串行光纤数据总线技术的开发研究

梁超峰， 龚华军， 王新华， 杨一栋， 甄子洋

(南京航空航天大学自动化学院，南京 210016)

0 引言

当今高性能飞机已广泛采用电传飞控系统(Fly－By－Wire，FBW)，电传飞控系统可以减轻飞控系统的体积和重量，提高飞行可靠性，大大改善飞机的操纵品质。但电传操纵系统也有其自身的缺陷，其中最主要的是它不能防御雷电、电磁干扰和电磁冲击等。解决这一问题的根本办法是把光纤传输技术应用于飞控系统，即光传飞控系统［1－2］(Fly－By－Light，FBL)。

在光传操纵系统中，光纤数据总线是非常重要的组成部分。在传统电传操纵的基础上，开发光传操纵系统需要克服的主要技术问题包括能够适应航空机载环境的电/光信号转换技术及低损耗、高可靠的光纤及连接技术等。本文在研究了相关串行通信协议的基础上，详细描述了光电转换接口板的设计方案及开发过程。该光电接口板具有传输RS－232及RS－485信号的能力。

1 串行光通信链路的组成结构

在现有技术［3］的基础上，本文所开发的串行光通信链路由主机接口、光电转换模块、光纤及连接器、电光信号转换模块等几个部分构成，如图1所示。

图1 典型串行光通信链路功能框图Fig.1 Function diagram of typical serial optical communication link

在上述串行光通信系统中，主机接口采用技术成熟度较高且已大量采用的RS－232/RS－485双接口设计。因其不仅可直接避免与配套系统的兼容性问题，而且存在足够多的可选集成电路以满足各种指标，为后续高可靠光接口的开发提供了技术前提。

2 光电接口模块的设计方案

光电接口模块［4］是整个串行通信链路的关键，其可靠性及性能直接决定着光传系统优劣。……