CN117376437A - 一种机载数据协议拓展的加载方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机载数据协议拓展的加载方法及系统；涉及机载通信技术领域，根据接入网络的所有机载设备生成设备列表；根据目标机载设备将加载数据包封装为内部数据包；并在设备列表中确定目标机载设备的加载协议，按照与目标机载设备匹配的加载协议将加载数据包重新封装为外部数据包；调用支持加载协议A的总线向目标机载设备发送外部数据包，所述加载协议为与目标机载设备匹配的加载协议；本发明在现有的加载技术上进行方法上和结构上的改进，通过目标设备的总线类型，选择协议和链路加载，实现了机载软件加载协议的拓展，兼容多个协议，并根据加载任务动态分配网络带宽，提高加载效率。
Description
技术领域
本发明涉及机载通信技术领域，具体涉及一种机载数据协议拓展的加载方法及系统。
背景技术
传统机载设备的软件加载方法基于ARINC615或ARINC615A协议，接口较为单一，不便于扩展。机载成员系统连接关系比较复杂,部分设备仅支持通过磁盘和429总线加载，部分设备支持以太网加载，传统方法存在弊端，无法满足多种协议的场景。当多个机载设备同时通过以太网做数据加载时，带宽的分配存在问题，导致加载效率降低。
同时传统方案无法保存加载任务，当加载任务异常中断时，无法自动恢复，而且历史加载报告也无法查看、回溯和审计。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：传统机载设备的软件加载方法无法满足多种协议的场景，且在多个机载设备同时通过以太网做数据加载时，带宽的分配存在问题，导致加载效率降低；本发明目的在于提供一种机载数据协议拓展的加载方法及系统，机载设备通过不同总线接入后生成设备列表，用户通过设定加载信息并发起加载任务，通过目标设备的总线类型，选择协议和链路，开始加载，实现了机载软件加载协议的拓展，兼容多个协议，并根据加载任务动态分配网络带宽，提高加载效率。
本发明通过下述技术方案实现：
本方案提供一种机载数据协议拓展的加载方法，包括：
获取接入网络的所有机载设备，并生成设备列表；所述设备列表包含机载设备接入网络的总线类型；
获取加载信息，所述加载信息包括目标机载设备；
解析加载信息并根据加载信息封装加载数据包：根据目标机载设备将加载数据包封装为内部数据包；并在设备列表中确定目标机载设备的加载协议，按照与目标机载设备匹配的加载协议将加载数据包重新封装为外部数据包；
调用支持加载协议A的总线向目标机载设备发送外部数据包，所述加载协议为与目标机载设备匹配的加载协议。
本方案工作原理：传统机载设备的软件加载方法无法满足多种协议的场景，且在多个机载设备同时通过以太网做数据加载时，带宽的分配存在问题，导致加载效率降低；本发明目的在于提供一种机载数据协议拓展的加载方法及系统，机载设备通过不同总线接入后生成设备列表，用户通过设定加载信息并发起加载任务，通过目标设备的总线类型，选择协议和链路，开始加载，实现了机载软件加载协议的拓展，兼容多个协议，并根据加载任务动态分配网络带宽，提高加载效率。
进一步优化方案为，还包括：
调用支持加载协议A的总线接收目标机载设备发出的回传加载过程信息。
进一步优化方案为，所述机载设备通过ARINC429总线接入网络或通过以太网接入网络。
进一步优化方案为，当目标机载设备通过ARINC429总线接入网络时，将加载数据包或回传加载过程信息封装为ARINC429字；
当目标机载设备通过以太网接入网络时，将加载数据包或回传加载过程信息封装为ARINC615定义的加载文件或TFTP数据包。
进一步优化方案为，当目标机载设备通过ARINC429总线接入网络时，使用ARINC615协议接收或发送数据；
当目标机载设备通过以太网接入网络时，使用ARINC615A协议接收或发送数据，具体为基于TFTP协商请求接收或发送数据；所述TFTP协商请求包括：传输的单个数据包大小、传输的文件总大小、超时时间、件号、传输端口调整和文件校验值。
