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《GB/T43671-2024空間數(shù)據(jù)與信息傳輸系統(tǒng)航天器CAN總線通信協(xié)議》最新解讀目錄CAN總線通信協(xié)議概述航天器通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)GB/T43671-2024標(biāo)準(zhǔn)制定的背景與意義CAN總線在航天器中的應(yīng)用新標(biāo)準(zhǔn)下的數(shù)據(jù)傳輸效率提升通信協(xié)議的基本構(gòu)成與要素航天器內(nèi)部通信的重要性CAN總線通信協(xié)議的關(guān)鍵特性目錄數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃耘c穩(wěn)定性分析總線通信中的錯(cuò)誤檢測(cè)與處理航天器通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求CAN總線與其他通信協(xié)議的比較新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)航天器設(shè)計(jì)的影響通信協(xié)議在復(fù)雜環(huán)境中的適應(yīng)性數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)與傳輸機(jī)制詳解航天器通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建與優(yōu)化實(shí)時(shí)性與確定性在航天通信中的體現(xiàn)目錄CAN總線通信的安全防護(hù)措施通信故障的診斷與排除方法新標(biāo)準(zhǔn)下的通信接口設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)總線通信的電磁兼容性考慮通信協(xié)議的性能評(píng)估指標(biāo)航天器通信的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)CAN總線在遠(yuǎn)程監(jiān)控中的應(yīng)用通信協(xié)議與航天器能源管理的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性要求與挑戰(zhàn)目錄航天器通信網(wǎng)絡(luò)的安全策略總線通信中的數(shù)據(jù)同步與異步處理新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)航天器測(cè)試與驗(yàn)證的影響通信協(xié)議在多任務(wù)處理中的優(yōu)化CAN總線的硬件與軟件接口設(shè)計(jì)航天器通信中的時(shí)間同步技術(shù)通信故障對(duì)航天任務(wù)的影響分析提高航天器通信可靠性的策略總線通信在航天器自主導(dǎo)航中的應(yīng)用目錄新標(biāo)準(zhǔn)下的數(shù)據(jù)壓縮與解壓縮技術(shù)通信協(xié)議在分布式航天器系統(tǒng)中的作用CAN總線通信的功耗管理航天器通信網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性分析通信協(xié)議與航天器控制系統(tǒng)的集成總線通信在在軌維護(hù)與服務(wù)中的應(yīng)用新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)航天器發(fā)射與回收的影響通信協(xié)議在載人航天任務(wù)中的作用CAN總線通信的容錯(cuò)與冗余設(shè)計(jì)目錄航天器通信網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力分析通信協(xié)議在月球及深空探測(cè)中的應(yīng)用新標(biāo)準(zhǔn)下的數(shù)據(jù)封裝與解封裝技術(shù)總線通信在航天器生命周期管理中的應(yīng)用通信協(xié)議對(duì)航天科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推動(dòng)GB/T43671-2024標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施與展望PART01CAN總線通信協(xié)議概述協(xié)議背景GB/T43671-2024《空間數(shù)據(jù)與信息傳輸系統(tǒng)航天器CAN總線通信協(xié)議》是國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)于2024年3月15日發(fā)布,并于2024年7月1日正式實(shí)施的一項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)旨在規(guī)范航天器上CAN總線通信的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、物理層協(xié)議、數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議、總線通信過(guò)程與協(xié)議、可靠性設(shè)計(jì)要求及管理信息庫(kù),為航天器上采用CAN總線通信的相關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)的研制提供指導(dǎo)。CAN總線通信協(xié)議概述協(xié)議內(nèi)容:物理層協(xié)議:詳細(xì)規(guī)定了CAN節(jié)點(diǎn)的電特性參數(shù)、位定時(shí)要求、碼速率、總線電纜、聯(lián)接方式、插座接點(diǎn)分配及終端電阻等物理層參數(shù),確保CAN總線通信的物理層性能滿足航天器環(huán)境要求。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):標(biāo)準(zhǔn)推薦航天器CAN總線采用雙冗余的總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),包括A、B兩條CAN總線,以提高通信的可靠性和穩(wěn)定性。CAN總線通信協(xié)議概述CAN總線通信協(xié)議概述數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層分為邏輯鏈路控制子層與介質(zhì)訪問(wèn)控制子層,分別負(fù)責(zé)接收過(guò)濾、過(guò)載通知、恢復(fù)管理以及發(fā)送數(shù)據(jù)封裝、接收數(shù)據(jù)解封、介質(zhì)訪問(wèn)管理、編碼(位填充/去填充)、錯(cuò)誤檢測(cè)與標(biāo)識(shí)等功能。通信過(guò)程與協(xié)議推薦采用主從與有限多主相結(jié)合的通信方式,以適應(yīng)不同實(shí)時(shí)性要求的數(shù)據(jù)傳輸需求。主節(jié)點(diǎn)通過(guò)輪詢應(yīng)答過(guò)程或選擇應(yīng)答過(guò)程獲取從節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù),而從節(jié)點(diǎn)在有限多主方式下可自主完成數(shù)據(jù)發(fā)送。可靠性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中提出了抗干擾及恢復(fù)措施,以及雙冗余總線的選用與切換策略,以提高CAN總線通信的可靠性。定義了管理參數(shù),包括節(jié)點(diǎn)地址、組播/廣播地址、節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)、驗(yàn)收碼、屏蔽碼等,以便于對(duì)CAN總線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理和維護(hù)。管理信息庫(kù)GB/T43671-2024的實(shí)施,對(duì)于推動(dòng)我國(guó)航天器CAN總線通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化發(fā)展具有重要意義。它將有助于提高航天器內(nèi)部通信的可靠性和效率,降低系統(tǒng)復(fù)雜度,促進(jìn)航天器相關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)的研制與應(yīng)用。同時(shí),該標(biāo)準(zhǔn)也為國(guó)際航天領(lǐng)域CAN總線通信技術(shù)的交流與合作提供了參考和借鑒。協(xié)議意義CAN總線通信協(xié)議概述PART02航天器通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)隨著航天任務(wù)的復(fù)雜化,對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率和容量的需求不斷增加。激光通信技術(shù)以其高速率、大容量、抗干擾等特性,成為未來(lái)航天器通信的重要發(fā)展方向。激光通信技術(shù)發(fā)展為了進(jìn)一步提升通信能力,航天器通信技術(shù)將向多頻段利用方向發(fā)展,通過(guò)綜合利用不同頻段的資源,實(shí)現(xiàn)更高效的數(shù)據(jù)傳輸。多頻段利用高速率、大容量通信需求增加星間鏈路技術(shù)隨著星座網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),星間鏈路技術(shù)將得到廣泛應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)航天器之間的直接通信,提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)撵`活性和可靠性。智能路由與調(diào)度航天器通信技術(shù)將引入智能路由與調(diào)度算法,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和任務(wù)需求,動(dòng)態(tài)調(diào)整通信路徑和資源分配,提高通信效率和系統(tǒng)整體性能。網(wǎng)絡(luò)化、智能化趨勢(shì)明顯VS隨著航天器通信數(shù)據(jù)的敏感性增加,加密與認(rèn)證技術(shù)將得到廣泛應(yīng)用,確保數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的安全性和完整性。冗余設(shè)計(jì)與容錯(cuò)機(jī)制為了提高通信系統(tǒng)的可靠性,將采用冗余設(shè)計(jì)與容錯(cuò)機(jī)制,通過(guò)多路徑傳輸、備份節(jié)點(diǎn)等方式,確保在部分設(shè)備或鏈路故障時(shí),系統(tǒng)仍能正常工作。加密與認(rèn)證技術(shù)安全性與可靠性要求提高標(biāo)準(zhǔn)化與互操作性增強(qiáng)開(kāi)放接口與協(xié)議為了促進(jìn)航天器通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用和集成創(chuàng)新,將推動(dòng)開(kāi)放接口與協(xié)議的發(fā)展,降低技術(shù)門(mén)檻和成本,加速技術(shù)普及和應(yīng)用落地。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定隨著航天器通信技術(shù)的不斷發(fā)展,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織將制定更多相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),以規(guī)范技術(shù)實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用場(chǎng)景,促進(jìn)不同國(guó)家和地區(qū)航天器之間的互操作性。PART03GB/T43671-2024標(biāo)準(zhǔn)制定的背景與意義背景:標(biāo)準(zhǔn)化需求:為了規(guī)范航天器CAN總線通信協(xié)議,確保不同航天器及相關(guān)設(shè)備之間的互操作性和兼容性,制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)顯得尤為重要。航天器通信技術(shù)的快速發(fā)展:隨著航天技術(shù)的不斷進(jìn)步,航天器之間的通信需求日益復(fù)雜,對(duì)通信協(xié)議的要求也越來(lái)越高。CAN總線作為一種成熟且可靠的通信協(xié)議,在航天器通信領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。GB/T43671-2024標(biāo)準(zhǔn)制定的背景與意義國(guó)際國(guó)內(nèi)趨勢(shì)國(guó)際上,航天器通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化工作一直在推進(jìn);國(guó)內(nèi)方面,隨著航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展,對(duì)航天器通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化需求也日益迫切。GB/T43671-2024標(biāo)準(zhǔn)制定的背景與意義GB/T43671-2024標(biāo)準(zhǔn)制定的背景與意義意義:01提升航天器通信的可靠性和效率:通過(guò)制定統(tǒng)一的CAN總線通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),可以規(guī)范航天器及相關(guān)設(shè)備的通信行為,減少通信錯(cuò)誤和故障,提升通信的可靠性和效率。02促進(jìn)航天器及相關(guān)設(shè)備的互操作性:標(biāo)準(zhǔn)的制定有助于不同廠家生產(chǎn)的航天器及相關(guān)設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接和通信,促進(jìn)航天器系統(tǒng)的集成和升級(jí)。03推動(dòng)航天技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程GB/T43671-2024標(biāo)準(zhǔn)的制定是我國(guó)航天技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程中的重要一步,有助于提升我國(guó)航天技術(shù)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和影響力。為后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)制定提供參考該標(biāo)準(zhǔn)的成功制定和實(shí)施,為后續(xù)航天器通信協(xié)議等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和參考。GB/T43671-2024標(biāo)準(zhǔn)制定的背景與意義PART04CAN總線在航天器中的應(yīng)用航天器CAN總線推薦采用雙冗余的總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),包括A、B兩條CAN總線,以提高系統(tǒng)的可靠性和容錯(cuò)能力。雙冗余總線拓?fù)淇偩€通信過(guò)程推薦采用主從與有限多主相結(jié)合的通信方式。對(duì)于實(shí)時(shí)性較低的數(shù)據(jù),如遙測(cè)參數(shù)的采集,采用主從方式,由主節(jié)點(diǎn)控制通信過(guò)程;對(duì)于實(shí)時(shí)性高的數(shù)據(jù),如高精度秒脈沖時(shí)間廣播,采用有限多主方式,從節(jié)點(diǎn)可不受主節(jié)點(diǎn)控制自行完成數(shù)據(jù)發(fā)送。主從與有限多主通信方式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與通信方式電特性參數(shù)CAN總線節(jié)點(diǎn)的隱性狀態(tài)和顯性狀態(tài)具有明確的電特性參數(shù),如標(biāo)稱位時(shí)間、位定時(shí)要求、碼速率等,這些參數(shù)確保了CAN總線通信的穩(wěn)定性和可靠性。總線電纜與聯(lián)接方式每個(gè)通信節(jié)點(diǎn)推薦選用特定的插座用于CAN總線通信,為提高可靠性,推薦采用雙點(diǎn)雙線聯(lián)接方式,并合理分配終端電阻。物理層協(xié)議與電氣特性邏輯鏈路控制子層負(fù)責(zé)接收過(guò)濾、過(guò)載通知、恢復(fù)管理等功能,確保通信過(guò)程中的數(shù)據(jù)完整性和系統(tǒng)穩(wěn)定性。介質(zhì)訪問(wèn)控制子層數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議與功能完成發(fā)送數(shù)據(jù)封裝、接收數(shù)據(jù)解封、介質(zhì)訪問(wèn)管理、錯(cuò)誤檢測(cè)與標(biāo)識(shí)等任務(wù),保證CAN總線上的數(shù)據(jù)能夠高效、準(zhǔn)確地傳輸。