CN113391832A - 机载软件升级方法、升级包加载方法、装置和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机载软件升级方法、升级包加载方法、装置和设备，本发明的机载软件升级方法包括：接收端接收加载端按照ARINC 615A协议规定的通讯交互方式上传的升级数据包；采用数据校验方法对接收的所述升级数据包进行有效性校验；当所述升级数据包的有效性校验通过后，采用A/B目录备份升级方法进行软件升级。本发明保证了升级中用户的自定义个性化配置数据不被覆盖，且在网络传输错误或升级过程中异常掉电等情况下，机载设备都能恢复到升级前的软件并正常运行，提高了机载设备升级的可靠性和安全性，具有较高的应用价值。
Description
技术领域
本发明属于航空机载技术领域，具体涉及一种基于ARINC 615A的机载软件升级方法、软件加载方法、装置和设备。
背景技术
ARINC(美国爱瑞克)公司，全名为航空无线电通信公司(Aeronautical RadioInc.)，主要负责独立于政府之外协调管理和认证航空公司的无线电通信工作。ARINC公司引领着航空机载电子设备，飞机维修设备和实践，用于军事、商业航空的飞行模拟器设备等技术标准的发展，是中国民航数据通信网络的技术提供商。
ARINC 615A协议是一种面向以太网、AFDX网络等总线的机载设备数据加载协议，规范了航电系统中各类数据文件加载的交互流程。然而，ARINC 615A协议只保证了数据文件传输流程的完整性，需要依赖ARINC665协议对数据文件传输是否出现异常进行校验。同时，协议也没有提供一套安全可靠的软件升级策略，保障机载软件传输后的正常升级。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种基于ARINC 615A的机载软件升级方法，本发明采用了数据校验方法对升级数据包进行有效性校验，并采用A/B目录备份升级策略进行软件升级，保障了软件升级系统的安全可靠性。
本发明通过下述技术方案实现：
一种基于ARINC 615A的机载软件安全加载方法，包括目标端升级步骤：
接收加载端按照ARINC 615A协议规定的通讯交互方式上传的升级数据包；
采用数据校验方法对接收的所述升级数据包进行有效性校验；
当所述升级数据包的有效性校验通过后，采用A/B目录备份升级方法进行软件升级。
优选的，本发明采用A/B目录备份升级方法进行软件升级步骤具体包括：
确定待升级目录；
将当前执行目录的用户自定义的个性化配置数据拷贝到待升级目录；
将经过校验的完整升级数据包拷贝到待升级目录；
将当前执行目录标识文件改为待升级目录，完成升级。
优选的，本发明的确定待升级目录步骤具体包括：
获取当前程序的执行目录标识文件；
如果当前执行目录是A目录则待升级目录为B目录；
如果当前执行目录是B目录则待升级目录为A目录。
优选的，本发明的采用数据校验方法对接收的升级数据包进行有效性验证步骤具体包括：
采用CRC算法计算得到所述升级数据包的CRC校验值；
将计算得到的CRC校验值与加载端采用LUC格式协议文件上传的CRC校验值进行比较；
若不相等则说明数据传输错误，则丢弃所述升级数据包并终止本次升级；
若相等则说明数据传输成功，开始软件升级。
优选的，本发明在所述接收升级数据包步骤之后还包括：
采用ARINC 615A协议规定的格式向加载端上报数据传输完成。
第二方面，本发明提出了一种机载软件升级包加载方法，包括加载端加载步骤：
对升级数据打包，生成升级数据包；
采用CRC算法计算得到生成的所述升级数据包的CRC校验值；
监听来自用户的数据加载指令，在收到加载指令后，根据ARINC 615A协议规定的格式向目标端发起加载请求；
接收目标端的加载请求回复后，判断目标端是否接受加载请求；
若目标端接受本次数据加载请求，则按照ARINC 615A协议规定的通讯交互方式向目标端上传所述升级数据包。