进一步优化方案为，当目标机载设备通过以太网接入网络时，获取设备列表中目标设备间的链路状态，并根据目标设备间的链路状态分配带宽。
进一步优化方案为，所述加载信息还包括加载操作类型和加载阶段，所述加载操作类型包括：信息获取、上载或下载；所述加载阶段包括初始化阶段、数据传输阶段和状态反馈阶段。
进一步优化方案为，当目标机载设备加载成功外部数据包后，将加载状态、加载信息、加载载数据包生成加载报告并存储。
进一步优化方案为，在目标机载设备加载数据包的过程中，根据ARINC615协议或ARINC615A协议的心跳信号判断目标机载设备的状态，当目标机载设备断线或丢失任务时，停止加载等待心跳复苏；当心跳恢复后，继续加载任务。
本方案为满足不同加载场景，解决协议限制，实现了机载软件加载协议的拓展，兼容ARINC615协议及ARINC615A协议；根据加载任务动态分配网络带宽，支持加载报告生成和存储，实时查看加载任务和审计加载内容。
传统机载设备的加载支持ARINC429总线或以太网传输，针对不同总线的目标设备需要使用不同的加载端进行加载，本方案兼容ARINC429总线和以太网的数据加载，根据目标机载设备选择适配的加载协议；本方案拓展同时支持ARINC615协议及ARINC615A协议，并且拓展了协议内的部分接口、增加自定义字段，提升加载效率。
本方案还提供一种机载数据协议拓展的加载系统，用于实现上述的一种机载数据协议拓展的加载方法，包括：
协议发现网络，用于获取接入网络的所有机载设备，并生成设备列表；所述设备列表包含机载设备接入网络的总线类型；
协议发现网络，还用于获取加载信息，所述加载信息包括目标机载设备；
协议发现网络，还用于解析加载信息并根据加载信息封装加载数据包：根据目标机载设备将加载数据包封装为内部数据包；并在设备列表中确定目标机载设备的加载协议，按照与目标机载设备匹配的加载协议将加载数据包重新封装为外部数据包；
接口管理模块，用于调用支持加载协议A的总线向目标机载设备发送外部数据包，所述加载协议为与目标机载设备匹配的加载协议。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明提供的一种机载数据协议拓展的加载方法及系统；在现有的加载技术上进行方法上和结构上的改进，机载设备通过不同总线接入后生成设备列表，用户通过设定加载信息并发起加载任务，通过目标设备的总线类型，选择协议和链路，开始加载，实现了机载软件加载协议的拓展，兼容多个协议，并根据加载任务动态分配网络带宽，提高加载效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中：
图1为机载数据协议拓展的加载方法流程示意图；
图2为机载数据协议拓展的加载系统结构示意图；
图3为机载数据加载协议匹配过程示意图；
图4为网络带宽分配过程示意图；
图5为加载报告生成和保存过程示意图；
图6为TFTP协商过程示意图。
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
本实施例提供一种机载数据协议拓展的加载方法，如图1所示，包括：
步骤一：获取接入网络的所有机载设备，并生成设备列表；所述设备列表包含机载设备接入网络的总线类型；
步骤二：获取加载信息，所述加载信息包括目标机载设备；
步骤三：解析加载信息并根据加载信息封装加载数据包：根据目标机载设备将加载数据包封装为内部数据包；并在设备列表中确定目标机载设备的加载协议，按照与目标机载设备匹配的加载协议将加载数据包重新封装为外部数据包；
步骤四：调用支持加载协议A的总线向目标机载设备发送外部数据包，所述加载协议为与目标机载设备匹配的加载协议。
还包括：
调用支持加载协议A的总线接收目标机载设备发出的回传加载过程信息。
所述机载设备通过ARINC429总线接入网络或通过以太网接入网络。
当目标机载设备通过ARINC429总线接入网络时，将加载数据包或回传加载过程信息封装为ARINC429字；
当目标机载设备通过以太网接入网络时，将加载数据包或回传加载过程信息封装为ARINC615定义的加载文件或TFTP数据包。