0102抗干擾及恢復(fù)措施恢復(fù)機(jī)制當(dāng)CAN總線上的節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下,具有自動(dòng)退出總線的功能,避免對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成更大影響。同時(shí),發(fā)送的信息遭到破壞后,可自動(dòng)重發(fā),確保通信的連續(xù)性和可靠性??垢蓴_設(shè)計(jì)CAN總線網(wǎng)絡(luò)采用特定的抗干擾設(shè)計(jì),如雙線串行通信方式,具有較強(qiáng)的檢錯(cuò)能力,能夠在高噪聲干擾環(huán)境中穩(wěn)定工作。包含節(jié)點(diǎn)地址、組播/廣播地址、節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)、驗(yàn)收碼、屏蔽碼等管理參數(shù),用于對(duì)CAN總線網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)和設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理和配置。管理信息庫(kù)GB/T43671-2024標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了航天器CAN總線通信協(xié)議的各個(gè)方面,包括拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、物理層協(xié)議、數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議等,為航天器上采用CAN總線通信的相關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)的研制提供了標(biāo)準(zhǔn)化依據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議管理信息庫(kù)與標(biāo)準(zhǔn)化PART05新標(biāo)準(zhǔn)下的數(shù)據(jù)傳輸效率提升優(yōu)化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)新標(biāo)準(zhǔn)推薦采用雙冗余的總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),包括A、B兩條CAN總線,這種結(jié)構(gòu)有效提升了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性,減少了因單一總線故障導(dǎo)致的數(shù)據(jù)傳輸中斷風(fēng)險(xiǎn),從而間接提升了數(shù)據(jù)傳輸效率。增強(qiáng)物理層協(xié)議通過(guò)詳細(xì)規(guī)定CAN節(jié)點(diǎn)的電特性參數(shù),如隱性狀態(tài)電特性參數(shù)和顯性狀態(tài)電特性參數(shù),以及推薦使用的終端電阻和總線插座接點(diǎn)分配方式,新標(biāo)準(zhǔn)確保了物理層信號(hào)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和穩(wěn)定性,為高效數(shù)據(jù)傳輸?shù)於藞?jiān)實(shí)基礎(chǔ)。新標(biāo)準(zhǔn)下的數(shù)據(jù)傳輸效率提升完善數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層分為邏輯鏈路控制子層與介質(zhì)訪問(wèn)控制子層,新標(biāo)準(zhǔn)在這兩個(gè)子層上均進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定,包括接收過(guò)濾、過(guò)載通知、恢復(fù)管理、發(fā)送數(shù)據(jù)封裝、接收數(shù)據(jù)解封、介質(zhì)訪問(wèn)管理等功能,這些功能的完善有助于減少數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的錯(cuò)誤和沖突,提高數(shù)據(jù)傳輸效率。新標(biāo)準(zhǔn)下的數(shù)據(jù)傳輸效率提升新標(biāo)準(zhǔn)推薦采用主從與有限多主相結(jié)合的通信方式,根據(jù)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性需求靈活選擇通信方式。對(duì)于實(shí)時(shí)性較低的數(shù)據(jù),采用主從方式,由主節(jié)點(diǎn)控制通信過(guò)程;對(duì)于實(shí)時(shí)性高的數(shù)據(jù),采用有限多主方式,從節(jié)點(diǎn)可自主完成數(shù)據(jù)發(fā)送,這種靈活的通信方式有助于提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和效率。靈活的通信方式新標(biāo)準(zhǔn)提出了管理信息庫(kù)的概念,包括節(jié)點(diǎn)地址、組播/廣播地址、節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)、驗(yàn)收碼、屏蔽碼等管理參數(shù),這些參數(shù)的集中管理有助于簡(jiǎn)化通信節(jié)點(diǎn)的配置和管理過(guò)程,提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎蜏?zhǔn)確性。管理信息庫(kù)的建立新標(biāo)準(zhǔn)下的數(shù)據(jù)傳輸效率提升PART06通信協(xié)議的基本構(gòu)成與要素通信協(xié)議的基本構(gòu)成與要素?cái)?shù)據(jù)鏈路層協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議分為邏輯鏈路控制子層與介質(zhì)訪問(wèn)控制子層。邏輯鏈路控制子層負(fù)責(zé)接收過(guò)濾、過(guò)載通知、恢復(fù)管理等功能;介質(zhì)訪問(wèn)控制子層則負(fù)責(zé)發(fā)送數(shù)據(jù)封裝、接收數(shù)據(jù)解封、介質(zhì)訪問(wèn)管理、編碼(位填充/去填充)、錯(cuò)誤檢測(cè)與標(biāo)識(shí)等任務(wù)。這些功能共同確保了數(shù)據(jù)在總線上的高效、可靠傳輸。物理層協(xié)議詳細(xì)規(guī)定了CAN總線通信的電特性參數(shù)、位定時(shí)要求、碼速率、總線電纜、聯(lián)接方式、插座接點(diǎn)分配以及終端電阻等物理層特性。這些參數(shù)確保了不同節(jié)點(diǎn)之間能夠正確、穩(wěn)定地進(jìn)行信號(hào)傳輸。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)航天器CAN總線通信協(xié)議推薦采用雙冗余的總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),包括A、B兩條CAN總線,以提高系統(tǒng)的可靠性和容錯(cuò)能力。這種結(jié)構(gòu)確保了即使一條總線出現(xiàn)故障,另一條總線仍能繼續(xù)工作,保證通信的連續(xù)性和穩(wěn)定性。通信協(xié)議的基本構(gòu)成與要素總線通信過(guò)程與協(xié)議協(xié)議規(guī)定了總線通信的具體過(guò)程和協(xié)議,包括主從通信方式、輪詢應(yīng)答過(guò)程、選擇應(yīng)答過(guò)程、廣播方式、組播方式等。這些通信方式和過(guò)程確保了不同節(jié)點(diǎn)之間能夠按照預(yù)定的規(guī)則進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和交互,提高了通信的效率和準(zhǔn)確性??煽啃栽O(shè)計(jì)要求為了提高CAN總線通信的可靠性,協(xié)議中提出了多種抗干擾及恢復(fù)措施,如雙冗余總線的選用與切換等。這些措施有效地降低了通信過(guò)程中可能出現(xiàn)的故障和錯(cuò)誤,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。管理信息庫(kù)管理信息庫(kù)包含了節(jié)點(diǎn)地址、組播/廣播地址、節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)、驗(yàn)收碼、屏蔽碼等管理參數(shù)。這些參數(shù)為系統(tǒng)的管理和維護(hù)提供了重要的信息支持,使得系統(tǒng)管理員能夠方便地監(jiān)控和管理總線上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)和設(shè)備。PART07航天器內(nèi)部通信的重要性航天器內(nèi)部通信的重要性提升系統(tǒng)可靠性航天器內(nèi)部通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性對(duì)于整個(gè)航天器的運(yùn)行至關(guān)重要。通過(guò)冗余設(shè)計(jì)、錯(cuò)誤檢測(cè)和糾正機(jī)制等,內(nèi)部通信系統(tǒng)能夠確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和完整性,提升航天器的整體可靠性。支持實(shí)時(shí)監(jiān)控與診斷內(nèi)部通信系統(tǒng)使得地面控制中心能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控航天器的運(yùn)行狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在問(wèn)題。同時(shí),通過(guò)傳輸詳細(xì)的診斷數(shù)據(jù),地面人員能夠準(zhǔn)確判斷故障原因,為航天器的維護(hù)和修復(fù)提供有力支持。保障任務(wù)執(zhí)行航天器內(nèi)部通信是確保航天任務(wù)順利執(zhí)行的關(guān)鍵。通過(guò)高效的內(nèi)部通信,航天器能夠?qū)崟r(shí)傳輸關(guān)鍵數(shù)據(jù)和控制指令,保證各系統(tǒng)協(xié)同工作,從而完成復(fù)雜的航天任務(wù)。030201航天器內(nèi)部多個(gè)系統(tǒng)之間需要頻繁交換數(shù)據(jù),以實(shí)現(xiàn)信息的共享和協(xié)同處理。內(nèi)部通信系統(tǒng)為這些系統(tǒng)提供了一個(gè)高效的數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái),促進(jìn)了數(shù)據(jù)資源的充分利用和航天器整體性能的提升。促進(jìn)數(shù)據(jù)共享與協(xié)同處理航天器在太空中面臨極端的環(huán)境條件,如高輻射、低溫、微重力等。內(nèi)部通信系統(tǒng)需要具備良好的抗干擾能力和適應(yīng)性,以確保在復(fù)雜環(huán)境下仍能保持穩(wěn)定的通信性能,支持航天器的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。應(yīng)對(duì)復(fù)雜環(huán)境挑戰(zhàn)航天器內(nèi)部通信的重要性PART08CAN總線通信協(xié)議的關(guān)鍵特性雙冗余總線拓?fù)浜教炱鰿AN總線推薦采用雙冗余的總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),包括A、B兩條CAN總線,以提高系統(tǒng)的可靠性和容錯(cuò)能力。靈活的節(jié)點(diǎn)分配主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)的分配通過(guò)軟件定義,便于根據(jù)具體任務(wù)需求進(jìn)行靈活配置。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與冗余設(shè)計(jì)物理層協(xié)議電特性參數(shù)詳細(xì)規(guī)定了CAN節(jié)點(diǎn)的隱性狀態(tài)和顯性狀態(tài)的電特性參數(shù),確保信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和準(zhǔn)確性。位定時(shí)要求明確了標(biāo)稱位時(shí)間結(jié)構(gòu),包括位時(shí)間、同步段、傳播時(shí)間段、相位緩沖段1、相位緩沖段2和重新同步跳轉(zhuǎn)寬度等參數(shù),以適應(yīng)不同的通信速率需求??偩€電纜與聯(lián)接方式對(duì)總線電纜的規(guī)格、聯(lián)接方式以及插座接點(diǎn)分配等進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定,確保物理連接的可靠性和穩(wěn)定性。邏輯鏈路控制子層負(fù)責(zé)接收過(guò)濾、過(guò)載通知和恢復(fù)管理等功能,確保數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的完整性和可靠性。介質(zhì)訪問(wèn)控制子層數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議完成發(fā)送數(shù)據(jù)封裝、接收數(shù)據(jù)解封、介質(zhì)訪問(wèn)管理、編碼(位填充/去填充)、錯(cuò)誤檢測(cè)與標(biāo)識(shí)等任務(wù),實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)傳輸和訪問(wèn)控制。0102廣播與組播方式支持廣播和組播通信方式,滿足不同場(chǎng)景下的數(shù)據(jù)傳輸需求。主從與有限多主相結(jié)合的通信方式根據(jù)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和控制需求,靈活采用主從方式或有限多主方式進(jìn)行通信,確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r(shí)性和有效性。輪詢應(yīng)答與選擇應(yīng)答過(guò)程主節(jié)點(diǎn)通過(guò)輪詢應(yīng)答過(guò)程獲取從節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù),通過(guò)選擇應(yīng)答過(guò)程向從節(jié)點(diǎn)傳送數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)交互和控制。通信過(guò)程與協(xié)議抗干擾及恢復(fù)措施采取多種抗干擾措施和恢復(fù)策略,確保CAN總線通信在復(fù)雜空間環(huán)境下的穩(wěn)定性和可靠性。管理信息庫(kù)建立管理信息庫(kù),對(duì)節(jié)點(diǎn)地址、組播/廣播地址、節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)、驗(yàn)收碼、屏蔽碼等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行管理,便于系統(tǒng)的維護(hù)和升級(jí)??煽啃栽O(shè)計(jì)要求GB/T43671-2024標(biāo)準(zhǔn)在制定過(guò)程中參考了國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和最佳實(shí)踐,確保航天器CAN總線通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化和兼容性。遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)該標(biāo)準(zhǔn)不僅適用于航天器上采用CAN總線通信的相關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)的研制,還可為地面CAN總線提供參考和借鑒。廣泛適用性標(biāo)準(zhǔn)化與兼容性PART09數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃耘c穩(wěn)定性分析雙冗余總線拓?fù)銰B/T43671-2024標(biāo)準(zhǔn)推薦航天器CAN總線采用雙冗余的總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),包括A、B兩條CAN總線。這種設(shè)計(jì)有效提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?,即使其中一條總線出現(xiàn)故障,另一條總線仍能繼續(xù)工作,確保數(shù)據(jù)傳輸不中斷。