳，范旭娟，潘登.幾種IEEE 1588對時實現(xiàn)方法的分析與比較［J］.測控技術(shù)，2013（2）：74-76.HAN Lin，F(xiàn)AN xujuan，PEN Den.Analysis and compari?son of several implementation methods of IEEE 1588 on time［J］.Measurement and control technology，2013（2）：74-76.

［10］田寶泉，昌鵬濤，賀敬.基子以太網(wǎng)和PCM的分布式機載測試系統(tǒng)時間延遲分析［J］.科學(xué)技術(shù)與工程，2013（7）：21l-218.TIAN Baoquan，CHANG Pengtao，HE Jing.Time delay analysis of distributed airborne test system based on sub-Ethernet and PCM［J］.Science technology and en?gineering，2013（7）：21l-218.

［11］注祺航，資偉，吳在軍，等.基IEEE l588標準的變電站同步網(wǎng)絡(luò)的研究［J］.江蘇電機工程，2010（1）：51-54.ZHU Qihang，ZI wei，WU Zaijun，et al.Research on sub?station synchronization network based on IEEE 1588 standard［J］.Jiangsu electrical engineering，2010（1）：51-54.

［12］鄒緊跟，符強，聶佰玲.基手Ethernet網(wǎng)絡(luò)的遠程測控制技術(shù)［J］.合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2002，25（4）：624-627.ZOU Jingen，F(xiàn)U Qiang，NIE bailing.Remote measure?ment and control technology of base-hand Ethernet net?work［J］.Journal of Hefei university of technology，2002，25（4）：624-627.

［13］熊飛麗，遠程實驗系統(tǒng)中儀器的網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)研究［J］.測控技術(shù)，2003，22（2）：27-30.XIONG Feili.Research on network control technology of instruments in remote experiment system［J］.Measure?ment and control technology，2003，22（2）：27-30.

Research on Airborne Instrumentation Systems from PCM to Network Migration

FENG Xiaolin
（China Institute of Flight Testing and Research，Xi'an 710089）

The majority of currently operating flight test programs around the world utilize PCM based airborne instrumenta?tion systems.Most instrumentation engineers are with PCM-based data acquisition systems，and feel uncomfortable when talking about network implementations and the adoption of iNET.In order for these engineers to embrace this new technology，migrating from a PCM to network topology must be done in an evolutionary manner that provides for the preservation of capital investment while introducing new system concepts that enhance current instrumentation systems.This paper describes hardware components that enable instrumentation engineers to migrate their existing PCM-based instrumentation system to a network-based system.Sever?al of these components are discussed to illustrate how they provide a controlled migration path to a network-based system.These components include time distribution，gateways，network data selectors，network switches，transmitters，transceivers and recorders.

network，gateway，data acquisition

Class Number TP393

TP393

10.3969/j.issn.1672-9722.2017.12.022

2017年6月9日，

2017年7月13日

馮曉林，男，碩士，研究員，研究方向：飛行試驗電源測試。