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发展趋势|弹载高速通信网络发展趋势：新要求更加苛刻，实现难度也更高


发展趋势|弹载高速通信网络发展趋势：新要求更加苛刻，实现难度也更高
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导读
随着导弹性能、功能的增加、执行作战任务复杂程度的提高 ， 越来越多不同功能任务子系统在导弹武器系统上应用 ， 对导弹武器信息的获取、交互、综合处理等提出了更高的要求 。 新一代导弹武器综合信息系统更是要求在信号一级实现综合 ， 大量中间信息的实时传输对弹上信息传输技术提出了更高的要求 。
一、从电缆到总线网络方案
早期的导弹武器系统大部分设备间普遍采用点对点直接连接的电缆网进行仪器间的信号传输 。 这种繁杂的连接线路降低了系统的可靠性 ， 同时 ， 电缆中传输的大量模拟信号易受干扰 ， 甚至本身就是强干扰源 ， 降低了系统的电磁兼容与抗毁能力 。
而总线方案能够有效地提高导弹综合信息处理能力 ， 简化系统结构 ， 减轻消极质量 ， 提高可靠性 ， 提升系统的整体性能 。

以总线的形式取代点对点控制的电缆网 ， 这对提升了导弹武器系统的整体性能有着重要意义：第一 ， 可以提升导弹的投掷能力 ， 总线网络的复用特性会很大程度上减少线缆的使用 ， 信息传输较为简便 ， 减轻导弹控制装置的质量 ， 能提高导弹的有效射程和增加弹药的投掷量；第二 ， 可以提高系统的可靠性 ， 网络控制系统减少了连接器数量和电缆长度 ， 削弱了数字传输中的衰减 ， 失真小 ， 抗干扰能力强 ， 能更好地实现发射平台电子设备的电磁兼容；第三 ， 总线网络方案有利于采用自动检测等先进的测控技术 ， 减少相应辅助设备数量 ， 缩短发射准备时间 ， 对于部队机动作战和提高生存能力具有重要意义 。
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MIL-STD-1553B总线
当前应用最多的导弹总线为MIL-STD-1553B总线 ， 它是1978年美国提出的“飞机内部时分指令响应式多路传输数据总线标准” ， 起初只是在航空电子综合化系统中应用 ， 但随着应用的巨大成功 ， 80年代以后 ， 西方国家在飞行器、舰船、导弹、战车等很多的军用机动平台都运用了1553B总线方案 。

俄罗斯的“宝石”导弹、印度的“烈火Ⅱ”中程导弹及美国的MX洲际导弹的弹上设备间信息传输都采用了标准1553B总线 。 我国国内也对1553B总线进行相应的研究 ， 制定出国军标GJB289A和GJB26339 ， 并应用于试验卫星和国产先进战斗机 。
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基于1553B总线的弹上控制系统结构框图
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基于1553总线的器件
近年来 ， 面向汽车工业的CAN总线因为性能出色、价格低廉的特点 ， 受到网络控制学者的重视 ， 用在导弹、航空、航天等领域的倾向更加明显 ， 如欧空局2003年发射的SMART-1卫星的有效载荷总线与系统总线都采用了CAN总线；清华大学研究的“清华纳星一号”和中国空间技术研究院的小卫星平台也都是运用了CAN总线 。
而以SAE4074为代表的新型数据总线采用光纤介质与定向数据分配协议 ， 使得信息的传输速率更高 ， 传输容量更大 ， 同时适应性更好 ， 例如美国爱国者导弹发射系统采用了以光纤为信号传输介质的发控系统 ， 该发控台可同时控制6个导弹发射台 ， 大大提高了该导弹的作战效能 。
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爱国者导弹发射系统采用光纤传输指令
二、弹上信息传输特点分析

导弹作为一次性使用的、无人控制的一种特殊机动平台 ， 它在使用中不可维修 ， 而且导弹在工作中存在较强的机械振动和电磁干扰 ， 温湿度、气压、洁净度也难以保证 ， 因此要求弹上总线具有极高的可靠性 。 再则 ， 导弹运动速度快 ， 执行任务时间短 ， 对数据的实时性 ， 传输确定性、容错性等提出了极高的要求 。 同时 ， 弹上信号传输有着如下鲜明的特点 。


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