主從與有限多主相結(jié)合的通信方式標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了主從與有限多主相結(jié)合的通信方式,以適應(yīng)不同實(shí)時(shí)性要求的數(shù)據(jù)傳輸。對(duì)于實(shí)時(shí)性較低的數(shù)據(jù),采用主從方式,由主節(jié)點(diǎn)控制通信過(guò)程;對(duì)于實(shí)時(shí)性高的數(shù)據(jù),采用有限多主方式,從節(jié)點(diǎn)可自主發(fā)送數(shù)據(jù),提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)撵`活性和效率。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與冗余設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了CAN節(jié)點(diǎn)的隱性狀態(tài)和顯性狀態(tài)的電特性參數(shù),以及標(biāo)稱位時(shí)間的結(jié)構(gòu)。同時(shí),推薦采用雙點(diǎn)雙線連接和特定的終端電阻配置,以提高信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和抗干擾能力。電特性參數(shù)與終端電阻標(biāo)準(zhǔn)中包含了多種抗干擾及恢復(fù)措施,如通過(guò)合理的物理層設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議來(lái)減少電磁干擾和信號(hào)衰減的影響,確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和完整性??垢蓴_及恢復(fù)措施物理層協(xié)議與抗干擾措施數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議與錯(cuò)誤檢測(cè)循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)標(biāo)準(zhǔn)中采用了CRC進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè),通過(guò)對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行CRC計(jì)算并附加在數(shù)據(jù)幀的末尾,接收方在接收到數(shù)據(jù)后重新計(jì)算CRC并與附加的CRC進(jìn)行比較,以檢測(cè)數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中是否發(fā)生錯(cuò)誤。邏輯鏈路控制子層與介質(zhì)訪問(wèn)控制子層數(shù)據(jù)鏈路層分為邏輯鏈路控制子層和介質(zhì)訪問(wèn)控制子層,分別負(fù)責(zé)接收過(guò)濾、過(guò)載通知、恢復(fù)管理以及發(fā)送數(shù)據(jù)封裝、接收數(shù)據(jù)解封、介質(zhì)訪問(wèn)管理、編碼(位填充/去填充)、錯(cuò)誤檢測(cè)與標(biāo)識(shí)等功能。這些功能共同確保了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。VS標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了管理信息庫(kù)的內(nèi)容,包括節(jié)點(diǎn)地址、組播/廣播地址、節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)、驗(yàn)收碼、屏蔽碼等參數(shù)。這些參數(shù)可以通過(guò)動(dòng)態(tài)配置來(lái)適應(yīng)不同的通信需求和環(huán)境變化,提高了系統(tǒng)的靈活性和可維護(hù)性。動(dòng)態(tài)配置能力通過(guò)管理信息庫(kù)的動(dòng)態(tài)配置能力,系統(tǒng)可以在運(yùn)行過(guò)程中根據(jù)需要對(duì)通信參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化,以適應(yīng)不同的任務(wù)需求和通信環(huán)境,從而確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。管理信息庫(kù)(MIB)管理信息庫(kù)與動(dòng)態(tài)配置PART10總線通信中的錯(cuò)誤檢測(cè)與處理錯(cuò)誤檢測(cè)機(jī)制填充規(guī)則錯(cuò)誤檢測(cè)CAN協(xié)議規(guī)定,在發(fā)送連續(xù)5個(gè)相同邏輯值的位后,必須插入一個(gè)相反邏輯值的位,以防止位流中出現(xiàn)過(guò)長(zhǎng)的連續(xù)相同位。如果違反此規(guī)則,將觸發(fā)填充規(guī)則錯(cuò)誤。CRC錯(cuò)誤檢測(cè)每個(gè)CAN幀都包含一個(gè)CRC校驗(yàn)序列,接收節(jié)點(diǎn)會(huì)計(jì)算接收到的數(shù)據(jù)幀的CRC值,并與幀中的CRC校驗(yàn)序列進(jìn)行比較。如果不一致,則表明數(shù)據(jù)幀在傳輸過(guò)程中發(fā)生了錯(cuò)誤。位錯(cuò)誤檢測(cè)當(dāng)CAN節(jié)點(diǎn)發(fā)送的位值與總線上的實(shí)際位值不一致時(shí),會(huì)觸發(fā)位錯(cuò)誤。這種機(jī)制確保了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性,防止了因線路干擾或節(jié)點(diǎn)故障導(dǎo)致的錯(cuò)誤傳播。030201應(yīng)答錯(cuò)誤檢測(cè)在應(yīng)答間隙,發(fā)送節(jié)點(diǎn)會(huì)發(fā)送一個(gè)隱性位,并期望接收節(jié)點(diǎn)以顯性位應(yīng)答。如果沒(méi)有節(jié)點(diǎn)應(yīng)答,則表明可能發(fā)生了應(yīng)答錯(cuò)誤,可能是由于接收節(jié)點(diǎn)故障或線路問(wèn)題導(dǎo)致。格式錯(cuò)誤檢測(cè)錯(cuò)誤檢測(cè)機(jī)制CAN幀具有固定的格式,包括幀起始、仲裁場(chǎng)、控制場(chǎng)、數(shù)據(jù)場(chǎng)、CRC場(chǎng)、應(yīng)答場(chǎng)和幀結(jié)束等部分。如果接收到的幀格式不符合規(guī)范,將觸發(fā)格式錯(cuò)誤。0102錯(cuò)誤幀發(fā)送當(dāng)檢測(cè)到錯(cuò)誤時(shí),檢測(cè)到錯(cuò)誤的節(jié)點(diǎn)會(huì)立即發(fā)送一個(gè)錯(cuò)誤幀,通知總線上的其他節(jié)點(diǎn)當(dāng)前發(fā)生了錯(cuò)誤。錯(cuò)誤幀的發(fā)送會(huì)中斷當(dāng)前的數(shù)據(jù)傳輸,確保錯(cuò)誤不會(huì)被進(jìn)一步傳播。錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器更新每個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)都維護(hù)兩個(gè)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器:發(fā)送錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器(TEC)和接收錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器(REC)。當(dāng)檢測(cè)到錯(cuò)誤時(shí),相應(yīng)的計(jì)數(shù)器會(huì)增加。成功傳輸或接收消息時(shí),計(jì)數(shù)器會(huì)減少。計(jì)數(shù)器的值決定了節(jié)點(diǎn)的錯(cuò)誤狀態(tài)。錯(cuò)誤處理流程錯(cuò)誤狀態(tài)管理CAN節(jié)點(diǎn)的錯(cuò)誤狀態(tài)分為三種:主動(dòng)錯(cuò)誤狀態(tài)、被動(dòng)錯(cuò)誤狀態(tài)和總線關(guān)閉狀態(tài)。根據(jù)TEC和REC的值,節(jié)點(diǎn)會(huì)自動(dòng)切換錯(cuò)誤狀態(tài)。處于被動(dòng)錯(cuò)誤狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)在檢測(cè)到錯(cuò)誤時(shí)不會(huì)立即發(fā)送錯(cuò)誤幀,而是采取更保守的通信策略。如果TEC的值超過(guò)255,節(jié)點(diǎn)將進(jìn)入總線關(guān)閉狀態(tài),被從總線上隔離。錯(cuò)誤恢復(fù)機(jī)制對(duì)于進(jìn)入總線關(guān)閉狀態(tài)的節(jié)點(diǎn),需要執(zhí)行特定的恢復(fù)序列才能重新加入總線通信。這通常涉及節(jié)點(diǎn)的重新初始化和等待特定的隱性位時(shí)間。此外,網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)也可以監(jiān)控總線上的錯(cuò)誤情況,并采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。錯(cuò)誤處理流程PART11航天器通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇航天器CAN總線通信協(xié)議推薦采用雙冗余的總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),包括A、B兩條CAN總線,以提高系統(tǒng)的可靠性和容錯(cuò)能力。這種結(jié)構(gòu)能夠確保在一條總線出現(xiàn)故障時(shí),另一條總線能夠繼續(xù)正常工作,保證航天器內(nèi)部通信的連續(xù)性和穩(wěn)定性。物理層協(xié)議規(guī)范物理層協(xié)議詳細(xì)規(guī)定了CAN節(jié)點(diǎn)的電特性參數(shù)、位定時(shí)要求、碼速率、總線電纜的選擇與聯(lián)接方式、插座接點(diǎn)分配以及終端電阻的設(shè)置等。這些規(guī)范確保了CAN總線通信在物理層面上的穩(wěn)定性和一致性,為數(shù)據(jù)的高效傳輸提供了基礎(chǔ)。航天器通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議功能數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議分為邏輯鏈路控制子層與介質(zhì)訪問(wèn)控制子層,分別負(fù)責(zé)接收過(guò)濾、過(guò)載通知、恢復(fù)管理以及發(fā)送數(shù)據(jù)封裝、接收數(shù)據(jù)解封、介質(zhì)訪問(wèn)管理、編碼(位填充/去填充)、錯(cuò)誤檢測(cè)與標(biāo)識(shí)等功能。這些功能共同協(xié)作,確保了CAN總線通信在數(shù)據(jù)鏈路層上的高效性和準(zhǔn)確性。航天器通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求航天器通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求總線通信過(guò)程與協(xié)議總線通信過(guò)程推薦采用主從與有限多主相結(jié)合的通信方式,以適應(yīng)不同實(shí)時(shí)性要求的數(shù)據(jù)傳輸需求。對(duì)于實(shí)時(shí)性較低的數(shù)據(jù),如遙測(cè)參數(shù)的采集,采用主從方式;而對(duì)于實(shí)時(shí)性高的數(shù)據(jù),如高精度秒脈沖時(shí)間廣播,則采用有限多主方式。這種靈活的通信方式提高了CAN總線通信的適應(yīng)性和效率。可靠性設(shè)計(jì)要求協(xié)議中明確提出了可靠性設(shè)計(jì)要求,包括抗干擾及恢復(fù)措施、雙冗余總線的選用與切換等。這些要求旨在提高CAN總線通信在復(fù)雜航天環(huán)境下的穩(wěn)定性和可靠性,確保航天器內(nèi)部通信的連續(xù)性和安全性。管理信息庫(kù)管理信息庫(kù)包含了節(jié)點(diǎn)地址、組播/廣播地址、節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)、驗(yàn)收碼、屏蔽碼等關(guān)鍵管理參數(shù)。這些參數(shù)的合理配置和管理對(duì)于CAN總線通信的正常運(yùn)行至關(guān)重要。通過(guò)管理信息庫(kù),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)CAN總線通信網(wǎng)絡(luò)的全面監(jiān)控和管理,確保通信過(guò)程的順暢和高效。航天器通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求“PART12CAN總線與其他通信協(xié)議的比較CAN總線采用總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),所有節(jié)點(diǎn)都連接在同一條總線上,簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)布線,并具有較高的容錯(cuò)性。這種結(jié)構(gòu)使得CAN總線在實(shí)時(shí)性和可靠性要求較高的場(chǎng)合表現(xiàn)出色。Modbus協(xié)議可以使用串行總線(如RS-485)或以太網(wǎng)等不同的物理層,因此可以構(gòu)建出更靈活多樣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。Modbus協(xié)議適用于較小規(guī)模的系統(tǒng)或需要精確控制的場(chǎng)景。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與靈活性采用廣播式數(shù)據(jù)傳輸,當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息時(shí),所有節(jié)點(diǎn)都可以接收到該消息。這種方式有助于實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)通信和數(shù)據(jù)共享,適用于大規(guī)模系統(tǒng)和高實(shí)時(shí)性要求的場(chǎng)景。CAN總線采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或主從式的數(shù)據(jù)傳輸,其中一個(gè)設(shè)備作為主設(shè)備,控制其他設(shè)備的訪問(wèn)。這種方式適用于需要精確控制或小規(guī)模系統(tǒng)的通信需求。Modbus協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸方式CAN總線具有高可靠性和抗干擾能力,采用差分信號(hào)傳輸,能夠有效抑制電磁干擾,保證通信的可靠性。這使得CAN總線在惡劣環(huán)境(如汽車內(nèi)部)下仍能穩(wěn)定工作。其他協(xié)議抗干擾能力與可靠性雖然也有各自的抗干擾措施,但相比之下,CAN總線在抗干擾能力和可靠性方面表現(xiàn)更為突出。0102VS廣泛應(yīng)用于汽車、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域,特別是在車輛電子系統(tǒng)中占據(jù)主導(dǎo)地位。其高可靠性和實(shí)時(shí)性使得CAN總線成為這些領(lǐng)域不可或缺的通信手段。Modbus協(xié)議則更多應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中的小型系統(tǒng)或特定設(shè)備間的通信,如PLC(可編程邏輯控制器)之間的數(shù)據(jù)交換。CAN總線應(yīng)用領(lǐng)域CAN總線使用固定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行通信,每個(gè)數(shù)據(jù)幀由標(biāo)識(shí)符、數(shù)據(jù)字段和其他控制信息組成。這種格式簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)處理過(guò)程,但可能在某些需要可變長(zhǎng)度數(shù)據(jù)幀的應(yīng)用中受到限制。Modbus協(xié)議使用可變長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)幀,通過(guò)功能碼區(qū)分不同類型的數(shù)據(jù)。這使得Modbus協(xié)議更加靈活,能夠支持不同類型和長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)傳輸需求。然而,這也增加了數(shù)據(jù)處理的復(fù)雜性。