优选的，本发明的按照ARINC 615A协议规定的通讯交互方式上传所述升级数据包步骤具体包括：
采用FTFP协议向目标端传输生成的升级数据包；
采用LUC格式协议文件向目标端发送CRC校验值。
第三方面，本发明提出了一种机载软件升级装置，包括目标端，所述目标端包括接收模块、校验模块和升级模块；
其中，所述接收模块接收加载端按照ARINC 615A协议规定的通讯交互方式上传的升级数据包；
所述校验模块采用数据校验方法对接收的所述升级数据包进行有效性校验；
所述升级模块在所述升级数据包的有效性校验通过后，采用A/B目录备份升级方法进行软件升级。
优选的，本发明的升级模块包括判定单元、拷贝单元和修改单元；
所述判定单元根据当前程序的执行目录标识文件确定待升级目录；
所述拷贝单元将当前执行目录的用户自定义的个性化配置数据和经过校验的完整升级数据包拷贝到待升级目录；
所述修改单元将当前程序的执行目录标识文件修改为待升级目录。
优选的，本发明的判定单元包括提取子单元、设置子单元、A/B双目录；
其中，所述提取子单元用于获取当前程序的执行目录标识文件；
所述设置子单元根据当前程序的执行目录标识文件判断当前执行目录为A目录或B目录，并设置另一目录为待升级目录。
优选的，本发明的校验模块包括计算单元和比较单元；
所述计算单元采用CRC算法计算得到所述升级数据包的CRC校验值；
所述比较单元用于比较所述计算单元计算得到CRC校验值与所述接收模块接收的加载端采用LUC格式协议文件上传的CRC校验值。
第四方面，本发明提出了一种机载软件升级包加载装置，包括加载端，所述加载端包括生成模块、计算模块、监听模块、判断模块和传输模块；
所述生成模块对升级数据进行打包，生成升级数据包；
所述计算模块采用CRC算法计算得到生成的所述升级数据包的CRC校验值；
所述监听模块监听来自用户的数据加载指令，在收到加载指令后，根据ARINC615A协议规定的格式向目标端发起加载请求；
所述判断模块接收目标端的加载请求回复并判断目标端是否接受加载请求；
所述传输模块在目标端接受本次数据加载请求时按照ARINC 615A协议规定的通讯交互方式向目标端上传所述升级数据包。
优选的，本发明的传输模块包括第一传输单元和第二传输单元；
所述第一传输单元采用FTFP协议向目标端传输生成的所述升级数据包；
所述第二传输单元采用LUC格式协议文件向目标端发送CRC校验值。
第五方面，本发明提出了一种机载设备，包括本发明所述的机载软件升级装置。
第六方面，本发明提出了一种服务器，包括本发明所述的机载软件升级包加载装置。
本发明具有如下的优点和有益效果：
本发明基于ARINC 615A标准协议，使加载端能够按照ARINC 615A协议规定的通讯交互方式将升级数据包上传至目标端，目标端首先采用数据校验方法对升级数据包进行有效性校验，然后采用A/B目录备份升级策略进行软件升级。本发明保证了升级中用户的自定义个性化配置数据不被覆盖，且在网络传输错误或升级过程中异常掉电等情况下，机载设备都能恢复到升级前的软件并正常运行，提高了机载设备升级的可靠性和安全性，具有较高的应用价值。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明的机载软件升级方法流程图。
图2为本发明的A/B备份升级流程图。
图3为本发明的机载软件升级包加载方法流程图。
图4为本发明的LUC协议文件格式。
图5为本发明的加载端与目标端的交互过程示意图。
图6为本发明的加载端和目标端交互场景示意图。
图7为本发明的机载软件升级装置原理框图。
图8为本发明的机载软件升级包加载装置原理框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
为了保障机载软件升级的安全性和可靠性，本实施例提出了一种基于ARINC 615A的机载软件升级方法，本实施例的方法可以由具备执行软件升级功能的目标端(机载设备端)来执行，具体如图1所示，包括依次执行的如下步骤：
