Un simulador de nivel de enlace impulsado por eventos para la validación de redes aeronáuticas AFDX y Ethernet
Autores: Vera-Soto, Pablo; Villegas, Javier; Fortes, Sergio; Pulido, José; Escaño, Vicente; Ortiz, Rafael; Barco, Raquel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un simulador de nivel de enlace impulsado por eventos para la validación de redes aeronáuticas AFDX y Ethernet
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Sistemas electrónicos
Redes de comunicación
Verificación
Simulación
Redes de aviónica
Marco
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
Las aeronaves están compuestas por muchos sistemas electrónicos: sensores, pantallas, equipos de navegación y elementos de comunicación. Estos elementos requieren una interconexión confiable, lo que representa un gran desafío para las redes de comunicación, ya que se deben verificar altos requisitos de confiabilidad y predictibilidad para un funcionamiento seguro. Además, su verificación a través de implementaciones de hardware es limitada porque son costosas y es difícil probar diferentes arquitecturas y configuraciones, lo que retrasa el diseño y desarrollo en esta área. Por lo tanto, la verificación en las primeras etapas del proceso de diseño es de gran importancia y debe ser respaldada con simulación. En este contexto, este trabajo presenta un marco y simulador a nivel de enlace impulsado por eventos para la validación de redes de aviónica. La herramienta presentada admite protocolos de comunicación comúnmente utilizados en aviónica, como Ethernet conmutado de doble vía (AFDX), así como Ethernet, que se utiliza con enrutamiento estático. Además, el simulador proporciona resultados precisos al emplear modelos realistas para varios dispositivos. La plataforma propuesta fue evaluada en el escenario de arquitectura del Cockpit Disruptivo de Clean Sky para aeronaves de pasajeros grandes, mostrando las capacidades del simulador. La velocidad de verificación es un factor clave en su aplicación, por lo que se analizó el costo computacional, demostrando que el tiempo de ejecución es linealmente dependiente del número de mensajes enviados y que el aumento en el número de nodos tiene pocos componentes cuadráticos.
Descripción
Las aeronaves están compuestas por muchos sistemas electrónicos: sensores, pantallas, equipos de navegación y elementos de comunicación. Estos elementos requieren una interconexión confiable, lo que representa un gran desafío para las redes de comunicación, ya que se deben verificar altos requisitos de confiabilidad y predictibilidad para un funcionamiento seguro. Además, su verificación a través de implementaciones de hardware es limitada porque son costosas y es difícil probar diferentes arquitecturas y configuraciones, lo que retrasa el diseño y desarrollo en esta área. Por lo tanto, la verificación en las primeras etapas del proceso de diseño es de gran importancia y debe ser respaldada con simulación. En este contexto, este trabajo presenta un marco y simulador a nivel de enlace impulsado por eventos para la validación de redes de aviónica. La herramienta presentada admite protocolos de comunicación comúnmente utilizados en aviónica, como Ethernet conmutado de doble vía (AFDX), así como Ethernet, que se utiliza con enrutamiento estático. Además, el simulador proporciona resultados precisos al emplear modelos realistas para varios dispositivos. La plataforma propuesta fue evaluada en el escenario de arquitectura del Cockpit Disruptivo de Clean Sky para aeronaves de pasajeros grandes, mostrando las capacidades del simulador. La velocidad de verificación es un factor clave en su aplicación, por lo que se analizó el costo computacional, demostrando que el tiempo de ejecución es linealmente dependiente del número de mensajes enviados y que el aumento en el número de nodos tiene pocos componentes cuadráticos.