CN109409139A - 一种飞行参数数据卡快速销毁方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞行参数数据卡快速销毁方法，包括飞行管理系统和快取记录设备，其中，快取记录设备包括快取记录器和数据卡，快取记录器包括数据管理板和电源板，具体步骤包括：飞行管理系统向快取记录器的数据管理板发送数据销毁指令；快取记录器的数据管理板识别数据销毁指令，进行判读；数据管理板根据判读结果向数据卡转发数据销毁指令；数据销毁指令经过防止误销毁电路识别；数据卡根据判读结果启动数据销毁操作；数据卡存储模块采用复写法，通过分时复用的方式。对芯片进行完整擦除操作。本发明技术方案安全、可靠、成本低廉，可在有限的资源内实现数据销毁，提升机载设备信息安全，在很大程度上降低信息泄露的风险。

Description

一种飞行参数数据卡快速销毁方法

1技术领域：

本发明属于航空电子技术领域，涉及一种快取记录器的飞行参数数据卡数据管理方法，可在航空数据记录系统中应用。

2背景技术：

在航空电子领域，海量的数据存储在各种存储芯片和数据卡中，泄露以后可能造成严重后果，所以在特殊情况下按要求销毁飞行数据和正确记录飞行数据具有同等重要的地位，如何保证飞行数据不泄露，不被非授权人员非法获取，不危害信息安全，是飞行参数安全防护方面非常关注的问题，传统的数据销毁方法如强电销毁法、物理销毁和火供品毁钥等方法成本高，不确定性强，应用在航空领域不可控因素多，如果选用复写销毁方式，对于很多机载数据存储设备或者芯片来说，销毁的时间要求非常严格，例如对于飞行参数数据卡，有的对于销毁时间要求在30s内，本发明针对这一现象设计了一种低成本和高可靠性的方法引入航空数据管理方法，为各种需要进行数据销毁的设备，提供一种新的数据软销毁方式。

3发明内容：

发明目的：本发明针对飞行参数数据卡设计了一种数据软件销毁方法，适用于航空设备的信息安全防护。

技术方案：

一种飞行参数数据卡快速销毁方法，其特征在于，包括飞行管理系统和快取记录设备，其中，快取记录设备包括快取记录器和数据卡，快取记录器包括数据管理板和电源板，具体方法包括以下步骤：

第一步、飞行管理系统向快取记录器的数据管理板发送数据销毁指令；

第二步、快取记录器的数据管理板识别数据销毁指令，进行判读；

第三步、数据管理板根据判读结果向数据卡转发数据销毁指令；

第四步、数据销毁指令经过防止误销毁电路识别；

第五步、数据卡根据判读结果启动数据销毁操作；

第六步、数据卡存储模块采用复写法，通过分时复用的方式。对芯片进行完整擦除操作。

步骤四中所述的防止误销毁电的路实现方法包括：

a)数据管理板在给数据卡发送销毁指令的引脚增加延迟去抖电路，同时接口通过两个管脚控制自毁；

b)增加电源检测控制电路，系统上电出现不稳态或系统电源不稳定时，监测数据卡电源，形成保护机制；

c)增加软件延迟去抖，只有两个数据销毁引脚同时受到销毁指令，且保持200ms，再开启数据销毁；

d)在系统上电过程状态不稳和电源不稳定时，监测控制电路对数据卡控制器进行复位，确保不会误操作NANDFLASH，同时打开NANDFLASH的写保护。

所述的数据管理板包括USB接口、以太网接口、RS232接口和数据销毁指令发送引脚，分别担负与快取记录设备上位机通讯，与数据卡通讯和数据销毁指令转发，在数据销毁指令转发过程中数据管理板对接收到的数据销毁指令进行判断，确定数据是从上位机发送后，经数据销毁引脚发往数据卡.

所述的数据卡包括数据存储模块和存储控制模块，具有USB总线和数据销毁指令接收引脚，在正常工作时，存储控制模块控制USB总线通讯，将接收到的数据存储在数据存储模块中，在特殊情况下，数据卡数据销毁引脚接收到数据销毁指令后停止数据写入，对存储控制模块数据实施销毁。

所述的存储控制模块和数据存储模块之间使用高速的桥接芯片，确保擦除操作快速完成。

有益效果：

本发明提出的飞行参数数据卡软销毁方法安全、可靠和成本低廉，可在有限的资源内实现数据销毁，提升机载设备信息安全，尤其是进入敌方空域战斗机，需要规避信息丢失的风险，采用此方法后在很大程度上降低信息泄露的风险。本发明的另一优点是相比强电销毁法、物理销毁和火供品毁钥等方法，本发明仅需要在在正常的控制电路上做简单改动就可实现，通过控制器和存储芯片通过高速通讯的、防差错设计等多种途径完成实际的数据销毁，安全性和经济性突出。