101：接收加载端按照ARINC 615A协议规定的通讯交互方式上传的升级数据包；
本实施例在步骤101之后还包括：采用ARINC 615A协议规定的格式向加载端上报数据传输完成。
102：采用数据校验方法对接收的升级数据包进行有效性校验；
本实施例的步骤102具体包括以下子步骤：
采用CRC算法计算得到所述升级数据包的CRC校验值；
将计算得到的CRC校验值与加载端采用LUC格式协议文件上传的CRC校验值进行比较；
若不相等则说明数据传输错误，则丢弃升级数据包并终止本次升级；
若相等则说明数据传输成功，开始软件升级。
103：当升级数据包的有效性校验通过后，采用A/B目录备份升级方法进行软件升级。
具体如图2所示，本实施例的步骤103具体包括以下子步骤：
确定待升级目录；本实施例提供A/B双目录存放应用程序，并提供当前程序的执行目录标识文件，本实施例首先读取当前程序的执行目录标识文件，如果当前执行目录是A目录则待升级目录为B目录，如果当前执行目录是B目录则待升级目录为A目录。
将当前执行目录的用户自定义的个性化配置数据拷贝到待升级目录；
将经过校验的完整升级数据包拷贝到待升级目录；
将当前执行目录标识文件改为待升级目录，完成升级。
本实施例采用A/B目录备份升级策略，使得整个升级过程中任意时刻掉电导致的升级失败，系统都能够恢复到之前的版本并正常运行。
实施例2
如图3所示，本实施例提出了一种机载软件升级包加载方法，本实施例可以由加载端来执行，具体包括依次执行的如下步骤：
201：对升级数据打包，生成升级数据包；
202：采用CRC算法计算得到生成的升级数据包的CRC校验值；
203：监听来自用户的数据加载指令，在收到加载指令后，根据ARINC 615A协议规定的格式向目标端发起加载请求；
204：接收目标端的加载请求回复后，判断目标端是否接受加载请求；
205：若目标端接受本次数据加载请求，则按照ARINC 615A协议规定的通讯交互方式向目标端上传所述升级数据包。
数据传输阶段，首先采用TFTP协议向目标端传输步骤201生成的升级数据包；
数据(升级数据包)传输完成后，根据步骤202计算得到的CRC值生成LUC格式协议文件并将其发送给目标端。
本实施例生成的LUC格式协议文件如图4所示，主要包含了协议文件长度、协议版本、加载文件数量、以及相应数量的文件校验信息。
实施例3
图5为本发明实施例三提供的加载端与目标端的交互过程示意图，图6为本发明实施例三提供的加载端与目标端的交互场景示意图。本实施例的方法执行主体包括加载端和目标端，具体包括以下步骤：
301，加载端对升级数据打包，生成升级数据包，然后计算该升级数据包的校验信息；
302：加载端监听来自用户的数据加载指令，在收到加载指令后，由加载端根据ARINC 615A协议规定的通讯方式与目标端建立交互连接；
本实施例的加载端在接收到数据加载指令后，通过LUI格式协议文件向目标端发起加载请求，目标端接收到该加载请求后，通过LUI格式协议文件向加载段发送请求回复(接受或拒绝)；如果加载端收到接受请求回复，则与目标端进行数据传输。
303：加载端将生成的升级数据包及其校验信息上传给目标端；
具体如图3所示，本实施例的加载端通过LUR格式协议文件发送待上传文件列表(升级数据包)，目标端对所需加载的文件根据TFTP协议进行下载，本实施例的目标端负责监听UDP59端口的TFTP请求，在接收到请求后根据读请求的协议文件后缀启动数据加载流程；为保障数据加载的安全性，在软件升级数据包传输完成后，加载端通过LUC格式的协议文件向目标端发送数据文件的校验信息，目标端通过LUS格式协议文件发送传输的完成状态。此时加载端完成传输任务，目标端进入升级流程。
304：目标端对接收到的升级数据包进行有效性校验；
本实施例的目标端根据LUC格式协议文件中所包含的数据文件校验信息对各数据文件进行校验，校验通过后才开始数据的升级。
305：目标端根据经校验通过的升级数据包进行软件升级。
