1.背景
現代飛行器系統中，飛行控制系統和綜合控制系統的協同工作是實現精準打擊和高度可靠性的關鍵。
飛行控制系統簡稱飛控系統，負責飛行器的飛行控制和姿態調整，確保飛行器在飛行過程中維持穩定和精確的軌跡。其主要進行姿態控制、軌跡調整、機動控制、狀態檢測等操作。
綜合控制系統簡稱綜控系統，是飛行器的核心控制模組，負責飛行器整體的任務管理和控制策略執行。其主要進行任務規劃、導航與跟蹤、資料決策、指令下發等操作。
飛控與綜控計算機分別使用不同架構處理器，兩個系統之間要進行大量的資料互動：
- 飛控系統需向綜控系統傳送飛行器狀態、飛行器健康狀況、飛航模式、故障報告等資料；
- 綜控系統需向飛控系統下發指令，如控制指令、引數設定、環境資料、任務更新等。
因此，飛控系統和綜控系統之間的匯流排互動無疑是實現系統協同的關鍵環節，用於確保飛行器的飛行穩定性、目標跟蹤精度和實現效果。匯流排通常採用高速數字資料匯流排，確保資料的高效傳輸和實時性。
2.1553B匯流排與它的升級版
(1) 1553B匯流排
傳統的飛行器控制系統匯流排主要使用的是20世紀70年代初期美國空軍萊特實驗室提出的飛機內部時分指令/響應式多路傳輸資料匯流排—— MIL-STD-1553B（Military Standard，編號1553B），簡稱“1553B匯流排”。
▲MIL-STD-1553B網路結構
上圖為一個標準的1553B網路，主要由匯流排控制器（Bus Controller，BC）、遠端終端（Remote Terminal，RT）、匯流排監視器（Bus Monitor，BM）、資料匯流排（Data Bus）四部分組成，最多可以互連31個RT，採用雙絞遮蔽線傳遞電訊號。
自打推出後，1553B匯流排網路在航天領域得到了很大的應用與發展，且均取得了巨大成功。然而，1553B匯流排的傳輸速率只有1Mbit/s，已無法滿足航天、機載等領域高速發展的電子系統傳輸需求。為了配合更高可靠性、高頻寬、高實時性的發展方向，FC-AE-1553匯流排應運而生。
(2) 升級版：FC-AE-1553匯流排
FC-AE-1553匯流排可以理解為MIL-STD-1553B的現代化升級版，FC-AE指Fiber Channel-Avionics Environment，針對航空環境應用的光纖通道協議。匯流排採用光纖通道作為傳輸介質，繼承了光纖通道技術的優良特性，傳輸速率高至1Gbit/s，具備高可靠、高穩定、抗強電磁干擾、工程應用簡單快捷的優點。
FC-AE-1553匯流排能夠實現1553B的無縫相容與平滑升級，主要用於嚴苛環境電子裝置間的通訊互聯、資料傳輸、指揮控制。
▲FC-AE-1553網路拓撲結構
FC-AE-1553 光纖匯流排支援匯流排型、交換型、仲裁環型拓撲結構，NC（Network Controller）指網路控制器，NT（Network Terminal）指網路終端，NM（Network Monitor）指網路監控器。
a. 匯流排型拓撲結構由分光器、光反射器及端節點裝置組成，相對易於實現，但是由於分光器分光比和光纜傳輸衰減等因素，可靠通訊需要嚴格的光功率計算和特殊設計才能實現，不利於系統擴充套件升級。
b. 仲裁環拓撲結構中，若NT或NM端節點單點故障，則會導致環路通訊中斷。
c. 交換型拓撲結構採用雙冗餘的交換機裝置實現網路級聯和裝置擴充套件，能夠更好支撐大規模網路建設，可對故障節點裝置進行遮蔽，不會出現匯流排、仲裁環的全域性故障形式。
3.飛控+綜控硬體框架
當前的飛行器控制系統存在多匯流排並存、資料傳輸錯綜複雜等特點，導致其故障診斷難度極大，比任何時候都更依賴高頻寬、強實時、開放式的資料通訊來進行多方資料綜合處理，從而提高其控制效能。
為應對上述情形，可同時採用某國產自研FC-AE-1553匯流排與1553B匯流排，實現飛控系統與綜控系統的雙冗餘匯流排通訊。該FC-AE-1553自研匯流排（下文簡稱FC-AE-1553匯流排）是一套滿足多餘度、多裝置互動等功能的現代國產匯流排，具備極高的應用靈活性和低功耗結構特性，滿足飛行器系統對實時性和可靠性的高要求。
▲飛控與綜控系統硬體拓撲圖
如上圖所示，飛控+綜控系統透過匯流排通訊，完成系統間資料共享、指令下發、狀態檢測等功能。
4.基於SkyEye的飛控+綜控系統模擬方案
模擬能夠有效降低飛行器真實測試的風險，降低物理原型等研發成本投入，允許快速調整和最佳化設計，是應對飛行器快速迭代和蓬勃發展的市場需求的必要手段，選擇合適的模擬工具能使飛行器研發降本增效、事半功倍。
天目全數字實時模擬軟體SkyEye是一款國產自主可控的基於視覺化建模的硬體行為級模擬平臺，能夠對飛控系統、綜控系統及FC-AE-1553匯流排、1553B匯流排進行模擬建模：
▲基於SkyEye的飛控+綜控系統模擬案例
(1) 飛控+綜控系統建模
FC-AE-1553模擬匯流排可透過SkyEye快速搭建，並按照匯流排手冊、驅動邏輯詳細實現各項功能，完成NC、NT、NM等多種模式的自由切換，搭配同樣基於SkyEye搭建的1553B模擬匯流排及其他模擬裝置，即可實現虛擬的飛控+綜控系統模擬板卡模型。
模擬模型搭建完成後，使用者可透過實際匯流排驅動驗證匯流排功能，並使用匯流排開發激勵工具模擬NC、NT等多種角色，對板卡上其他模擬裝置進行資料激勵。
飛控+綜控系統模擬板卡還可實現多板卡異構搭建，同時具備分散式同步功能，可由多機分散式部署多塊飛控、綜控等板卡並進行資料互通，滿足多種環境測試需求，為飛行器研發提供極大便利。
(2) 上位機資料激勵與監視
SkyEye可以與上位機配合進行飛行器的資料激勵與監視。使用上位機對基於SkyEye的飛控+綜控系統模擬板卡進行資料激勵，可實現資料注入、資料監視等功能，將真實資料或根據匯流排協議編寫的測試資料進行注入測試，實時檢視匯流排資料流，實現各功能分支的驗證、測試。