4附图说明

图1是本发明快取记录器设备和数据销毁流程示意图。

其中，1-快取记录器，2-飞行参数数据卡，3-数据管理板，4-电源板，5-存储控制模块，6-数据存储模块，7-防止误销毁电路。

5具体实施例

下面参照附图对本发明的具体实现方法及实施例进行详细叙述。

本发明所应用的飞行参数数据卡(下文简称：数据卡)为机载快取记录设备的存储介质，具有独立的控制器和USB通讯接口，可以进行热插拔，用于飞行数据的快速下载，同类设备在民航和军机上有广泛应用，被称为FDR。本发明中的飞行参数数据卡软销毁方法，具体包括快取记录设备，其包括1个快取记录器和1数据卡。快取记录器用于接收飞行数据和数据销毁指令，实现与飞行参数记录子系统通讯，包含1个数据管理板和1个电源板，数据卡包含1个数据存储模块和1个存储控制模块，用于数据存储和销毁。

快取记录器的数据管理板是数据管理的控制核心，负责接收飞行数据并转发数据卡存储，数据销毁指令接收以及转发，设备运行状态监控，进程调度和通讯事件处理以及软件在线升级，具有以太网通讯功能、USB通信功能和数据销毁指令判断功能，围绕这些功能，数据管理板设计了4个通讯接口，包括USB接口、以太网接口、RS232接口和数据销毁指令发送引脚，分别担负与快取记录设备上位机通讯，与数据卡通讯和数据销毁指令转发，在数据销毁指令转发过程中数据管理板对接收到的数据销毁指令进行判断，确定数据是从上位机发送后，经数据销毁引脚发往数据卡，为防止销毁指令误触发，数据管理板的数据销毁引脚外围电路采用多余度和防抖动设计，本发明在此处设置了两路数据销毁发送引脚，只有数据卡同时接收到两路数据销毁指令后，才会启动数据销毁，每一路数据销毁发送引脚都具有防抖动电路，防止感应电流和杂波，误触发数据销毁。

快取记录器的电源板负责将机上电源转换为数据管理板和飞行参数数据卡工作时的电源。

飞行参数数据卡是快取记录设备的记录介质，也是本发明的数据软销毁的目标，包含数据存储模块和存储控制模块两个模块，具有USB总线和数据销毁指令接收引脚，在正常工作时，存储控制模块控制USB总线通讯，将接收到的数据存储在数据存储模块中，在特殊情况下，数据卡数据销毁引脚接收到数据销毁指令后停止数据写入，对存储控制模块数据实施软销毁，本设计采用的数据软销毁方式为复写法，复写的方式为对芯片进行完整擦除操作，并在存储控制模块和数据存储模块之间使用高速的桥接芯片，确保擦除操作快速完成。详细的数据销毁操作，从以下三个方面进行设计。

1.数据销毁流程设计

快取记录设备的数据销毁流程按照机载设备对数据软销毁的要求执行，首先由上位机转发数据销毁指令给快取记录器，然后快取记录器的数据管理板对这个指令进行处理，排除数据销毁指令是否是由干扰或者误触发等的影响，确认数据销毁指令真实后，快取记录器数据管理板向由数据卡控制模块转发此指令，实现数据软销毁，这个过程中，快取记录器只负责正确转发数据销毁指令，数据销毁操作由数据卡控制数据存储模块FLASH完成。数据销毁的方法是复写法，数据销毁后，无法被恢复，数据复写销毁的时间不超过30s。

2.数据软销毁执行设计

在接收到正确的数据指令后，实际的数据软销毁操作是对数据存储芯片进行复写擦除操作，数据销毁流程要求数据卡销毁数据的时间应小于30s，本实施例应用的数据卡为一个32GB的NANDFLASH存储介质，总容量为256Gbit，擦除过程中以块为单位进行擦除，256Gbit的NANDFLASH拥有32786个块，根据芯片资料数据卡直接擦除NANDFLASH的1个块用时约为1.5ms，而飞行参数数据卡有8个逻辑单元，每个逻辑单元有2个逻辑平面，NANDFLASH支持不同逻辑平面同时擦除的工作方式。

因此可以算出飞行参数数据卡的NANDFLASH的数据销毁时间为(32768*1.5ms/2)/1000ms约为24s，实际情况下数据存储模块的NANDFLASH的8个逻辑单元可以分时复用，时间实测小于24s。