數(shù)據(jù)幀格式與靈活性PART13新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)航天器設(shè)計(jì)的影響新標(biāo)準(zhǔn)推薦航天器CAN總線采用雙冗余的總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),包括A、B兩條CAN總線,提高了系統(tǒng)的可靠性和容錯(cuò)能力。這種設(shè)計(jì)使得在一條總線出現(xiàn)故障時(shí),另一條總線能夠繼續(xù)工作,保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性和穩(wěn)定性。雙冗余總線設(shè)計(jì)根據(jù)項(xiàng)目需求,可采用平臺(tái)總線和載荷總線獨(dú)立的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),為航天器內(nèi)部不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信提供了更加靈活和高效的解決方案。靈活的拓?fù)渑渲猛負(fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化電特性參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化新標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了CAN節(jié)點(diǎn)的隱性狀態(tài)和顯性狀態(tài)的電特性參數(shù),包括標(biāo)稱位時(shí)間、位速率等,確保了不同節(jié)點(diǎn)之間的電氣兼容性,降低了通信故障的風(fēng)險(xiǎn)。終端電阻配置推薦采用特定的終端電阻配置,以優(yōu)化總線信號(hào)傳輸質(zhì)量,減少信號(hào)反射和干擾,提高通信的穩(wěn)定性和可靠性。物理層協(xié)議增強(qiáng)新標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)化了邏輯鏈路控制子層的功能,包括接收過(guò)濾、過(guò)載通知和恢復(fù)管理等,提高了節(jié)點(diǎn)對(duì)通信過(guò)程的控制能力,減少了通信沖突和數(shù)據(jù)丟失的可能性。邏輯鏈路控制子層介質(zhì)訪問(wèn)控制子層負(fù)責(zé)發(fā)送數(shù)據(jù)封裝、接收數(shù)據(jù)解封、介質(zhì)訪問(wèn)管理等工作,新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這些功能進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn),提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎蜏?zhǔn)確性。介質(zhì)訪問(wèn)控制子層數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議改進(jìn)通信過(guò)程與協(xié)議優(yōu)化輪詢應(yīng)答和選擇應(yīng)答過(guò)程詳細(xì)規(guī)定了主節(jié)點(diǎn)通過(guò)輪詢應(yīng)答和選擇應(yīng)答過(guò)程獲取從節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的方法,確保了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蛯?shí)時(shí)性。主從與有限多主相結(jié)合的通信方式新標(biāo)準(zhǔn)推薦采用主從與有限多主相結(jié)合的通信方式,根據(jù)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和控制需求靈活選擇通信模式,提高了通信的靈活性和效率??垢蓴_及恢復(fù)措施新標(biāo)準(zhǔn)提出了多種抗干擾及恢復(fù)措施,包括電氣隔離、信號(hào)濾波、錯(cuò)誤檢測(cè)與恢復(fù)等,以提高系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下的工作穩(wěn)定性和可靠性。管理信息庫(kù)可靠性設(shè)計(jì)要求提升建立了完善的管理信息庫(kù),包括節(jié)點(diǎn)地址、組播/廣播地址、節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)等管理參數(shù),便于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理和維護(hù)。0102新標(biāo)準(zhǔn)不僅適用于航天器上采用CAN總線通信的相關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)的研制,還提供了地面CAN總線參照使用的指導(dǎo),促進(jìn)了航天器與地面系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)化和兼容性。地面系統(tǒng)兼容性通過(guò)制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)了航天器CAN總線通信技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用推廣,為未來(lái)的航天任務(wù)提供了更加可靠和高效的數(shù)據(jù)通信解決方案。促進(jìn)技術(shù)發(fā)展地面CAN總線參照使用PART14通信協(xié)議在復(fù)雜環(huán)境中的適應(yīng)性容錯(cuò)機(jī)制:協(xié)議中規(guī)定了多種容錯(cuò)機(jī)制,如錯(cuò)誤檢測(cè)與標(biāo)識(shí)、過(guò)載通知及恢復(fù)管理等,這些機(jī)制能夠在通信過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正錯(cuò)誤,提高系統(tǒng)的容錯(cuò)能力。02動(dòng)態(tài)適應(yīng)性:航天器在執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中,可能會(huì)遇到各種復(fù)雜的環(huán)境變化,該通信協(xié)議具備動(dòng)態(tài)適應(yīng)性,能夠根據(jù)環(huán)境變化自動(dòng)調(diào)整通信參數(shù)和策略,確保通信的順暢進(jìn)行。03廣泛的兼容性:協(xié)議不僅適用于航天器內(nèi)部的CAN總線通信,還為地面CAN總線的參照使用提供了指導(dǎo),體現(xiàn)了廣泛的兼容性和應(yīng)用前景。同時(shí),協(xié)議還引用了其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),如GB/T5271.9和GB/T42041,確保了與其他系統(tǒng)的無(wú)縫對(duì)接。04高可靠性設(shè)計(jì):GB/T43671-2024標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)調(diào)了航天器CAN總線通信協(xié)議的高可靠性設(shè)計(jì),包括雙冗余的總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),以及抗干擾及恢復(fù)措施,確保在極端太空環(huán)境下通信的穩(wěn)定性和連續(xù)性。01通信協(xié)議在復(fù)雜環(huán)境中的適應(yīng)性PART15數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)與傳輸機(jī)制詳解標(biāo)準(zhǔn)幀結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)幀由幀起始、仲裁場(chǎng)、控制場(chǎng)、數(shù)據(jù)場(chǎng)、CRC場(chǎng)、應(yīng)答場(chǎng)和幀結(jié)束七個(gè)部分組成。其中,仲裁場(chǎng)包含11位標(biāo)識(shí)符,用于確定幀的優(yōu)先級(jí)和接收節(jié)點(diǎn);控制場(chǎng)包含6位,用于指示數(shù)據(jù)場(chǎng)的長(zhǎng)度;數(shù)據(jù)場(chǎng)長(zhǎng)度可變,最長(zhǎng)可達(dá)8字節(jié);CRC場(chǎng)用于錯(cuò)誤檢測(cè)。擴(kuò)展幀結(jié)構(gòu)擴(kuò)展幀在標(biāo)準(zhǔn)幀的基礎(chǔ)上增加了29位標(biāo)識(shí)符的仲裁場(chǎng),使得網(wǎng)絡(luò)中可以容納更多的節(jié)點(diǎn)和更復(fù)雜的通信需求。擴(kuò)展幀的標(biāo)識(shí)符由基本ID和擴(kuò)展ID組成,提供了更高的靈活性和擴(kuò)展性。遠(yuǎn)程幀與錯(cuò)誤幀遠(yuǎn)程幀用于請(qǐng)求發(fā)送具有相同標(biāo)識(shí)符的數(shù)據(jù)幀,其結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)幀相似,但不包含數(shù)據(jù)場(chǎng)。錯(cuò)誤幀用于在檢測(cè)到總線錯(cuò)誤時(shí)通知其他節(jié)點(diǎn),包含錯(cuò)誤標(biāo)志和錯(cuò)誤界定符。數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)傳輸機(jī)制仲裁機(jī)制CAN總線采用非破壞性仲裁機(jī)制,當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),優(yōu)先級(jí)最高的節(jié)點(diǎn)將贏得仲裁并繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù),而其他節(jié)點(diǎn)則停止發(fā)送并轉(zhuǎn)為接收狀態(tài)。這種機(jī)制確保了總線的高效利用和數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。多主通信CAN總線支持多主通信模式,即任何節(jié)點(diǎn)都可以在任意時(shí)刻主動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù),而無(wú)需等待主節(jié)點(diǎn)的許可。這種靈活性使得CAN總線特別適用于分布式控制系統(tǒng)。錯(cuò)誤處理與恢復(fù)CAN總線具有強(qiáng)大的錯(cuò)誤處理能力,包括錯(cuò)誤檢測(cè)、錯(cuò)誤標(biāo)志、錯(cuò)誤界定和錯(cuò)誤恢復(fù)等功能。當(dāng)檢測(cè)到錯(cuò)誤時(shí),總線將自動(dòng)進(jìn)入錯(cuò)誤處理狀態(tài),并嘗試恢復(fù)通信。如果錯(cuò)誤持續(xù)存在,總線將進(jìn)入離線狀態(tài)以避免干擾其他節(jié)點(diǎn)的正常通信。數(shù)據(jù)過(guò)濾與接收每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以根據(jù)接收到的標(biāo)識(shí)符來(lái)過(guò)濾數(shù)據(jù)幀,只接收與自己相關(guān)的數(shù)據(jù)。這種機(jī)制減少了節(jié)點(diǎn)的處理負(fù)擔(dān)并提高了通信效率。同時(shí),節(jié)點(diǎn)還可以根據(jù)需要對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的處理和轉(zhuǎn)發(fā)。傳輸機(jī)制“PART16航天器通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建與優(yōu)化雙冗余總線拓?fù)浜教炱鰿AN總線推薦采用雙冗余的總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),包括A、B兩條CAN總線,以提高通信系統(tǒng)的可靠性和容錯(cuò)能力。平臺(tái)與載荷獨(dú)立拓?fù)涓鶕?jù)項(xiàng)目需求,可采用平臺(tái)總線和載荷總線獨(dú)立的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),確保不同系統(tǒng)間的通信互不干擾,提高整體通信效率。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)明確CAN節(jié)點(diǎn)的隱性狀態(tài)和顯性狀態(tài)的電特性參數(shù),確保各節(jié)點(diǎn)在通信過(guò)程中能夠準(zhǔn)確識(shí)別信號(hào)狀態(tài)。電特性參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化推薦選用合適的終端電阻,以匹配總線特性阻抗,減少信號(hào)反射,提高通信質(zhì)量。終端電阻配置物理層協(xié)議優(yōu)化邏輯鏈路控制子層完成接收過(guò)濾、過(guò)載通知、恢復(fù)管理等功能,確保通信過(guò)程中的數(shù)據(jù)完整性和可靠性。介質(zhì)訪問(wèn)控制子層數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)封裝、接收數(shù)據(jù)解封、介質(zhì)訪問(wèn)管理等功能,采用合理的介質(zhì)訪問(wèn)控制策略,避免總線沖突,提高通信效率。0102主從與有限多主結(jié)合對(duì)于實(shí)時(shí)性較低的數(shù)據(jù),采用主從方式通信,由主節(jié)點(diǎn)控制輪詢應(yīng)答過(guò)程;對(duì)于實(shí)時(shí)性高的數(shù)據(jù),采用有限多主方式,允許從節(jié)點(diǎn)自行發(fā)送數(shù)據(jù),提高通信靈活性。廣播與組播機(jī)制支持廣播和組播通信方式,滿足不同通信需求,提高通信效率。通信過(guò)程與協(xié)議優(yōu)化VS在主總線出現(xiàn)故障時(shí),能夠迅速切換到備用總線,確保通信不中斷??垢蓴_措施采用合適的抗干擾技術(shù),如電磁屏蔽、濾波等,減少外部干擾對(duì)通信系統(tǒng)的影響。雙冗余總線切換機(jī)制可靠性設(shè)計(jì)與抗干擾措施管理信息庫(kù)建立全面的管理信息庫(kù),包括節(jié)點(diǎn)地址、組播/廣播地址、節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)等參數(shù),便于對(duì)通信系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理和配置。節(jié)點(diǎn)地址分配合理分配節(jié)點(diǎn)地址,避免地址沖突,確保各節(jié)點(diǎn)能夠正常接入通信網(wǎng)絡(luò)。管理信息庫(kù)與節(jié)點(diǎn)配置PART17實(shí)時(shí)性與確定性在航天通信中的體現(xiàn)實(shí)時(shí)性與確定性在航天通信中的體現(xiàn)主從與有限多主相結(jié)合的通信方式航天器CAN總線通信協(xié)議推薦采用主從與有限多主相結(jié)合的通信方式,以應(yīng)對(duì)不同實(shí)時(shí)性需求的數(shù)據(jù)傳輸。對(duì)于實(shí)時(shí)性較低的數(shù)據(jù),如遙測(cè)參數(shù)的采集,采用主從方式,由主節(jié)點(diǎn)控制通信過(guò)程,確保數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸。而對(duì)于實(shí)時(shí)性高的數(shù)據(jù),如高精度秒脈沖時(shí)間廣播,采用有限多主方式,允許從節(jié)點(diǎn)在不受主節(jié)點(diǎn)控制的情況下自行發(fā)送數(shù)據(jù),從而提高了通信的實(shí)時(shí)性和靈活性。輪詢應(yīng)答與選擇應(yīng)答機(jī)制在主從通信方式中,主節(jié)點(diǎn)通過(guò)輪詢應(yīng)答機(jī)制逐個(gè)征詢從節(jié)點(diǎn)是否要發(fā)送數(shù)據(jù)。這種方式雖然增加了通信的確定性,但可能在一定程度上影響實(shí)時(shí)性。為了平衡這一矛盾,協(xié)議還規(guī)定了選擇應(yīng)答機(jī)制,允許主節(jié)點(diǎn)直接向特定從節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù),從節(jié)點(diǎn)在接收數(shù)據(jù)后發(fā)送應(yīng)答序列,從而在保證確定性的同時(shí)提高了通信效率。雙冗余總線設(shè)計(jì)航天器CAN總線網(wǎng)絡(luò)推薦采用A、B雙冗余總線設(shè)計(jì),以提高通信的可靠性和確定性。