항공우주 및 항공전자 시스템에서 표준 및 특허된 시리얼 버스 디버깅

목표

항공기와 우주선의 데이터 통신에는 보편적으로 시리얼 버스가 사용됩니다. 대부분의 표준이 수십 년 동안 사용되어 왔지만 여전히 여러가지 상존하는 도전 과제와 모든 조건에서의 안정성을 보장하기 위한 테스트가 필요합니다. 물리 계층 문제가 있을 경우 수신기에서 잘못된 메시지를 읽을 수 있고 잘못된 이벤트 순서 때문에 수신기가 혼란해질 수도 있습니다.

특히 항공전자에서는 안정성이 매우 중요합니다. 각 설계와 서브시스템은 제어 및 통신 버스의 안정성을 보장하기 위해 MIL-STD-1553과 같은 표준에 정의된 특정 기준을 충족해야 합니다.

전기 파라미터가 표준에 적합한지 여부에 대한 테스트 이외에, 전체 버스 시스템의 통신 성능을 검증해야 합니다. 따라서 버스 시스템의 개발, 설치, 유지관리 시 안정성 테스트가 필수적입니다.

물리 계층과 링크를 이동하는 실제 디코딩 메시지 간 시간 상관관계를 파악할 수 있는 툴이 있을 경우 더욱 확실한 설계가 가능합니다. 또한 버스를 수동으로 디코딩해야 하는 번거로움이 없습니다.

T&M 솔루션

R&S^®RTE 및 R&S^®RTO 오실로스코프는 시간 상관관계의 아날로그 파형을 동시에 파악할 수 있는 프로토콜 분석기로 전환하여 저속 시리얼 버스를 디버깅할 수 있는 강력한 툴을 제공합니다.

항공전자 및 항공우주 전용 버스

지난 몇 년 동안 ADN(Aircraft Data Network)의 복잡성과 요구사항이 크게 증가하였습니다. 아날로그 점대점 연결 시스템부터 시작하여 항공전자 및 항공우주 산업에는 수많은 표준 버스가 있습니다. 예를 들어 ARINC 429및 MIL-STD-1553은 수십 년간 채택되어 왔습니다. SpaceWire 등은 비교적 새로운 표준이며, 기타 독점 표준도 채용되고 있습니다. R&S^®RTE 및 R&S^®RTO 오실로스코프는 이러한 버스를 모두 지원합니다.

ARINC 429 및 MIL-STD-1553

두 표준 모두 1970년대에 최초 제정되었으며, 아직까지 민간(CAS) 및 군사(MAS) 항공우주 부문에서 폭넓게 채용되고 있습니다. ARINC 429는 최대 100 kbits/s의 데이터 레이트에 대해 정의된 반면 MIL-STD-1553은 이보다 높은 최대 1Mbit/s의 데이터 레이트를 지원합니다. 특히, MIL-STD-1553은 이중 및 양방향 통신 구조가 있다는 점에서 다릅니다.

SpaceWire

SpaceWire(SpW)는 최근 우주선에 사용되고 있는 기술 표준입니다. SpW는 데이터 레이트가 최대 200 Mbit/sec이상인 고속 링크와 네트워크를 제공합니다. 이 표준은 IEEE 1355-1995표준을 기반으로 하며, 견고성, 전력 소비 및 EMC에 대한 요구 사항에 맞게 조정되었습니다. SpW 데이터 스트림 디코딩에서 가장 어려운 문제는 일반적으로 트리거로 사용되는 패키지 식별자가 없다는 점입니다. SpW에도 핸드셰이크가 있지만 오류가 발생하지 않을 경우 데이터 전송은 끊김과 패턴이 없는 비트 시리즈가 될 수 있습니다.

로데슈바르즈는 연속적 SpW 데이터 스트림에서 트리거링이 가능한 새로운 동기화 알고리즘을 개발했습니다. 트리거 조건에는 제어 프레임, 데이터 패턴, NULL 프레임, 시간 코드, 오류 조건이 있습니다. R&S^®RTE 및 R&S^®오실로스코프는 연속적 SpaceWire 데이터 스트림의 트리거링 및 디코딩을 지원하는 최초의 솔루션입니다.

특화된 버스

Manchester 또는 NRZ 코딩 프로토콜을 기반으로 하는 특화된 버스도 일반적으로 항공우주 및 항공전자 시스템의 데이터 및 통신 버스 시스템에 사용되고 있습니다. 이러한 버스에서는 언제나 일반적 트리거 및 디코딩 솔루션이 해결해야 할 문제였습니다. R&S^®RTE 및 R&S^®RTO 오실로스코프는 최고 5 Gbit/s의 데이터 레이트로 Manchester 및 NRZ로 코딩된 시리얼 버스를 트리거 및 디코딩할 수 있어 이 과제를 해결합니다.

요약

강력하고 사용하기 쉬운 R&S^®RTE 및 R&S^®RTO 디지털 오실로스코프는 표준 및 특화된 시리얼 버스의 전기 관련 파라미터를 검증하고 전체 버스 시스템을 모니터링 및 디버깅하는 데 적합합니다. 연속 SpaceWire 데이터 스트림을 트리거 및 디코딩하는 기능을 제공하는 이 오실로스코프는 특히 항공우주 및 항공전자 산업에 적합합니다.

R&S^®RTE 및 R&S^®RTO의 주요 트리거 및 디코딩 기능

• 초당 1,000,000개 이상의 파형의 빠른 오실로스코프 업데이트 속도
• 하드웨어 기반, 프로토콜별 디코딩으로 인한 빠른 업데이트 속도
• 하드웨어 기반, 프로토콜별 트리거 기능으로 인한 정확한 분석
• 히스토리 모드 및 세그먼트 메모리를 이용한 효율적 스코프 메모리 활용
• 최대 2 GSample대용량 메모리로 장기간 데이터 수집