当目标机载设备通过ARINC429总线接入网络时，使用ARINC615协议接收或发送数据；
当目标机载设备通过以太网接入网络时，使用ARINC615A协议接收或发送数据，具体为基于TFTP协商请求接收或发送数据；所述TFTP协商请求包括：传输的单个数据包大小、传输的文件总大小、超时时间、件号、传输端口调整和文件校验值。
当目标机载设备通过以太网接入网络时，获取设备列表中目标设备间的链路状态，并根据目标设备间的链路状态分配带宽。
所述加载信息还包括加载操作类型和加载阶段，所述加载操作类型包括：信息获取、上载或下载；所述加载阶段包括初始化阶段、数据传输阶段和状态反馈阶段。
当目标机载设备加载成功外部数据包后，将加载状态、加载信息、加载数据包生成加载报告并存储。
在目标机载设备加载数据包的过程中，根据ARINC615协议或ARINC615A协议的心跳信号判断目标机载设备的状态，当目标机载设备断线或丢失任务时，停止加载等待心跳复苏；当心跳恢复后，继续加载任务。
实施例2
本实施例提供一种机载数据协议拓展的加载系统，用于实现实施例1所述的一种机载数据协议拓展的加载方法，如图2所示，包括：
协议发现网络，用于获取接入网络的所有机载设备，并生成设备列表；所述设备列表包含机载设备接入网络的总线类型；
协议发现网络，还用于获取加载信息，所述加载信息包括目标机载设备；
协议发现网络，还用于解析加载信息并根据加载信息封装加载数据包：根据目标机载设备将加载数据包封装为内部数据包；并在设备列表中确定目标机载设备的加载协议，按照与目标机载设备匹配的加载协议将加载数据包重新封装为外部数据包；
接口管理模块，用于调用支持加载协议A的总线向目标机载设备发送外部数据包，所述加载协议为与目标机载设备匹配的加载协议。
如图3所示，协议发现网络包括协议处理模块和进程管理模块，在进程管理模块中，根据不同的加载操作类型(信息获取、上载、下载)和加载阶段(初始化阶段、数据传输阶段、状态反馈阶段)生成对应的过程信息、数据内容，并根据目标设备类型(type id)封装为内部数据包发送到协议处理模块。
协议处理模块根据数据包中的设备总线信息选择匹配的加载协议并重新封装为外部数据包；当对应设备使用429总线时，将加载过程中的过程信息/数据封装为ARINC429字；当对应设备支持以太网时，将加载过程信息/数据封装为ARINC615定义的加载文件或TFTP数据包；最后外部数据包在接口管理模块中根据映射的接口ID调用对应总线的接口完成发送/接收。
当接收目标机载设备回传的加载过程信息/数据时，接口管理模块通过不同总线接收外部数据包，然后通过协议匹配完成加载协议解析并转为内部数据包，再传给进程管理模块解析当前加载的过程信息、状态等；本实施例中多种协议间的加载互相兼容，可以实现并行加载。同时本加载系统具备可拓展性，若新增加载协议可在协议匹配模块中进行拓展。
本实施例中以太网加载支持多路并行加载，如果选择通过以太网总线加载，根据链路状态实时分配带宽，使用tc命令+iptable命令控制传输。根据目标如图4所示，进程管理模块包括任务调度模块、宽带管理模块和状态监控模块，状态监控模块实时监控链路状态和作业状态，通过任务调度模块和带宽管理模块交互，实时设置每个作业队列的带宽分配。
传统机载加载方法没有历史加载报告存储、设备状态显示灯功能，异常下电后正在加载的任务将失败丢失，且加载报告审计功能缺失；本实施例实现加载报告存储并实现持久化保存，下电后重新上电，恢复作业队列；已加载任务报告也放入持久化存储。
如图5所示，本实施例中将加载任务和状态发送到报告管理模块，报告管理模块中生成加载报告并根据实时状态更新报告。生成报告列表发送核心管理模块解析后上报终端设备显示。
基于ARINC615A的加载方法使用TFTP协议传送数据，传统的方法不适用TFTP协商请求，传输时使用默认TFTP配置，传输效率低。本实施例实现TFTP协商请求，如图6所示，依据协商的参数输出数据，提升了传输效率。TFTP Option包括如下：
Block Size传输的单个数据包大小；
File Transfer Size传输的文件总大小；
Timeout Interval超时时间，根据链路状态调整；
