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工业现场CAN总线技术在航天领域的应用万向脚轮

2021-02-22

工业现场CAN总线技术在航天领域的应用

2引言

CAN总线是由德国BOSCH公司为现实汽车测量和执行部件之间的数据通讯而设计的、支持分布式控制及实时控制的串行通讯网络。CAN总线通讯的波特率可高达2Mbps,最远距离可达22km;CAN总线通讯采用短帧结构,数据传输的时间短,受干扰的几率低;CAN总线协议有良好的检错措施,可靠性较高;CAN总线通讯对于传送帧可以设定不同的优先级,通过总线仲裁机制使高优先级的信息能够被优先及时传送,增加了CAN总线通讯的实时性;CAN总线的完善可靠的通信协议主要由接口器件完成,降低了软件开发的难度。此外,CAN总线网络中的每节点对应一个地址,理论上基于CAN总线的网络上可以添加删除任一节点,通讯方式可以为点对点的通讯也可以为广播方式,可以为单主方式也可以是多主方式,因此CAN总线通讯有相当的灵活性。

CAN总线开始主要应用于自动化电子领域的汽车发动机部件、传感器、抗滑系统等应用中,但随着CAN的应用普及,其应用范围已不局限于汽车行业,正在向过程控制、机械、纺织等行业发展,应用领域从高速网络到低成本的多线网络。而且CAN总线的实时性以及抗干扰能力强等优点也逐步为航天领域所认可。2995年SSTL将CAN作为星载遥测/遥控信道,随之SSTL开发了基于CAN的分布式解决方案。至今SSTL已经在UoSAT-22,SNAP-2,AISAT-2,UKDMC,NigeriaSAT-2,BilSAT-2 等6颗LEO卫星中应用了CAN总线网络,用于实现星载计算机与其他任务节点之间的通信;ESA在SMART-2上也将CAN作为系统总线和有效载荷总线,实现数据交换和控制命令的传送。在国内,CAN总线技术在小卫星中也得到了实际的应用。

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