在單條總線出現(xiàn)故障時(shí),另一條總線可以立即接管通信任務(wù),確保數(shù)據(jù)的連續(xù)傳輸。這種設(shè)計(jì)不僅增強(qiáng)了系統(tǒng)的容錯(cuò)能力,還提高了通信的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性。嚴(yán)格的幀格式與錯(cuò)誤檢測(cè)機(jī)制協(xié)議規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)幀和擴(kuò)展幀兩種幀格式,每種幀格式都包含嚴(yán)格的數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)、節(jié)點(diǎn)地址、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度等信息,以確保數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的完整性和準(zhǔn)確性。同時(shí),協(xié)議還采用了循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)等錯(cuò)誤檢測(cè)機(jī)制,對(duì)傳輸過(guò)程中的錯(cuò)誤進(jìn)行及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正,從而進(jìn)一步提高了通信的確定性和可靠性。實(shí)時(shí)性與確定性在航天通信中的體現(xiàn)PART18CAN總線通信的安全防護(hù)措施物理層安全防護(hù)終端電阻匹配在CAN總線兩端接入適當(dāng)?shù)慕K端電阻,以消除信號(hào)反射,提高信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。這有助于減少因信號(hào)干擾導(dǎo)致的通信錯(cuò)誤和數(shù)據(jù)丟失。防護(hù)罩與加固連接器為CAN總線硬件和連接提供物理保護(hù),如使用防護(hù)罩和加固的連接器,以抵御環(huán)境影響和潛在的破壞行為。電氣隔離通過(guò)電氣隔離技術(shù),將CAN總線網(wǎng)絡(luò)與其他系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)分開(kāi),防止電氣干擾和潛在的安全威脅。這包括使用隔離變壓器、光耦隔離器等設(shè)備,確保信號(hào)傳輸?shù)募儍粜院桶踩浴?30201數(shù)據(jù)校驗(yàn)采用CRC校驗(yàn)等方法,對(duì)CAN總線通信中的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn),確保數(shù)據(jù)的完整性和正確性。這有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正數(shù)據(jù)傳輸中的錯(cuò)誤,防止錯(cuò)誤數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)造成損害。數(shù)據(jù)層安全防護(hù)數(shù)據(jù)加密對(duì)CAN總線上傳輸?shù)拿舾袛?shù)據(jù)進(jìn)行加密處理,防止未授權(quán)的第三方讀取或篡改數(shù)據(jù)。使用強(qiáng)加密算法和定期更新密鑰,提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。?shù)據(jù)過(guò)濾通過(guò)數(shù)據(jù)過(guò)濾器限制CAN總線上的數(shù)據(jù)接收范圍,只接收特定的、必要的數(shù)據(jù)。這有助于減少非法數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)的干擾和潛在的安全威脅。應(yīng)用層安全防護(hù)身份認(rèn)證與權(quán)限控制對(duì)CAN總線上的設(shè)備進(jìn)行身份認(rèn)證和權(quán)限控制,確保只有合法的設(shè)備才能接入系統(tǒng)并進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。這有助于防止非法設(shè)備接入系統(tǒng),保護(hù)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。安全監(jiān)控與入侵檢測(cè)部署安全監(jiān)控系統(tǒng)和入侵檢測(cè)系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)控CAN總線網(wǎng)絡(luò)上的異常流量和行為。一旦發(fā)現(xiàn)潛在的安全威脅或攻擊行為,立即采取相應(yīng)措施進(jìn)行防御和響應(yīng)。定期更新與補(bǔ)丁管理定期對(duì)CAN總線相關(guān)設(shè)備和軟件進(jìn)行更新和補(bǔ)丁管理,修補(bǔ)已知的安全漏洞和缺陷。這有助于保持系統(tǒng)的最新?tīng)顟B(tài),提高系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。PART19通信故障的診斷與排除方法系統(tǒng)檢查首先檢查CAN總線通信系統(tǒng)的整體狀態(tài),包括電源供應(yīng)、總線連接狀態(tài)等,確保系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)。深入分析CAN總線通信協(xié)議,檢查是否存在協(xié)議錯(cuò)誤或不一致的情況,如幀格式錯(cuò)誤、標(biāo)識(shí)符沖突等。利用診斷工具監(jiān)測(cè)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的通信狀態(tài),包括發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的情況,識(shí)別是否存在異常節(jié)點(diǎn)。檢查CAN總線的物理連接,包括總線長(zhǎng)度、終端電阻、信號(hào)波形等,確保物理層參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。故障診斷步驟節(jié)點(diǎn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)通信協(xié)議分析物理層檢查常見(jiàn)故障及排除方法通信中斷:01檢查總線連接是否松動(dòng)或斷開(kāi),重新連接或更換損壞的線纜。02檢查終端電阻是否正確安裝,確??偩€阻抗匹配。03使用示波器檢查總線信號(hào)波形,排除信號(hào)干擾或衰減問(wèn)題。常見(jiàn)故障及排除方法“數(shù)據(jù)錯(cuò)誤:分析數(shù)據(jù)幀格式,確保發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)幀格式一致。檢查CRC校驗(yàn)碼,確保數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的完整性。常見(jiàn)故障及排除方法010203常見(jiàn)故障及排除方法排查節(jié)點(diǎn)軟件錯(cuò)誤,如數(shù)據(jù)處理邏輯錯(cuò)誤或緩沖區(qū)溢出等。常見(jiàn)故障及排除方法0302節(jié)點(diǎn)沖突:01分析總線訪問(wèn)機(jī)制,優(yōu)化仲裁過(guò)程,減少節(jié)點(diǎn)沖突的發(fā)生。檢查節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符設(shè)置,確保每個(gè)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)符唯一且符合協(xié)議規(guī)定。在多主通信模式下,合理分配總線訪問(wèn)權(quán)限,避免節(jié)點(diǎn)間無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)。常見(jiàn)故障及排除方法“性能下降:優(yōu)化節(jié)點(diǎn)通信策略,如減少不必要的數(shù)據(jù)傳輸、采用更高效的數(shù)據(jù)壓縮算法等。評(píng)估總線負(fù)載情況,確??偩€帶寬滿足通信需求。升級(jí)硬件設(shè)備,如更換更高性能的CAN控制器或增加總線驅(qū)動(dòng)能力等。常見(jiàn)故障及排除方法預(yù)防措施定期維護(hù)定期對(duì)CAN總線通信系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)檢查,包括清潔總線連接點(diǎn)、測(cè)試總線性能等。備份與恢復(fù)建立節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)備份機(jī)制,以便在節(jié)點(diǎn)故障時(shí)能夠快速恢復(fù)數(shù)據(jù)通信。培訓(xùn)與指導(dǎo)對(duì)系統(tǒng)維護(hù)人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn),提高其故障診斷和排除能力。軟件升級(jí)及時(shí)關(guān)注并應(yīng)用最新的軟件補(bǔ)丁和升級(jí)包,以修復(fù)已知的軟件缺陷和提高系統(tǒng)性能。PART20新標(biāo)準(zhǔn)下的通信接口設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)GB/T43671-2024推薦航天器CAN總線采用雙冗余的總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),包括A、B兩條CAN總線,以提高系統(tǒng)的可靠性和容錯(cuò)能力。雙冗余總線型拓?fù)淇偩€通信過(guò)程推薦采用主從與有限多主相結(jié)合的通信方式,以適應(yīng)不同實(shí)時(shí)性需求的數(shù)據(jù)傳輸。主節(jié)點(diǎn)控制實(shí)時(shí)性較低的數(shù)據(jù)傳輸,而從節(jié)點(diǎn)在有限多主模式下可自主發(fā)送實(shí)時(shí)性高的數(shù)據(jù)。主從與有限多主結(jié)合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)電特性參數(shù)詳細(xì)規(guī)定了CAN節(jié)點(diǎn)的隱性狀態(tài)和顯性狀態(tài)的電特性參數(shù),包括標(biāo)稱位時(shí)間、位定時(shí)要求、碼速率等,確保通信信號(hào)的穩(wěn)定性和可靠性。總線電纜與聯(lián)接方式明確了總線電纜的規(guī)格、聯(lián)接方式以及插座接點(diǎn)分配,推薦采用雙點(diǎn)雙線以提高通信可靠性。同時(shí),規(guī)定了終端電阻的物理參數(shù)和選用標(biāo)準(zhǔn)。物理層協(xié)議設(shè)計(jì)邏輯鏈路控制子層負(fù)責(zé)接收過(guò)濾、過(guò)載通知、恢復(fù)管理等功能,確保數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的完整性和準(zhǔn)確性。介質(zhì)訪問(wèn)控制子層數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議設(shè)計(jì)完成發(fā)送數(shù)據(jù)封裝、接收數(shù)據(jù)解封、介質(zhì)訪問(wèn)管理、編碼(位填充/去填充)、錯(cuò)誤檢測(cè)與標(biāo)識(shí)等任務(wù),保證數(shù)據(jù)在總線上的有效傳輸和訪問(wèn)控制。0102抗干擾及恢復(fù)措施標(biāo)準(zhǔn)中提出了多種抗干擾及恢復(fù)措施,以應(yīng)對(duì)航天器復(fù)雜電磁環(huán)境中的通信干擾問(wèn)題,確保通信的穩(wěn)定性和可靠性。管理信息庫(kù)建立了管理信息庫(kù),包含節(jié)點(diǎn)地址、組播/廣播地址、節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)、驗(yàn)收碼、屏蔽碼等管理參數(shù),便于對(duì)總線通信過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控和管理。可靠性設(shè)計(jì)VS本標(biāo)準(zhǔn)適用于航天器上采用CAN總線通信的相關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)的研制,為航天器內(nèi)部多臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的連接和數(shù)據(jù)傳輸提供了統(tǒng)一的通信協(xié)議和規(guī)范。地面CAN總線參照地面CAN總線系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程中也可參照本標(biāo)準(zhǔn),以提高地面系統(tǒng)的兼容性和可靠性。設(shè)備與系統(tǒng)研制實(shí)施與應(yīng)用PART21總線通信的電磁兼容性考慮總線通信的電磁兼容性考慮在航天器CAN總線通信系統(tǒng)中,電磁干擾源主要包括航天器內(nèi)部其他電子設(shè)備、外部空間輻射以及電源噪聲等。這些干擾源可能通過(guò)傳導(dǎo)或輻射的方式影響CAN總線的正常通信。電磁干擾源識(shí)別為了有效抑制電磁干擾,CAN總線通信系統(tǒng)需采用良好的屏蔽措施,包括總線電纜的屏蔽層、連接器的屏蔽設(shè)計(jì)以及設(shè)備內(nèi)部的屏蔽結(jié)構(gòu)。同時(shí),合理的接地設(shè)計(jì)也是關(guān)鍵,應(yīng)確保所有地線等電位,減小地線阻抗,避免地線環(huán)路引起的電磁干擾。屏蔽與接地設(shè)計(jì)在電源線和信號(hào)線上安裝濾波器,可以有效濾除高頻干擾信號(hào)。此外,在關(guān)鍵芯片附近布置去耦電容,可以穩(wěn)定電源電壓,減小電源噪聲對(duì)通信信號(hào)的影響。濾波與去耦010203合理的總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有助于減小電磁干擾的傳播路徑。例如,采用星型或樹(shù)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以減少總線長(zhǎng)度,降低信號(hào)衰減和反射。同時(shí),合理的節(jié)點(diǎn)布局和電纜走向也可以減小電磁耦合效應(yīng)。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化在CAN總線通信協(xié)議中,通過(guò)引入錯(cuò)誤檢測(cè)機(jī)制(如CRC校驗(yàn))、重傳機(jī)制以及自動(dòng)關(guān)閉故障節(jié)點(diǎn)等措施,可以提高通信的可靠性和抗干擾能力。這些措施可以在協(xié)議層對(duì)傳輸過(guò)程中的錯(cuò)誤進(jìn)行檢測(cè)和糾正,確保數(shù)據(jù)的正確傳輸。協(xié)議層抗干擾措施總線通信的電磁兼容性考慮PART22通信協(xié)議的性能評(píng)估指標(biāo)通信協(xié)議的性能評(píng)估指標(biāo)數(shù)據(jù)傳輸速率CAN總線通信協(xié)議在航天器中的應(yīng)用,其數(shù)據(jù)傳輸速率是衡量協(xié)議性能的重要指標(biāo)之一。高速的數(shù)據(jù)傳輸速率能夠確保航天器內(nèi)部各系統(tǒng)間信息的實(shí)時(shí)交換,滿足復(fù)雜任務(wù)的需求??煽啃栽诤教炱鳂O端的工作環(huán)境中,通信協(xié)議的可靠性至關(guān)重要。GB/T43671-2024標(biāo)準(zhǔn)中詳細(xì)規(guī)定了可靠性設(shè)計(jì)要求,包括抗干擾措施、雙冗余總線選用與切換等,以確保通信過(guò)程的高可靠性。實(shí)時(shí)性航天器在執(zhí)行任務(wù)時(shí),對(duì)信息的實(shí)時(shí)性要求極高。CAN總線通信協(xié)議通過(guò)優(yōu)化總線通信過(guò)程與協(xié)議,如采用主從與有限多主相結(jié)合的通信方式,確保關(guān)鍵數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸,滿足航天器對(duì)實(shí)時(shí)性的嚴(yán)格要求。擴(kuò)展性與兼容性隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展,航天器內(nèi)部系統(tǒng)日益復(fù)雜。CAN總線通信協(xié)議應(yīng)具備良好的擴(kuò)展性和兼容性,能夠支持新設(shè)備的接入和舊設(shè)備的升級(jí),同時(shí)保持與其他通信協(xié)議的兼容性,確保航天器內(nèi)部通信系統(tǒng)的整體性能。