Fehlersuche bei seriellen Standard- und proprietären Bussen in Luftfahrt- und Avioniksystemen

Das R&S®RTO6 Oszilloskop bietet ein leistungsstarkes Werkzeug zur Fehlersuche bei kundenspezifischen und marktgängigen seriellen Bussen für die Avionik- und Luftfahrtindustrie.

Ihre Anforderung

Serielle Busse haben sich bei der Datenkommunikation in Flugzeugen und Weltraumfahrzeugen etabliert. Obwohl viele Standards schon seit Jahrzehnten Anwendung finden, müssen Prüflinge immer noch auf ihre Zuverlässigkeit getestet werden. Probleme auf der Bitübertragungsschicht können dazu führen, dass am Empfänger fehlerhafte Nachrichten erfasst werden. Eine fehlerhafte Ereignissequenz kann die ordnungsgemäße Verarbeitung durch den Empfänger verhindern.

Die Zuverlässigkeit spielt in der Avionik eine herausragende Rolle. Steuer- und Kommunikationsbusse müssen zuverlässig arbeiten, und jedes Design und Subsystem müssen die Kriterien von Standards wie MIL-STD-1553 erfüllen.

Die Kommunikationsleistung des gesamten Bussystems muss verifiziert und die Konformität der elektrischen Parameter getestet werden. Zuverlässigkeitstests sind für die Entwicklung, Installation und Wartung von Bussystemen unabdingbar.

Die Möglichkeit, die Bitübertragungsschicht mit den eigentlichen decodierten Nachrichten, die übertragen werden, zeitlich zu korrelieren, schafft Vertrauen in das Design, ohne dass der Bus manuell decodiert werden muss.

Lösung von Rohde & Schwarz

Die R&S®RTO6 Oszilloskope sind ein leistungsstarkes Werkzeug zum Debuggen serieller Low-Speed-Busse. Die Oszilloskope können als Protokollanalysator dienen und sind in der Lage, alle zeitkorrelierten analogen Signalformen gleichzeitig zu erfassen.

Spezifische Busse für Avionik und Luftfahrt
Die Komplexität und die Anforderungen von Aircraft Data Networks (ADN) sind im Laufe der Zeit immer weiter gewachsen. Beginnend bei Analogsystemen mit Punkt-zu-Punkt-Verbindungen existieren mittlerweile einige Bus-Standards für die Avionik- und Luftfahrtindustrie. Manche Standards sind seit Jahrzehnten etabliert, beispielsweise ARINC 429 und MIL-STD-1553. Andere, wie SpaceWire, sind relativ neu, dazu kommen noch die proprietären. Die R&S®RTO6 Oszilloskope unterstützen all diese Busse.

ARINC 429 und MIL-STD-1553
Die beiden Standards wurden in den Siebzigern entworfen und sind in der zivilen und militärischen Luftfahrt immer noch weitverbreitet. Während ARINC 429 für Übertragungsgeschwindigkeiten bis zu 100 kbit/s ausgelegt ist, unterstützt MIL-STD-1553 höhere Datenraten bis 1 Mbit/s. MIL-STD-1553 verfügt außerdem über eine zweifach redundante und bidirektionale Kommunikationsstruktur.

Das R&S®RTO6 Oszilloskop triggert auf und decodiert kontinuierliche SpaceWire-Datenströme.
Das R&S®RTO6 Oszilloskop triggert auf und decodiert kontinuierliche SpaceWire-Datenströme.
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SpaceWire
SpaceWire (SpW) ist ein neuerer technischer Standard, der bei Weltraumfahrzeugen zum Einsatz kommt. Er gewährleistet Hochgeschwindigkeitsverbindungen und -netze mit Datenraten von bis zu 200 Mbit/s und mehr. SpW basiert auf dem Standard IEEE 1355-1995 und wurde an die Anforderungen an Robustheit, Stromverbrauch und EMV im Weltraum angepasst. Bei der Decodierung eines SpW-Datenstroms besteht die Herausforderung darin, nicht die Paketkennung zu verpassen, die normalerweise als Trigger dient. SpW besitzt auch ein Handshake-Verfahren. Wenn aber keine Fehler auftreten, gerät die Datenübertragung zu einer lückenlosen und scheinbar zufälligen Folge von Bits.

Rohde & Schwarz hat einen neuen Synchronisationsalgorithmus entwickelt, mit dem man auf einen kontinuierlichen SpW-Datenstrom triggern kann. Zu den Trigger-Bedingungen gehören Steuerrahmen, Datenmuster, NULL-Rahmen, Zeit-Codes und Fehlerbedingungen. Die R&S®RTO6 Oszilloskope sind ideal zum Triggern auf und Decodieren kontinuierlicher SpaceWire-Datenströme.

Proprietäre Busse
In Daten- und Kommunikationsbussystemen für Luftfahrt- und Avioniksysteme werden häufig auch proprietäre Busse eingesetzt, die auf Manchester- oder NRZ-codierten Protokollen basieren. Seit Langem wurde eine allgemeine Lösung zur Triggerung und Decodierung gesucht. Die R&S®RTO6 Oszilloskope können auf serielle Busse mit Manchester- oder NRZ-Codierung mit Datenraten von bis zu 5 Gbit/s triggern und diese decodieren.

MIL-STD-1553-Decodierung am R&S®RTO6 Oszilloskop mit Anzeige der Daten- und Steuerzeichen
MIL-STD-1553-Decodierung am R&S®RTO6 Oszilloskop mit Anzeige der Daten- und Steuerzeichen, Steuer-Codes und Fehlermeldungen eines kontinuierlichen Datenstroms.
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Zusammenfassung

Die leistungsstarken und benutzerfreundlichen R&S®RTO6 Oszilloskope eignen sich ideal für die Verifizierung der elektrischen Parameter von seriellen Standard- und proprietären Bussen und für die Überwachung und Fehlersuche bei kompletten Bussystemen. Da sie auf kontinuierliche SpaceWire-Datenströme triggern und diese decodieren können, erfüllen sie auch die speziellen Anforderungen der Luftfahrt- und Avionikindustrie.

Für die serielle Triggerung und Decodierung wichtige Merkmale

  • Schnelle Oszilloskop-Aktualisierungsraten von über 1 000 000 Messkurven/s
  • Schnelle Aktualisierungsraten mit hardwarebasierter, protokollspezifischer Decodierung
  • Genaue Analyse mit hardwarebasierter, protokollspezifischer Trigger-Funktion
  • Effiziente Nutzung des Oszilloskopspeichers mit History-Modus und segmentiertem Speicher
  • Ultratiefer Speicher mit bis zu 2 Gsample zur Langzeit-Datenerfassung
SpaceWire-Decodierung am R&S®RTO6 Oszilloskop mit Anzeige der Daten- und Steuerzeichen.
SpaceWire-Decodierung am R&S®RTO6 Oszilloskop mit Anzeige der Daten- und Steuerzeichen, Steuer-Codes und Fehlermeldungen eines kontinuierlichen Datenstroms.

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