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1、ARINC 818 在航空电子在航空电子数字数字视频系统中的应用视频系统中的应用 冯晓旺 1 ARINC 818 概述概述 ARINC 818又名航空电子数字视频总线 （Avionics Digital Video Bus） ,简称ADVB， 于 2007 年 1 月由航空电子委员会(AEEC)正式对外发布,主要是为了满足航空电系 统中高性能和关键数字视频任务传输的迫切需求。ARINC 818 是一个点对点的采 用 8B/10B 编码，主要用于开发高带宽、低延迟和非压缩数字视频传输的视频接 口和协议，它是基于光纤通道和 FC-AV 协议标准制定的，在内容上是对 FC-AV 协 议的简化，是专门
2、针对航空电子视频系统设计制定的国际统一标准，其中 FC-AV 协议已经在 F18 和 C130AMP 等军用机型中的视频系统中得到了广泛应用，这为 ARINC 818 协议的应用提供了可靠的支持和保障。 ARINC 818 主要特点体现在高带 宽、高可靠性、低延迟、非压缩视频传输、抵抗电磁干扰、减轻线缆重量、灵活 性高，兼容扩展性强，已经成为新一代航空电子数字视频总线的统一标准，在一 些商业和军事项目中得到广泛的应用。 1.1 ADVB 帧结构帧结构 ARINC 818协议标准基本的传输单元为可变的ADVB帧， 符合光纤通道帧 （FC） 格式，它以一个 SOFx 指令开始和一个 EOFx 指令
3、结束，每一个 ADVB 帧含有 1 个 由 6 个 32 位字组成的帧头，帧头文件描述了源地址和目的地址（Source_ID, Destination_ID）及队列中的具体位置（SEQ_CNT）等帧属性。载荷的大小是可变 的， 范围在 4-2112 字节之间变化， 载荷大小是不能够超出此范围的。 所有的 ADVB 帧都具有一个 32 位的 CRC，用于计算校验 SOFx 和 CRC 之间的数据的完整性， ADVB 帧中的 CRC 与光纤通道中定义的多项式是一致的。ADVB 帧结构如图 1： 图图 1 ADVB 帧帧 1.2 ADVB 容器结构容器结构 为了利用 ADVB 帧传输视频帧，ARIN
4、C 818 也像 FC-AV 协议标准一样定义了 一个简单的容器结构，目的是将一个 ADVB 帧的序列装载到一个容器当中进行传 输。ARINC 818 协议中规定 ADVB 容器与视频帧，是一对一的映射关系，即一个 ADVB 容器仅能装载一个唯一的视频帧， 而一个 ADVB 容器中又包含了一个 ADVB 帧的序列，该序列中包含 ADVB 帧的数量是由视频帧本身属性决定的。 ADVB 容器由容器头和对象两部分组成。容器头包含容器的一些具体属性信 息，它是由 22 个 32 位字来定义的，而对象主要用来承载需要传输的视频数据。 ADVB 定义了 4 个对象：Object 0,Object 1,Ob
5、ject2 和 Object3。Object 0 是一个单 独的 ADVB 帧用来承载辅助数据；Object 1 承载音频信息（ARINC 818 中没有定义 其应用） ； Object 2和Object 3承载视频数据， 如果采用逐行扫描显示仅采用Object 2 承载视频数据即可，但如果采用隔行扫描显示则需要采用 Object 2 和 Object 3 一起承载视频数据， 其中 Object 2 承载奇数线数据， Object 3 则承载偶数线数据。 ADVB 容器结构如下图： 图图 2 ADVB 容器结构容器结构 2 ARINC 818 典型应用典型应用 ARINC 818 应用领域包括
6、商用航空项目、军事航空项目、商业和军事飞船、 指挥中心、 仿真平台、 军用地面车辆等， 它能够应用到红外和光学传感器、 雷达、 地图和图表系统、图像合成、平视显示、多功能显示设备、视频连接器和其它类 型的子系统。 图 3为一个典型的现代商业和军事视频子系统 ADVB 总线连接实例， 该系统需要支持一个很宽范围的视频类型，因为这些连接对传输速率、视频分辨 率、帧速率、像素定义和同步等级要求均是不一致的，这些因素对于传输视频的 总线性能提出了更高的要求，要具备优良的兼容性。 图图 3 典型典型 ADVB 航空电子视频系统航空电子视频系统 在现代的航空电子显示系统设计中多功能显示器将接收多个视频源实
7、时混 合的视频信号。 主飞行显示器已经开始倾向于高分辨率 （XGA 或更高） ， 24 位 RGB 和 60Hz 的刷新速率，用于支持平滑地更新主要飞行参数和文本描述。平视显示 器可以是黑白显示的，显示背景信息能够以比较慢的速率更新，但是光标信息则 需要 60Hz 或者更高的更新速率。组配置显示器根据执行任务的不同在分辨率和 更新速率上的要求也明显不同。上述这些显示设备含有相对较少的信息内容，但 是对于一些特殊应用则要求更高的分辨率，如电子侦察等。在一个现代的航空电 子视频系统的架构中视频源在颜色、分辨率和帧速率是多样的，比如将来的移动 地图系统将增加分辨率和颜色深度， 然而黑白的红外照相机将
8、要求较低的分辨率 和少于 30Hz 更新速率。新一代航空电子数字视频总线 ADVB 能够满足新一代机 型航空电子视频显示系统的设计需要，它具有高度灵活性，能支持多种分辨率， 具有非常明显的技术优势，能够得到更优越的性能。 3 ARINC 818 具体应用具体应用 目前 ARINC 818 协议已经被一些比较大的商业航空项目包括波音 787，空客 A400M 和 A350XWB 机型上视频系统中采用，用于开发设计高性能的新一代视频 显示系统。基于 ARINC 818 协议开发的高性能新一代视频显示系统在波音 787， 空客 A400M 两个大型的商业项目中已经得到了成功应用，另外一些军事项目也
9、采用了 ARINC 818 协议，ARINC 818 已经成为新一代航空数字视频航空总线的统 一标准。国际上知名的飞机显示器主要成产厂商也开发出了基于 ARINC 818 协议 的飞机显示产品， 如 Thales 公司的 Top Decksuit 采用多项最新技术专门应用于 直升机的显示设备，L-3 通信公司的 Large Area Avionics Display，BAE 公司的 Quantum HUD，Barco 公司的 CHDD-268(PFD)和 FDU-2129 等产品，这些产品都是 基于ARINC 818协议开发的典型产品。 图4是ARINC818的全球引导者美国的Great River 公司提供的基于 ARINC818 协议标准的分析测试开发平台，请参见图 4。 图图 4 GRT ARINC818 协议分析测试开发平台协议分析测试开发平台 因此， 从上述的一些主要航空项目的具体应用和典型产品举例中我们容易知 道新一代航空电子数字视频总线ADVB已经在国外的主要航空应用中得到了验证， 它是可靠稳定的， 在技术性能上相比于老的航空电子数字视频系统的设计是优越 的，是未来的发展方向。