本实施例的目标端采用A/B备份策略对软件进行升降：首先将当前执行目录的用户自定义的个性化配置数据拷贝到待升级目录，以确保升级后不会影响用户的自定义配置数据；然后将经过校验的完整升级数据包拷贝到待升级目录，成功完成拷贝后再将当前程序的执行目录标识文件改为待升级目录，完成升级。其中，当前执行目录为A目录或B目录，则待升级目录为B目录或A目录。
实施例4
图7为本发明实施例四提供的软件升级装置原理框图，该装置包括目标端；该目标端包括接收模块、校验模块和升级模块；
其中，接收模块接收加载端的传输模块按照ARINC 615A协议规定的通讯交互方式上传的升级数据包；
校验模块采用数据校验方法对接收的所述升级数据包进行有效性校验；
升级模块在所述升级数据包的有效性校验通过后，采用A/B目录备份升级方法进行软件升级。
本实施例的校验模块包括计算单元和比较单元；
其中，计算单元采用CRC算法计算得到升级数据包的CRC校验值；
比较单元用于比较所述计算单元计算得到CRC校验值与所述接收模块接收的加载端采用LUC格式协议文件上传的CRC校验值。
本实施例的升级模块包括判定单元、拷贝单元和修改单元；
判定单元根据当前程序的执行目录标识文件确定待升级目录；
拷贝单元将当前执行目录的用户自定义的个性化配置数据和经过校验的完整升级数据包拷贝到待升级目录；
修改单元将当前程序的执行目录标识文件修改为待升级目录。
本实施例的判定单元包括提取子单元、设置子单元、A/B双目录；
其中，提取子单元用于获取当前程序的执行目录标识文件；
设置子单元根据当前程序的执行目录标识文件判断当前执行目录为A目录或B目录，并设置另一目录为待升级目录。
本实施例还提供了一种机载设备，该机载设备包括上述软件升级装置，该机载设备可以是工控机、计算机等设备。
实施例5
图8为本发明实施例五提供的软件升级包加载装置原理框图，该装置包括加载端，本实施例的加载端包括生成模块、计算模块、监听模块、判断模块和传输模块；
其中，生成模块对升级数据进行打包，生成升级数据包；
计算模块采用CRC算法计算得到生成的升级数据包的CRC校验值；
监听模块监听来自用户的数据加载指令，在收到加载指令后，根据ARINC615A协议规定的格式向目标端发起加载请求；
判断模块接收目标端的加载请求回复并判断目标端是否接受加载请求；
传输模块在目标端接受本次数据加载请求时按照ARINC 615A协议规定的通讯交互方式向目标端上传所述升级数据包。
本实施例的传输模块包括第一传输单元和第二传输单元；
其中，第一传输单元采用FTFP协议向目标端传输生成的升级数据包；
第二传输单元采用LUC格式协议文件向目标端发送CRC校验值。
本实施例还提供了一种服务器，该服务器包括上述软件升级包加载装置，该服务器具体可以是PC、笔记本电脑等设备。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种机载软件升级方法，其特征在于，包括目标端升级步骤：
接收加载端按照ARINC 615A协议规定的通讯交互方式上传的升级数据包；
采用数据校验方法对接收的所述升级数据包进行有效性校验；
当所述升级数据包的有效性校验通过后，采用A/B目录备份升级方法进行软件升级。
2.根据权利要求1所述的一种机载软件升级方法，其特征在于，所述采用A/B目录备份升级方法进行软件升级步骤具体包括：
确定待升级目录；
将当前执行目录的用户自定义的个性化配置数据拷贝到待升级目录；
将经过校验的完整升级数据包拷贝到待升级目录；
将当前执行目录标识文件改为待升级目录，完成升级。
3.根据权利要求2所述的一种机载软件升级方法，其特征在于，所述确定待升级目录步骤具体包括：
获取当前程序的执行目录标识文件；
如果当前执行目录是A目录则待升级目录为B目录；
如果当前执行目录是B目录则待升级目录为A目录。
4.根据权利要求1所述的一种机载软件升级方法，其特征在于，所述采用数据校验方法对接收的升级数据包进行有效性验证步骤具体包括：
