ARINC概览

AEEC（航空电子工程委员会）是SAE ITC（SAE行业技术联盟）的下属机构之一，旨在为航空业制定标准。SAE ITC下设多个委员会和分委员会，各委员会设工作组负责制定航空电子设备和系统的各种标准。其中，ARINC标准由AEEC制定，为各种航空电子产品之间的形式、匹配和功能标准化提供了行业规范。这就实现了不同制造商的系统之间的互操作性和兼容性，使航空公司和制造商能够灵活地选择和更换自己所需的飞机和控制系统设备（甚至是跨制造商的设备）。如今，世界各地的许多航空公司和公务机都已采用ARINC标准。

ARINC标准和相关解决方案的总体目标是提高效率、生产力和成本效益，并为航空业及其航空电子设备、客舱系统、飞行模拟和培训部门的合作者降低生命周期成本。

ARINC标准系列

SAE ITC负责由AEEC制定的ARINC标准的文案和出版事宜。

ARINC标准划分为不同的系列，并进一步分为不同的ARINC标准类别。

ARINC 825背景知识

航空电子数据总线系统多年来一直应用于航空业的电子元件互连。1973年发布的MIL-STD-1553是航空领域首个通用数字通信系统。MIL-STD-1553是一种1Mbit/s冗余多点通信信道，允许所有连接单元之间进行数据交换，所有通信都由冗余主单元调度和控制。MIL-STD-1553是为飞行控制而设计的，因此相对复杂且昂贵。

为了满足要求较低的通信需求，1977年开发了ARINC429。它适用于由一个发射机到最多20个接收器组成的、具有100或12.5 kbit/s的32位数据包的通信网络。从根本上说，它是模拟信号线的数字替代品，为不同的仪表提供传感器数据。CAN是一种多主通信总线，于1988年问世，任何设备都可以与连接到单一通信介质的任何其他设备交换多达8字节的数据。这使得布线更加简单，也为包含可编程微控制器进行大量数据传输提供了便利。

CANaerospace是航空领域CAN使用标准化的首次尝试，它是一套简化航空应用中CAN使用的规则。2007年，AEEC基于CANaerospace、J1939、以太网和其他高层协议编制了第一版ARINC825规范。多年来还进行了一些修改和扩展，但主要变更是在2018年4月将CAN FD纳入了ARINC825-4。

CAN不用于直接控制飞机，也不能替代MIL-STD-1553。虽然可以使用CAN进行飞行控制，但这需要在CAN控制器上面添加大量必要的硬件，以提供与MIL-STD-1553相同的冗余度。不使用CAN的另一个原因是，由于所有设备都连接到单个多主CAN总线，因此总线故障可能导致通信故障和数据丢失。CAN可以用于点对点通信方案，但这不是CAN的常见用途，因此MIL-STD-1553被ARINC664规范所述的以太网取代。除了发送和接收以太网帧的硬件相似之外，ARINC664与以太网相比还具有更多功能。在ARINC中，所有设备都连接到预先配置的交换机，所有流量都已指定和配置。因此，如果不重新配置交换机，则无法添加任何新设备。交换机执行的任务与CAN总线介质相同，如果发生故障，整个网络就会瘫痪。为了解决此问题，所有设备都连接到三个不同的并联交换机上，这样，即使两个交换机发生故障，也保证系统正常工作，因为第三个交换机能够正常工作。

ARINC664使用的以太网非常高效和稳定，但它的设计、测试和维护非常复杂。因此，飞机上不太重要的数据通信通常使用CAN（ARINC825）。这些信息包括来自传感器设备的数据以及除需要较高带宽的视频和音频信息外的所有其他低带宽信息。

由于CAN本身具有的如可靠性、满足任何实时控制系统需求的数据传输速率、故障限制、总线仲裁所需的开销较少等特点，新一代航空系统正在使用CAN进行联网。由于CAN最初是为汽车控制系统和工业自动化设计的，因此将其应用于空客A380、波音787等大型飞机需要增加制造商的集成和维护工作量。这是由于在航空电子系统中使用了大量的物理接口、数据格式和不充分的CAN标识符协调。为了解决此问题，在空客公司、波音公司、通用电气航天公司、罗克韦尔柯林斯公司和Stock Flight Systems公司的联合倡议和参与下，航空电子工程委员会（AEEC）成立了一个技术工作组，负责制定统一的航空CAN标准。到2007年，该工作组在CANaerospace（用于航空电子设备和硬件接口的CAN协议）的基础上编制出版了ARINC 825规范。因此，ARINC 825规范为机载CAN总线协议提供了通用标准化。

ARINC 825的特性和优势

现行版ARINC 825规范（2018年9月）补编四采用了CAN FD技术提供的增强功能。其中包括高数据传输速率（4MB）和从8字节增加到64字节的数据包大小，从而使每个CAN帧能容纳更多数据。该规范还包括新的附录，为用户提供制造商ARINC 825合规性、位定时配置、管理信息库（MIB）计数器和CAN总线安全问题等相关信息。

ARINC 825的其他优势还包括：

1. 提供本地和外部飞机网络之间的便捷连接。
2. 降低航空电子设备的生命周期成本。
3. 通过标准化实现最大程度的互操作性和设备间的兼容性。
4. 由于LRU互换性好，因此维护操作快速灵活。
5. 每个网络组件（总线用户）在连接时都可进行高度灵活和无冲突的维护操作，包括添加、移除和修改。
6. 提供单一参数和数据块传输。
7. 内置错误检测和纠正功能。
8. 总线设备的集中式跨系统配置以及飞机健康管理。
9. ARINC 825定义的网关可帮助商用飞机在具有不同带宽和通信机制的各种数据总线上顺利进行数据交换。