通信協(xié)議的性能評(píng)估指標(biāo)“PART23航天器通信的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)激光通信技術(shù)隨著激光通信技術(shù)的不斷成熟,其在航天器通信中的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。激光通信具有高速率、大容量、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),能夠滿足未來(lái)航天器對(duì)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。毫米波通信技術(shù)毫米波頻段資源豐富,帶寬大,是實(shí)現(xiàn)高速率通信的重要手段之一。未來(lái),毫米波通信技術(shù)有望在航天器間、航天器與地面站之間實(shí)現(xiàn)高速、可靠的通信。高速率、大容量通信技術(shù)的發(fā)展通過(guò)構(gòu)建星間鏈路網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)航天器之間的直接通信,減少對(duì)地面站的依賴,提高通信的靈活性和可靠性。星間鏈路網(wǎng)絡(luò)引入智能路由和調(diào)度算法,根據(jù)航天器的位置、任務(wù)需求等因素,動(dòng)態(tài)調(diào)整通信鏈路,優(yōu)化資源分配,提高通信效率。智能路由與調(diào)度網(wǎng)絡(luò)化、智能化通信系統(tǒng)的構(gòu)建多模態(tài)、多頻段通信技術(shù)的融合多頻段協(xié)同工作利用不同頻段的特性,實(shí)現(xiàn)多頻段協(xié)同工作,提高通信系統(tǒng)的整體性能和抗干擾能力。多模態(tài)通信結(jié)合微波、激光、毫米波等多種通信技術(shù),形成多模態(tài)通信體系,根據(jù)通信環(huán)境和任務(wù)需求選擇合適的通信方式,提高通信的適應(yīng)性和可靠性。標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議推動(dòng)航天器通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化工作,降低不同系統(tǒng)之間的互操作難度,提高通信的兼容性和可擴(kuò)展性。模塊化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化通信協(xié)議的發(fā)展采用模塊化設(shè)計(jì)思想,將通信協(xié)議劃分為不同的功能模塊,便于系統(tǒng)的升級(jí)和維護(hù),同時(shí)提高系統(tǒng)的靈活性和可重用性。0102加密與認(rèn)證技術(shù)加強(qiáng)通信數(shù)據(jù)的加密和認(rèn)證工作,確保通信內(nèi)容的安全性和完整性,防止信息泄露和篡改。冗余備份與容錯(cuò)機(jī)制在通信系統(tǒng)中引入冗余備份和容錯(cuò)機(jī)制,提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,確保在惡劣環(huán)境下仍能保持通信暢通。安全可靠的通信保障措施PART24CAN總線在遠(yuǎn)程監(jiān)控中的應(yīng)用高效數(shù)據(jù)傳輸CAN總線以其高可靠性和實(shí)時(shí)性,在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)傳輸。通過(guò)CAN總線,監(jiān)控中心可以實(shí)時(shí)獲取現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù),確保監(jiān)控的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸與監(jiān)控多節(jié)點(diǎn)通信CAN總線支持多節(jié)點(diǎn)通信,允許在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中連接多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。這種特性使得系統(tǒng)能夠同時(shí)監(jiān)控多個(gè)區(qū)域或設(shè)備,提高監(jiān)控的覆蓋范圍和效率。廣播與組播功能CAN總線支持廣播和組播通信方式,使得監(jiān)控中心可以向所有節(jié)點(diǎn)或特定節(jié)點(diǎn)組發(fā)送指令或數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)靈活的監(jiān)控策略。故障診斷與預(yù)警故障檢測(cè)通過(guò)CAN總線傳輸?shù)臄?shù)據(jù),監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),一旦發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)或參數(shù)偏離正常范圍,立即觸發(fā)故障檢測(cè)機(jī)制。預(yù)警通知當(dāng)檢測(cè)到潛在故障或異常情況時(shí),監(jiān)控系統(tǒng)可以通過(guò)CAN總線向相關(guān)人員發(fā)送預(yù)警通知,以便及時(shí)采取措施避免故障發(fā)生或擴(kuò)大。故障定位結(jié)合CAN總線的節(jié)點(diǎn)地址和通信協(xié)議,監(jiān)控系統(tǒng)可以準(zhǔn)確定位故障發(fā)生的設(shè)備和位置,為故障排查和修復(fù)提供有力支持。模塊化設(shè)計(jì)CAN總線系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),便于根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行擴(kuò)展和升級(jí)。通過(guò)增加新的節(jié)點(diǎn)或模塊,可以輕松實(shí)現(xiàn)監(jiān)控范圍的擴(kuò)大或功能的增強(qiáng)。01.系統(tǒng)擴(kuò)展與升級(jí)兼容性與互操作性CAN總線作為一種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)總線,具有良好的兼容性和互操作性。不同廠家生產(chǎn)的CAN總線設(shè)備可以相互連接和通信,為遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的集成和升級(jí)提供了便利。02.軟件升級(jí)通過(guò)CAN總線,還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程軟件升級(jí)功能。監(jiān)控中心可以向現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備發(fā)送升級(jí)包和數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程更新和維護(hù),降低維護(hù)成本和停機(jī)時(shí)間。03.PART25通信協(xié)議與航天器能源管理的關(guān)聯(lián)能源分配優(yōu)化CAN總線通信協(xié)議通過(guò)高效的數(shù)據(jù)傳輸,支持航天器內(nèi)部各系統(tǒng)間的實(shí)時(shí)能源需求信息共享。這有助于能源管理系統(tǒng)根據(jù)各系統(tǒng)的實(shí)時(shí)需求,動(dòng)態(tài)調(diào)整能源分配,優(yōu)化能源使用效率,確保關(guān)鍵任務(wù)的能源供應(yīng)。故障診斷與預(yù)警協(xié)議中規(guī)定的通信過(guò)程與協(xié)議,使得能源管理系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并報(bào)告能源供應(yīng)或轉(zhuǎn)換過(guò)程中的故障。通過(guò)快速響應(yīng)和修復(fù),減少能源浪費(fèi),保障航天器的穩(wěn)定運(yùn)行。節(jié)能模式控制在航天器處于非工作狀態(tài)時(shí),CAN總線通信協(xié)議支持能源管理系統(tǒng)啟動(dòng)節(jié)能模式,關(guān)閉或降低非必要系統(tǒng)的能源供應(yīng),以延長(zhǎng)航天器的在軌壽命。通信協(xié)議與航天器能源管理的關(guān)聯(lián)協(xié)同工作策略協(xié)議規(guī)定了航天器內(nèi)部各系統(tǒng)間的協(xié)同工作策略,包括能源管理系統(tǒng)與其他系統(tǒng)(如姿態(tài)控制系統(tǒng)、熱控系統(tǒng)等)的協(xié)同。通過(guò)協(xié)同工作,實(shí)現(xiàn)能源的最優(yōu)利用,提高航天器的整體性能。通信協(xié)議與航天器能源管理的關(guān)聯(lián)“PART26數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性要求與挑戰(zhàn)業(yè)務(wù)需求增長(zhǎng)隨著航天器任務(wù)的復(fù)雜化,對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性要求日益提升,以滿足快速?zèng)Q策和實(shí)時(shí)控制的需求。技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)高速處理器、大容量存儲(chǔ)器和先進(jìn)通信技術(shù)的發(fā)展,為提升數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性提供了技術(shù)基礎(chǔ)。實(shí)時(shí)性要求提升的背景并行處理技術(shù)利用并行處理技術(shù)同時(shí)處理多個(gè)數(shù)據(jù)任務(wù),縮短數(shù)據(jù)處理時(shí)間,提升整體實(shí)時(shí)性。高效通信協(xié)議采用如CAN總線通信協(xié)議等高效、可靠的通信協(xié)議,確保數(shù)據(jù)在航天器內(nèi)部及地面站之間的快速傳輸。數(shù)據(jù)壓縮與解壓縮通過(guò)數(shù)據(jù)壓縮算法減少傳輸數(shù)據(jù)量,提高傳輸效率;同時(shí),在接收端進(jìn)行快速解壓縮,保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)可用性。實(shí)時(shí)性傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)網(wǎng)絡(luò)延遲由于航天器與地面站之間的長(zhǎng)距離通信,網(wǎng)絡(luò)延遲成為影響實(shí)時(shí)性的重要因素。解決方案包括優(yōu)化通信鏈路、采用低延遲通信技術(shù)等。面臨的挑戰(zhàn)與解決方案數(shù)據(jù)安全性在追求實(shí)時(shí)性的同時(shí),確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩灾陵P(guān)重要。采用加密技術(shù)、身份驗(yàn)證和訪問(wèn)控制等措施,保障數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的機(jī)密性和完整性。系統(tǒng)穩(wěn)定性航天器系統(tǒng)的穩(wěn)定性直接影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。通過(guò)冗余設(shè)計(jì)、故障檢測(cè)和恢復(fù)機(jī)制等手段,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。PART27航天器通信網(wǎng)絡(luò)的安全策略航天器通信網(wǎng)絡(luò)的安全策略加密通信采用先進(jìn)的加密技術(shù),確保航天器內(nèi)部及與地面站之間的數(shù)據(jù)傳輸安全,防止敏感信息被竊取或篡改。加密通信是保障航天器通信網(wǎng)絡(luò)安全的基石,能夠有效抵御外部網(wǎng)絡(luò)攻擊。防火墻與入侵檢測(cè)系統(tǒng)部署高效的防火墻和入侵檢測(cè)系統(tǒng),對(duì)進(jìn)入航天器通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行過(guò)濾和監(jiān)測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)并阻止?jié)撛诘膼阂夤?。這些系統(tǒng)能夠形成第一道和第二道防線,增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的整體防御能力。身份認(rèn)證與訪問(wèn)控制實(shí)施嚴(yán)格的身份認(rèn)證和訪問(wèn)控制機(jī)制,確保只有經(jīng)過(guò)授權(quán)的用戶和設(shè)備才能訪問(wèn)航天器通信網(wǎng)絡(luò)。這有助于防止未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)和操作,降低內(nèi)部泄露風(fēng)險(xiǎn)。定期對(duì)航天器通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全審計(jì)和合規(guī)性檢查,評(píng)估網(wǎng)絡(luò)的安全狀況并發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患。通過(guò)及時(shí)修復(fù)漏洞和強(qiáng)化安全措施,確保網(wǎng)絡(luò)始終符合安全標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)要求。安全審計(jì)與合規(guī)性檢查制定完善的應(yīng)急響應(yīng)和災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃,以應(yīng)對(duì)可能發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)安全事件。這些計(jì)劃應(yīng)包括緊急處置流程、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)策略以及災(zāi)后重建措施等,確保在發(fā)生安全事件時(shí)能夠迅速恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行并減少損失。應(yīng)急響應(yīng)與災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃航天器通信網(wǎng)絡(luò)的安全策略PART28總線通信中的數(shù)據(jù)同步與異步處理數(shù)據(jù)同步機(jī)制消息同步在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中,協(xié)議規(guī)定了嚴(yán)格的消息格式和傳輸順序,確保各節(jié)點(diǎn)按照預(yù)定規(guī)則接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。通過(guò)消息同步,可以避免數(shù)據(jù)沖突和丟失,提高通信的可靠性和穩(wěn)定性。狀態(tài)同步節(jié)點(diǎn)間通過(guò)交換狀態(tài)信息,保持對(duì)彼此工作狀態(tài)的了解。當(dāng)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),及時(shí)通知其他節(jié)點(diǎn),確保整個(gè)網(wǎng)絡(luò)能夠協(xié)調(diào)一致地工作。狀態(tài)同步對(duì)于故障檢測(cè)和恢復(fù)具有重要意義。時(shí)鐘同步航天器CAN總線通信協(xié)議中,采用時(shí)鐘同步機(jī)制確保各節(jié)點(diǎn)間的時(shí)間一致性。通過(guò)主節(jié)點(diǎn)定期發(fā)送同步消息,從節(jié)點(diǎn)根據(jù)同步消息調(diào)整自身時(shí)鐘,實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)時(shí)鐘同步,確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)木_時(shí)序。030201異步處理策略<fontcolor="accent1"><strong>中斷驅(qū)動(dòng)</strong></font>CAN總線通信協(xié)議支持中斷驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)處理方式。當(dāng)節(jié)點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)時(shí),會(huì)產(chǎn)生中斷信號(hào),觸發(fā)中斷服務(wù)程序處理接收到的數(shù)據(jù)。這種方式能夠?qū)崟r(shí)響應(yīng)外部事件,提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。