3.防止误擦除设计

为防止电磁干扰等情况造成误擦除，快取记录设备在快取记录器和数据卡两端都做了做了防止误擦除设计，实施方式分为硬件和软件两方面，具体有以下四种措施。

a)为了确保数据销毁不被误触发，数据管理模块在给数据卡发送销毁指令的引脚增加延迟去抖电路，同时接口通过两个管脚控制软自毁；

b)增加电源检测控制电路，系统上电出现不稳态或系统电源不稳定时，监测数据卡电源，形成保护机制。

c)增加软件延迟去抖，只有两个数据销毁引脚同时受到销毁指令，且保持200ms，再开启数据销毁；

d)在系统上电过程状态不稳和电源不稳定时，监测控制电路对数据卡控制器进行复位，确保不会误操作NANDFLASH，同时打开NANDFLASH的写保护。

本发明的功能特点概述如下：

1.数据记录功能、状态监控和软件升级功能

数据记录功能为快取记录设备的主要功能，在本发明中快取记录器通过以太网接收飞行数据，再将其通过USB总线转发给数据卡存储控制模块，存储在数据卡数据存储模块中，此处以太网用于和上位机通讯，USB接口帮助数据卡实现快速插拔，从快取记录设备上拔下的数据卡可通过数据卡卸载器与计算机连接，实现数据快速卸载、回放和查询功能。

快取记录设备数据管理板可实现状态监控功能，数据管理板可对数据卡、各个接口以及系统的工作状态进行启动自检、周期自检和维护自检，如果系统出现异常，自检信息被记录下来或者通过以太网将故障状态发送给上位机，记录器在飞行参数记录子系统里。

快取记录设备的数据管理板软件具有在线升级功能，快取记录设备工作后，可将需要加载到数据管理板的可执行程序通过专用地面软件传输给数据管理板，传输方式是以太网，传输过程类似于飞行数据传输，数据管理板识别到是软件升级信息后将接收的数据存储到板载RAM中，重启产品后，软件重新加载，完成软件升级。

2、数据销毁功能

快取记录设备在正常工作过程中，接到上位机通过以太网发送的数据销毁指令后，会启动数据销毁程序，首先快取记录器数据管理板对数据销毁指令判断，确定是否是真实的数据销毁指令，得出正确指令后通过两路数据销毁引脚将销毁指令发送给数据卡，发送过程中每路指令都会通过各自的防止误销毁触发电路传输数据销毁指令，数据卡在同时接收到两路数据销毁指令后，启动数据销毁操作，对数据存储模块进行擦除操作，完成数据软销毁，此处的擦除为整卡擦除。

Claims (5)

1.一种飞行参数数据卡快速销毁方法，其特征在于，包括飞行管理系统和快取记录设备，其中，快取记录设备包括快取记录器和数据卡，快取记录器包括数据管理板和电源板，具体方法包括以下步骤：

第一步、飞行管理系统向快取记录器的数据管理板发送数据销毁指令；

第二步、快取记录器的数据管理板识别数据销毁指令，进行判读；

第三步、数据管理板根据判读结果向数据卡转发数据销毁指令；

第四步、数据销毁指令经过防止误销毁电路识别；

第五步、数据卡根据判读结果启动数据销毁操作；

第六步、数据卡存储模块采用复写法，通过分时复用的方式。对芯片进行完整擦除操作。

2.根据权利要求1的一种飞行参数数据卡快速销毁方法，其特征在于，步骤四中所述的防止误销毁电路的实现方法包括：

a)数据管理板在给数据卡发送销毁指令的引脚增加延迟去抖电路，同时接口通过两个管脚控制自毁；

b)增加电源检测控制电路，系统上电出现不稳态或系统电源不稳定时，监测数据卡电源，形成保护机制；

c)增加软件延迟去抖，只有两个数据销毁引脚同时受到销毁指令，且保持200ms，再开启数据销毁；

d)在系统上电过程状态不稳和电源不稳定时，监测控制电路对数据卡控制器进行复位，确保不会误操作NANDFLASH，同时打开NANDFLASH的写保护。

3.根据权利要求1的一种飞行参数数据卡快速销毁方法，其特征在于，所述的数据管理板包括USB接口、以太网接口、RS232接口和数据销毁指令发送引脚，分别担负与快取记录设备上位机通讯，与数据卡通讯和数据销毁指令转发，在数据销毁指令转发过程中数据管理板对接收到的数据销毁指令进行判断，确定数据是从上位机发送后，经数据销毁引脚发往数据卡。

4.根据权利要求1的一种飞行参数数据卡快速销毁方法，其特征在于，所述的数据卡包括数据存储模块和存储控制模块，具有USB总线和数据销毁指令接收引脚，在正常工作时，存储控制模块控制USB总线通讯，将接收到的数据存储在数据存储模块中，在特殊情况下，数据卡数据销毁引脚接收到数据销毁指令后停止数据写入，对存储控制模块数据实施销毁。

5.根据权利要求4的一种飞行参数数据卡快速销毁方法，其特征在于，所述的存储控制模块和数据存储模块之间使用高速的桥接芯片，确保擦除操作快速完成。