PartNumber件号；
Port Option传输端口调整；
Checksum Option文件校验值。
本实施例根据拓展协议的心跳信号，判断目标设备状态；当目标设备断线丢失任务时，等待心跳恢复，当心跳恢复后，继续加载任务；用户可以手动终止/放弃任务。
其中，ARINC429总线加载使用设备状态的429字作为心跳字；以太网加载使用自定义心跳包，周期发送。
同时加载任务队列放入持久化存储，加载端异常下电后，重新上电读取存储队列，恢复中断的加载任务。
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 (10)
1.一种机载数据协议拓展的加载方法，其特征在于，包括：
获取接入网络的所有机载设备，并生成设备列表；所述设备列表包含机载设备接入网络的总线类型；
获取加载信息，所述加载信息包括目标机载设备；
解析加载信息并根据加载信息封装加载数据包：根据目标机载设备将加载数据包封装为内部数据包；并在设备列表中确定目标机载设备的加载协议，按照与目标机载设备匹配的加载协议将加载数据包重新封装为外部数据包；
调用支持加载协议A的总线向目标机载设备发送外部数据包，所述加载协议为与目标机载设备匹配的加载协议。
2.根据权利要求1所述的一种机载数据协议拓展的加载方法，其特征在于，还包括：
调用支持加载协议A的总线接收目标机载设备发出的回传加载过程信息。
3.根据权利要求2所述的一种机载数据协议拓展的加载方法，其特征在于，所述机载设备通过ARINC429总线接入网络或通过以太网接入网络。
4.根据权利要求3所述的一种机载数据协议拓展的加载方法，其特征在于，
当目标机载设备通过ARINC429总线接入网络时，将加载数据包或回传加载过程信息封装为Arinc429字；
当目标机载设备通过以太网接入网络时，将加载数据包或回传加载过程信息封装为ARINC615A定义的加载文件或TFTP数据包。
5.根据权利要求3所述的一种机载数据协议拓展的加载方法，其特征在于，当目标机载设备通过ARINC429总线接入网络时，使用ARINC615协议接收或发送数据；
当目标机载设备通过以太网接入网络时，使用ARINC615A协议接收或发送数据，具体为基于TFTP协商请求接收或发送数据；所述TFTP协商请求包括：传输的单个数据包大小、传输的文件总大小、超时时间、件号、传输端口调整和文件校验值。
6.根据权利要求4所述的一种机载数据协议拓展的加载方法，其特征在于，当目标机载设备通过以太网接入网络时，获取设备列表中目标设备间的链路状态，并根据目标设备间的链路状态分配带宽。
7.根据权利要求1所述的一种机载数据协议拓展的加载方法，其特征在于，所述加载信息还包括加载操作类型和加载阶段，所述加载操作类型包括：信息获取、上载或下载；所述加载阶段包括初始化阶段、数据传输阶段和状态反馈阶段。
8.根据权利要求1所述的一种机载数据协议拓展的加载方法，其特征在于，当目标机载设备加载成功外部数据包后，将加载状态、加载信息、加载数据包生成加载报告并存储。
9.根据权利要求5所述的一种机载数据协议拓展的加载方法，其特征在于，在目标机载设备加载数据包的过程中，根据ARINC615协议或ARINC615A协议的心跳信号判断目标机载设备的状态，当目标机载设备断线或丢失任务时，停止加载等待心跳复苏；当心跳恢复后，继续加载任务。
10.一种机载数据协议拓展的加载系统，其特征在于，用于实现如权利要求1-9中任意一项所述的一种机载数据协议拓展的加载方法，包括：
协议发现网络，用于获取接入网络的所有机载设备，并生成设备列表；所述设备列表包含机载设备接入网络的总线类型；
协议发现网络，还用于获取加载信息，所述加载信息包括目标机载设备；
协议发现网络，还用于解析加载信息并根据加载信息封装加载数据包：根据目标机载设备将加载数据包封装为内部数据包；并在设备列表中确定目标机载设备的加载协议，按照与目标机载设备匹配的加载协议将加载数据包重新封装为外部数据包；
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