<fontcolor="accent1"><strong>緩沖區(qū)管理</strong></font>為了處理異步到達(dá)的數(shù)據(jù),節(jié)點(diǎn)內(nèi)部設(shè)置緩沖區(qū)用于暫存接收到的數(shù)據(jù)。緩沖區(qū)管理策略包括先入先出(FIFO)、優(yōu)先級(jí)隊(duì)列等,確保數(shù)據(jù)能夠按照預(yù)定規(guī)則被處理。<fontcolor="accent1"><strong>錯(cuò)誤處理與恢復(fù)</strong></font>在異步通信過(guò)程中,可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤或通信故障。協(xié)議規(guī)定了詳細(xì)的錯(cuò)誤處理機(jī)制,包括錯(cuò)誤檢測(cè)、錯(cuò)誤報(bào)告和錯(cuò)誤恢復(fù)等步驟。通過(guò)錯(cuò)誤處理與恢復(fù)策略,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正通信中的問(wèn)題,保證通信的連續(xù)性和可靠性。流量控制為了避免因數(shù)據(jù)過(guò)載導(dǎo)致的通信擁塞和丟包問(wèn)題,協(xié)議中引入了流量控制機(jī)制。通過(guò)限制發(fā)送速率、調(diào)整緩沖區(qū)大小等方式,實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)流量的有效控制,確保通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行。異步處理策略“PART29新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)航天器測(cè)試與驗(yàn)證的影響VSGB/T43671-2024標(biāo)準(zhǔn)明確了航天器CAN總線通信協(xié)議的測(cè)試流程,包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層及總線通信過(guò)程的測(cè)試,使得測(cè)試步驟更加標(biāo)準(zhǔn)化,減少了人為因素導(dǎo)致的測(cè)試誤差。自動(dòng)化測(cè)試工具開(kāi)發(fā)基于新標(biāo)準(zhǔn),可以開(kāi)發(fā)專門(mén)的自動(dòng)化測(cè)試工具,對(duì)航天器CAN總線通信進(jìn)行全面、高效的測(cè)試,提高測(cè)試效率和準(zhǔn)確性。標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試步驟測(cè)試流程優(yōu)化通信協(xié)議一致性驗(yàn)證新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了航天器CAN總線通信協(xié)議的詳細(xì)要求,為通信協(xié)議的一致性驗(yàn)證提供了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),確保不同航天器系統(tǒng)間的互操作性和兼容性??煽啃则?yàn)證強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)調(diào)了可靠性設(shè)計(jì)要求,包括抗干擾及恢復(fù)措施、雙冗余總線選用與切換等,使得驗(yàn)證過(guò)程更加注重系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,保障航天任務(wù)的成功執(zhí)行。驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一通過(guò)遵循新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試與驗(yàn)證,可以更加全面地識(shí)別航天器CAN總線通信中的潛在故障模式,為后續(xù)的故障診斷提供有力支持。故障模式識(shí)別新標(biāo)準(zhǔn)中的雙冗余總線設(shè)計(jì)以及詳細(xì)的錯(cuò)誤檢測(cè)與標(biāo)識(shí)機(jī)制,有助于在故障發(fā)生時(shí)快速隔離故障點(diǎn),并采取有效措施進(jìn)行恢復(fù),確保航天器系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。快速隔離與恢復(fù)故障診斷與隔離能力提升減少重復(fù)性工作新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施避免了不同研發(fā)團(tuán)隊(duì)在航天器CAN總線通信協(xié)議方面的重復(fù)性工作,提高了研發(fā)效率。標(biāo)準(zhǔn)化組件應(yīng)用研發(fā)周期縮短與成本降低標(biāo)準(zhǔn)中推薦的物理層參數(shù)、數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議等,促進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)化組件的應(yīng)用,降低了研發(fā)成本。同時(shí),標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)試與驗(yàn)證流程也有助于降低后期的維護(hù)成本。0102PART30通信協(xié)議在多任務(wù)處理中的優(yōu)化采用A、B兩條CAN總線形成雙冗余結(jié)構(gòu),確保在單條總線故障時(shí),系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行,提高多任務(wù)處理的可靠性和穩(wěn)定性。雙冗余總線設(shè)計(jì)根據(jù)項(xiàng)目需求,可采用平臺(tái)總線和載荷總線獨(dú)立的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),支持多任務(wù)并行處理,提高系統(tǒng)整體效率。靈活拓?fù)渑渲猛負(fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化高效介質(zhì)訪問(wèn)控制通過(guò)介質(zhì)訪問(wèn)控制子層,實(shí)現(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)封裝、接收數(shù)據(jù)解封、錯(cuò)誤檢測(cè)與標(biāo)識(shí)等功能,確保多任務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝院蜏?zhǔn)確性。邏輯鏈路控制增強(qiáng)邏輯鏈路控制子層完成接收過(guò)濾、過(guò)載通知、恢復(fù)管理等功能,有效管理多任務(wù)間的數(shù)據(jù)交互,避免數(shù)據(jù)沖突和丟失。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議優(yōu)化對(duì)于實(shí)時(shí)性較低的數(shù)據(jù),采用主從方式,由主節(jié)點(diǎn)控制輪詢應(yīng)答過(guò)程;對(duì)于實(shí)時(shí)性高的數(shù)據(jù),采用有限多主方式,從節(jié)點(diǎn)可自主發(fā)送數(shù)據(jù),提高多任務(wù)處理的靈活性和響應(yīng)速度。主從與有限多主結(jié)合支持廣播和組播通信方式,使得多任務(wù)數(shù)據(jù)可以高效、準(zhǔn)確地傳輸?shù)侥繕?biāo)節(jié)點(diǎn),減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜哂嗪脱舆t。廣播與組播機(jī)制通信過(guò)程與協(xié)議優(yōu)化抗干擾及恢復(fù)措施采取多種抗干擾措施,如電磁屏蔽、信號(hào)濾波等,確保多任務(wù)處理過(guò)程中通信信號(hào)的穩(wěn)定性和可靠性。同時(shí),設(shè)計(jì)恢復(fù)機(jī)制,在通信故障時(shí)能夠迅速恢復(fù)通信,保證系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行。管理信息庫(kù)支持通過(guò)管理信息庫(kù),對(duì)節(jié)點(diǎn)地址、組播/廣播地址、驗(yàn)收碼、屏蔽碼等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一管理,為多任務(wù)處理提供有力的支持。在任務(wù)變更或擴(kuò)展時(shí),只需更新管理信息庫(kù)中的相關(guān)參數(shù),即可實(shí)現(xiàn)通信協(xié)議的快速適配和優(yōu)化??煽啃栽O(shè)計(jì)PART31CAN總線的硬件與軟件接口設(shè)計(jì)硬件接口設(shè)計(jì)CAN總線物理層定義了總線上的電氣特性,包括信號(hào)電平、位時(shí)間、同步機(jī)制等。在航天器CAN總線通信協(xié)議中,物理層設(shè)計(jì)需考慮航天器特殊的環(huán)境因素,如輻射、溫度波動(dòng)等,確??偩€通信的可靠性和穩(wěn)定性。硬件接口需支持高速數(shù)據(jù)傳輸,同時(shí)具備良好的抗干擾能力。物理層設(shè)計(jì)CAN總線網(wǎng)絡(luò)推薦采用雙冗余的總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),包括A、B兩條CAN總線。為提高通信可靠性,終端電阻的選用和分配需遵循標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,確??偩€信號(hào)的完整性和穩(wěn)定性。此外,總線插座接點(diǎn)的設(shè)計(jì)也需考慮航天器的特殊需求,如耐高低溫、抗振動(dòng)等。終端電阻與總線拓?fù)浣涌陔娐沸杈邆溥^(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)等機(jī)制,防止因外部干擾或內(nèi)部故障導(dǎo)致的總線損壞。同時(shí),接口電路還需支持熱插拔功能,便于在航天器運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行設(shè)備的更換和維護(hù)。接口電路與保護(hù)機(jī)制010203軟件接口設(shè)計(jì)管理信息庫(kù)與配置接口管理信息庫(kù)包含節(jié)點(diǎn)地址、組播/廣播地址、節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)等關(guān)鍵參數(shù)。軟件接口需提供對(duì)這些參數(shù)的配置和查詢功能,以便在航天器運(yùn)行過(guò)程中對(duì)CAN總線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行靈活的配置和管理。同時(shí),接口還需支持遠(yuǎn)程配置和監(jiān)控功能,提高航天器的自主運(yùn)行能力。通信過(guò)程與協(xié)議軟件接口設(shè)計(jì)還需定義CAN總線的通信過(guò)程與協(xié)議,包括主從通信方式、輪詢應(yīng)答過(guò)程、選擇應(yīng)答過(guò)程等。這些協(xié)議和過(guò)程需根據(jù)航天器的具體需求進(jìn)行定制和優(yōu)化,以滿足實(shí)時(shí)性、可靠性等方面的要求。數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議CAN總線的數(shù)據(jù)鏈路層分為邏輯鏈路控制子層與介質(zhì)訪問(wèn)控制子層。在軟件接口設(shè)計(jì)中,需實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)子層的功能,包括接收過(guò)濾、過(guò)載通知、恢復(fù)管理、發(fā)送數(shù)據(jù)封裝、接收數(shù)據(jù)解封、介質(zhì)訪問(wèn)管理、錯(cuò)誤檢測(cè)與標(biāo)識(shí)等。這些功能共同確保CAN總線通信的高效性和準(zhǔn)確性。PART32航天器通信中的時(shí)間同步技術(shù)提高定位精度時(shí)間同步對(duì)于航天器的導(dǎo)航和定位至關(guān)重要,直接影響航天器的軌道確定和姿態(tài)控制精度。保障通信效率精確的時(shí)間同步可以減少通信延遲和沖突,提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎涂煽啃浴4_保任務(wù)協(xié)同在復(fù)雜的航天任務(wù)中,多個(gè)航天器或模塊需要精確的時(shí)間同步,以確保數(shù)據(jù)收集、傳輸和處理的一致性。時(shí)間同步的重要性原子鐘技術(shù)采用高精度原子鐘作為時(shí)間基準(zhǔn),具有極高的穩(wěn)定性和精度,是航天器時(shí)間同步的核心設(shè)備之一。GPS/GNSS技術(shù)利用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)間同步,具有覆蓋范圍廣、精度高的優(yōu)點(diǎn),但可能受到信號(hào)干擾和遮擋的影響。PTP(精準(zhǔn)時(shí)間協(xié)議)基于IEEE1588標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)以太網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)高精度時(shí)間同步,適用于航天器內(nèi)部或地面站與航天器之間的時(shí)間同步。時(shí)間同步技術(shù)概述星載原子鐘航天器搭載高精度原子鐘,作為整個(gè)航天任務(wù)的時(shí)間基準(zhǔn),通過(guò)定期校準(zhǔn)和比對(duì),確保時(shí)間同步的精度和穩(wěn)定性。時(shí)間同步技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式地面站輔助同步地面站通過(guò)GPS/GNSS或其他高精度時(shí)間源獲取時(shí)間信息,并通過(guò)通信鏈路將時(shí)間信息傳遞給航天器,實(shí)現(xiàn)航天器與地面的時(shí)間同步。星間鏈路同步在編隊(duì)飛行或多航天器協(xié)同任務(wù)中,通過(guò)星間鏈路實(shí)現(xiàn)航天器之間的時(shí)間同步,確保任務(wù)協(xié)同的精確性。VS信號(hào)干擾、遮擋、通信延遲等因素可能影響時(shí)間同步的精度和穩(wěn)定性。解決方案采用多源時(shí)間同步技術(shù),結(jié)合GPS/GNSS、PTP和原子鐘等多種方式,提高時(shí)間同步的可靠性和精度;優(yōu)化通信鏈路和協(xié)議,減少通信延遲和沖突;加強(qiáng)時(shí)間同步算法的研究和應(yīng)用,提高時(shí)間同步的適應(yīng)性和魯棒性。挑戰(zhàn)時(shí)間同步技術(shù)的挑戰(zhàn)與解決方案PART33通信故障對(duì)航天任務(wù)的影響分析通信故障對(duì)航天任務(wù)的影響分析任務(wù)中斷與延誤航天任務(wù)中,通信故障可能導(dǎo)致地面控制中心無(wú)法實(shí)時(shí)接收航天器的狀態(tài)數(shù)據(jù)或發(fā)送指令,從而造成任務(wù)中斷或延誤。例如,在軌道調(diào)整、姿態(tài)控制等關(guān)鍵階段,通信中斷將直接影響任務(wù)的順利進(jìn)行。數(shù)據(jù)丟失與不完整通信故障還可能導(dǎo)致航天器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)丟失或不完整,這對(duì)于科學(xué)實(shí)驗(yàn)、地球觀測(cè)等任務(wù)尤為重要。數(shù)據(jù)的不完整將影響后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和科學(xué)結(jié)論的準(zhǔn)確性。宇航員安全威脅對(duì)于載人航天任務(wù),通信故障可能危及宇航員的生命安全。在緊急情況下,如航天器故障、宇航員健康問(wèn)題等,及時(shí)、準(zhǔn)確的通信是確保宇航員安全返回地面的關(guān)鍵。經(jīng)濟(jì)損失與資源浪費(fèi)航天任務(wù)通常耗資巨大,通信故障可能導(dǎo)致任務(wù)失敗或成果大打折扣,從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和資源浪費(fèi)。此外,對(duì)于商業(yè)航天公司而言,通信故障還可能影響其聲譽(yù)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。技術(shù)挑戰(zhàn)與突破需求通信故障暴露了航天通信技術(shù)的局限性和挑戰(zhàn),促使科研人員不斷探索新技術(shù)、新方法以提高航天通信的可靠性和穩(wěn)定性。