采用CRC算法计算得到所述升级数据包的CRC校验值；
将计算得到的CRC校验值与加载端采用LUC格式协议文件上传的CRC校验值进行比较；
若不相等则说明数据传输错误，则丢弃所述升级数据包并终止本次升级；
若相等则说明数据传输成功，开始软件升级。
5.根据权利要求1所述的一种机载软件升级方法，其特征在于，在所述接收升级数据包步骤之后还包括：
采用ARINC 615A协议规定的格式向加载端上报数据传输完成。
6.一种机载软件升级包加载方法，其特征在于，包括加载端加载步骤：
对升级数据打包，生成升级数据包；
采用CRC算法计算得到生成的所述升级数据包的CRC校验值；
监听来自用户的数据加载指令，在收到加载指令后，根据ARINC 615A协议规定的格式向目标端发起加载请求；
接收目标端的加载请求回复后，判断目标端是否接受加载请求；
若目标端接受本次数据加载请求，则按照ARINC 615A协议规定的通讯交互方式向目标端上传所述升级数据包。
7.根据权利要求6所述的机载软件升级包加载方法，其特征在于，所述按照ARINC 615A协议规定的通讯交互方式上传所述升级数据包步骤具体包括：
采用FTFP协议向目标端传输生成的升级数据包；
采用LUC格式协议文件向目标端发送CRC校验值。
8.一种机载软件升级装置，其特征在于，包括目标端，所述目标端包括接收模块、校验模块和升级模块；
其中，所述接收模块接收加载端按照ARINC 615A协议规定的通讯交互方式上传的升级数据包；
所述校验模块采用数据校验方法对接收的所述升级数据包进行有效性校验；
所述升级模块在所述升级数据包的有效性校验通过后，采用A/B目录备份升级方法进行软件升级。
9.根据权利要求8所述的一种机载软件升级装置，其特征在于，所述升级模块包括判定单元、拷贝单元和修改单元；
所述判定单元根据当前程序的执行目录标识文件确定待升级目录；
所述拷贝单元将当前执行目录的用户自定义的个性化配置数据和经过校验的完整升级数据包拷贝到待升级目录；
修改单元将当前程序的执行目录标识文件修改为待升级目录。
10.根据权利要求9所述的一种机载软件升级装置，其特征在于，所述判定单元包括提取子单元、设置子单元、A/B双目录；
其中，所述提取子单元用于获取当前程序的执行目录标识文件；
所述设置子单元根据当前程序的执行目录标识文件判断当前执行目录为A目录或B目录，并设置另一目录为待升级目录。
11.根据权利要求8所述的一种机载软件升级装置，其特征在于，所述校验模块包括计算单元和比较单元；
所述计算单元采用CRC算法计算得到所述升级数据包的CRC校验值；
所述比较单元用于比较所述计算单元计算得到CRC校验值与所述接收模块接收的加载端采用LUC格式协议文件上传的CRC校验值。
12.一种机载软件升级包加载装置，其特征在于，包括加载端，所述加载端包括生成模块、计算模块、监听模块、判断模块和传输模块；
所述生成模块对升级数据进行打包，生成升级数据包；
所述计算模块采用CRC算法计算得到生成的所述升级数据包的CRC校验值；
所述监听模块监听来自用户的数据加载指令，在收到加载指令后，根据ARINC 615A协议规定的格式向目标端发起加载请求；
所述判断模块接收目标端的加载请求回复并判断目标端是否接受加载请求；
所述传输模块在目标端接受本次数据加载请求时按照ARINC 615A协议规定的通讯交互方式向目标端上传所述升级数据包。
13.根据权利要求12所述的一种机载软件升级包加载装置，其特征在于，所述传输模块包括第一传输单元和第二传输单元；
所述第一传输单元采用FTFP协议向目标端传输生成的所述升级数据包；
所述第二传输单元采用LUC格式协议文件向目标端发送CRC校验值。
14.一种机载设备，其特征在于，包括如权利要求8-11任一项所述的机载软件升级装置。
15.一种服务器，其特征在于，包括如权利要求12或13所述的机载软件升级包加载装置。
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