例如,針對(duì)黑障區(qū)通信中斷問(wèn)題,中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出應(yīng)對(duì)技術(shù),為全球航天領(lǐng)域樹(shù)立了典范。通信故障對(duì)航天任務(wù)的影響分析PART34提高航天器通信可靠性的策略航天器CAN總線推薦采用雙冗余的總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),包括A、B兩條CAN總線,以提高通信系統(tǒng)的容錯(cuò)能力和可靠性。采用雙冗余總線設(shè)計(jì)通過(guò)軟件定義主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)的分配,確保通信過(guò)程中的控制和管理更加高效,減少因節(jié)點(diǎn)故障導(dǎo)致的通信中斷。合理分配主從節(jié)點(diǎn)優(yōu)化總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選用高質(zhì)量總線插座和終端電阻推薦每個(gè)通信節(jié)點(diǎn)選用高質(zhì)量的J14A-9ZJ插座,并采用雙點(diǎn)雙線連接方式,同時(shí)選用合適的終端電阻以提高信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和抗干擾能力。嚴(yán)格遵循電特性參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)確保CAN節(jié)點(diǎn)的隱性狀態(tài)和顯性狀態(tài)電特性參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn),以保證信號(hào)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性。強(qiáng)化物理層協(xié)議介質(zhì)訪問(wèn)控制子層應(yīng)完成發(fā)送數(shù)據(jù)的封裝和接收數(shù)據(jù)的解封,確保數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的完整性和準(zhǔn)確性。實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)封裝與解封通過(guò)編碼(位填充/去填充)和錯(cuò)誤檢測(cè)機(jī)制,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正傳輸過(guò)程中的錯(cuò)誤,提高通信的可靠性。加強(qiáng)錯(cuò)誤檢測(cè)與標(biāo)識(shí)完善數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議根據(jù)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求,靈活選擇主從或有限多主通信方式,確保關(guān)鍵數(shù)據(jù)的及時(shí)傳輸和系統(tǒng)的整體性能。采用主從與有限多主相結(jié)合的通信方式通過(guò)優(yōu)化輪詢應(yīng)答和選擇應(yīng)答過(guò)程的控制序列和數(shù)據(jù)包格式,減少通信延遲和沖突,提高通信效率。優(yōu)化輪詢應(yīng)答和選擇應(yīng)答過(guò)程實(shí)施有效的通信過(guò)程管理采用抗干擾技術(shù)如信號(hào)屏蔽、濾波等技術(shù)手段,減少外部干擾對(duì)通信信號(hào)的影響。實(shí)施快速恢復(fù)機(jī)制加強(qiáng)抗干擾及恢復(fù)措施在通信中斷或故障發(fā)生時(shí),迅速啟動(dòng)恢復(fù)機(jī)制,如自動(dòng)切換至備用總線、重啟通信節(jié)點(diǎn)等,以最短時(shí)間恢復(fù)通信功能。0102詳細(xì)記錄節(jié)點(diǎn)信息包括節(jié)點(diǎn)地址、組播/廣播地址、節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)、驗(yàn)收碼、屏蔽碼等關(guān)鍵信息,便于通信過(guò)程中的管理和維護(hù)。定期更新和維護(hù)管理信息庫(kù)隨著航天器任務(wù)的進(jìn)行和通信系統(tǒng)的變化,及時(shí)更新和維護(hù)管理信息庫(kù),確保信息的準(zhǔn)確性和完整性。建立完善的管理信息庫(kù)PART35總線通信在航天器自主導(dǎo)航中的應(yīng)用協(xié)議定義CAN總線通信協(xié)議是一種專為航天器設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn),旨在確保航天器內(nèi)部各系統(tǒng)間的高效、可靠通信。該協(xié)議詳細(xì)規(guī)定了CAN總線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、物理層協(xié)議、數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議以及總線通信過(guò)程與協(xié)議,為航天器的自主導(dǎo)航提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。01CAN總線通信協(xié)議概述技術(shù)特點(diǎn)CAN總線通信協(xié)議具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高等特點(diǎn),能夠滿足航天器在復(fù)雜太空環(huán)境中對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咭?。同時(shí),該協(xié)議還支持多主站通信方式,提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)撵`活性和效率。02在自主導(dǎo)航中的應(yīng)用場(chǎng)景軌道確定在航天器自主導(dǎo)航過(guò)程中,CAN總線通信協(xié)議支持星載計(jì)算機(jī)與GPS接收機(jī)、星敏感器等設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換,實(shí)現(xiàn)航天器軌道參數(shù)的實(shí)時(shí)更新和精確確定,為航天器的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行提供有力保障。故障檢測(cè)與隔離CAN總線通信協(xié)議具有完善的錯(cuò)誤處理和檢錯(cuò)機(jī)制,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并隔離系統(tǒng)故障,確保航天器在遭遇突發(fā)情況時(shí)能夠迅速做出反應(yīng),保障任務(wù)安全。姿態(tài)控制CAN總線通信協(xié)議在航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。通過(guò)實(shí)時(shí)傳輸姿態(tài)傳感器數(shù)據(jù)至控制計(jì)算機(jī),實(shí)現(xiàn)航天器的精確姿態(tài)調(diào)整,確保航天器能夠按照預(yù)定軌道穩(wěn)定飛行。030201CAN總線通信協(xié)議在航天器自主導(dǎo)航中的應(yīng)用,不僅提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和可靠性,還降低了系統(tǒng)復(fù)雜度和成本。此外,該協(xié)議還支持靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),便于航天器內(nèi)部各系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通。技術(shù)優(yōu)勢(shì)隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展,CAN總線通信協(xié)議將在更多航天器自主導(dǎo)航任務(wù)中得到應(yīng)用。未來(lái),該協(xié)議還將不斷優(yōu)化和完善,以適應(yīng)更加復(fù)雜多變的太空環(huán)境需求,為航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展貢獻(xiàn)更大力量。未來(lái)展望技術(shù)優(yōu)勢(shì)與未來(lái)展望PART36新標(biāo)準(zhǔn)下的數(shù)據(jù)壓縮與解壓縮技術(shù)智能壓縮策略根據(jù)航天器CAN總線傳輸數(shù)據(jù)的特性,標(biāo)準(zhǔn)中引入了智能壓縮策略,能夠自動(dòng)識(shí)別并優(yōu)先壓縮重復(fù)度高、冗余度大的數(shù)據(jù)段,實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的壓縮效果。無(wú)損壓縮算法GB/T43671-2024標(biāo)準(zhǔn)中推薦采用高效的無(wú)損壓縮算法,如Huffman編碼、游程編碼等,以在保證數(shù)據(jù)完整性的前提下,有效減少航天器CAN總線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量,提升通信效率。硬件加速支持為了進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)壓縮的實(shí)時(shí)性和效率,標(biāo)準(zhǔn)建議在設(shè)計(jì)航天器CAN總線通信系統(tǒng)時(shí),考慮集成硬件加速模塊,專門(mén)用于執(zhí)行數(shù)據(jù)壓縮算法,減輕CPU負(fù)擔(dān)。數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)快速解壓縮算法與壓縮算法相對(duì)應(yīng),標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了快速、高效的解壓縮算法,確保接收端能夠迅速恢復(fù)原始數(shù)據(jù),滿足航天器實(shí)時(shí)性要求。錯(cuò)誤檢測(cè)與恢復(fù)在數(shù)據(jù)解壓縮過(guò)程中,標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)了錯(cuò)誤檢測(cè)與恢復(fù)機(jī)制的重要性。通過(guò)引入循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)等校驗(yàn)方法,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正傳輸過(guò)程中可能產(chǎn)生的錯(cuò)誤,保障數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性。資源優(yōu)化管理針對(duì)航天器資源有限的特點(diǎn),標(biāo)準(zhǔn)提出了資源優(yōu)化管理策略,在解壓縮過(guò)程中合理分配系統(tǒng)資源,避免資源沖突和浪費(fèi),確保航天器CAN總線通信系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。數(shù)據(jù)解壓縮技術(shù)PART37通信協(xié)議在分布式航天器系統(tǒng)中的作用標(biāo)準(zhǔn)化通信接口CAN總線通信協(xié)議為航天器內(nèi)部各子系統(tǒng)提供了統(tǒng)一的通信接口,確保數(shù)據(jù)在不同設(shè)備間能夠高效、準(zhǔn)確地傳輸。實(shí)時(shí)性保障協(xié)議支持高實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)傳輸,滿足航天器對(duì)關(guān)鍵任務(wù)數(shù)據(jù)的快速響應(yīng)需求,如姿態(tài)控制、軌道調(diào)整等。實(shí)現(xiàn)高效數(shù)據(jù)傳輸冗余設(shè)計(jì)推薦采用雙冗余的總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),通過(guò)A、B兩條CAN總線并行工作,提高系統(tǒng)的容錯(cuò)能力和可靠性。錯(cuò)誤檢測(cè)與恢復(fù)協(xié)議內(nèi)置錯(cuò)誤檢測(cè)機(jī)制,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正通信過(guò)程中的錯(cuò)誤,同時(shí)提供恢復(fù)策略,確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性和完整性。提升系統(tǒng)可靠性簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與維護(hù)遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷協(xié)議支持遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷功能,地面控制中心可以實(shí)時(shí)獲取航天器狀態(tài)信息,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題,降低維護(hù)成本。模塊化設(shè)計(jì)基于CAN總線通信協(xié)議的系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加模塊化,便于各子系統(tǒng)的獨(dú)立開(kāi)發(fā)與集成,降低系統(tǒng)復(fù)雜度。主節(jié)點(diǎn)通過(guò)輪詢應(yīng)答和選擇應(yīng)答過(guò)程,實(shí)現(xiàn)對(duì)從節(jié)點(diǎn)的統(tǒng)一調(diào)度和管理,確保各子系統(tǒng)能夠協(xié)同工作,共同完成航天任務(wù)。統(tǒng)一調(diào)度與管理協(xié)議支持靈活的節(jié)點(diǎn)配置和擴(kuò)展,可以根據(jù)航天任務(wù)需求調(diào)整網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和節(jié)點(diǎn)數(shù)量,滿足不同場(chǎng)景下的應(yīng)用需求。靈活配置與擴(kuò)展促進(jìn)多系統(tǒng)協(xié)同工作PART38CAN總線通信的功耗管理通信速率CAN總線的通信速率越高,如500kbps、250kbps等,相應(yīng)的功耗也越大。因此,在選擇通信速率時(shí),需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求進(jìn)行權(quán)衡。硬件設(shè)備總線狀態(tài)功耗影響因素CAN通信需要使用CAN控制器、收發(fā)器等硬件設(shè)備,這些設(shè)備的功耗直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的功耗。選擇低功耗的硬件設(shè)備是降低系統(tǒng)功耗的有效途徑。CAN總線在隱性狀態(tài)和顯性狀態(tài)下的功耗不同。在通信過(guò)程中,總線狀態(tài)不斷變化,因此總線處于兩種狀態(tài)的時(shí)間比例將顯著影響整體功耗。優(yōu)化通信參數(shù)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求,選擇合適的通信速率,以降低功耗。同時(shí),可以調(diào)整報(bào)文長(zhǎng)度、幀間隔等通信參數(shù),以進(jìn)一步降低功耗。使用低功耗硬件設(shè)備選擇具有低功耗特性的CAN控制器和收發(fā)器,以降低整個(gè)系統(tǒng)的功耗。動(dòng)態(tài)調(diào)整通信速率根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載情況,動(dòng)態(tài)調(diào)整通信速率。在網(wǎng)絡(luò)空閑時(shí)降低通信速率,在網(wǎng)絡(luò)繁忙時(shí)提高通信速率,以平衡功耗和通信效率。采用睡眠模式在通信空閑時(shí),讓CAN控制器進(jìn)入睡眠模式以降低功耗。當(dāng)有通信需求時(shí),再喚醒CAN控制器進(jìn)行通信。軟件優(yōu)化在軟件層面進(jìn)行優(yōu)化,如減少不必要的報(bào)文發(fā)送、優(yōu)化報(bào)文結(jié)構(gòu)等,以降低功耗。功耗優(yōu)化措施0102030405局部網(wǎng)絡(luò)喚醒技術(shù)通過(guò)在與CAN總線相連的CAN收發(fā)器內(nèi)部執(zhí)行CAN報(bào)文檢測(cè),實(shí)現(xiàn)局部網(wǎng)絡(luò)喚醒功能。這有助于在不需要全局通信時(shí)降低系統(tǒng)功耗。高精度模擬功能先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用采用高精度模擬功能

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