CANauh：无人直升机系统优化的CAN总线协议设计

"无人直升机系统CAN总线应用层协议设计" 本文主要探讨了在无人直升机系统中应用CAN（Controller Area Network）总线的一种新型应用层协议——CANauh协议的设计。作者针对CANaerospace V1.7版本协议在无人直升机系统中存在的数据定义不适应、测控带宽不足等问题进行了改进。 首先，CAN总线是一种广泛用于汽车和航空电子领域的通信协议，以其高效、可靠和实时性强等特点而受到青睐。在无人直升机系统中，由于其对数据传输的实时性和稳定性有严格要求，因此CAN总线成为了一个理想的通信选择。然而，CANaerospace V1.7协议在数据定义和测控带宽方面可能无法完全满足无人直升机系统的特定需求。 为了克服这些问题，作者提出了CANauh协议，该协议重新设计了基本帧格式和数据标识号，使其更加适合无人直升机系统。基本帧格式的优化旨在提高数据传输效率，而数据标识号的重新定义则有助于更有效地管理和区分不同种类的数据。CANauh协议的设计目标是提供一个具有通用性的框架，以适应无人直升机系统中各种复杂的数据交换需求。 为了验证CANauh协议的有效性，研究者选取了一种基于CAN总线的无人直升机航空电子系统作为实验对象，进行了数据内容、调度表和总线负载的设计，并使用CA-Noe数字仿真工具进行了仿真分析。结果显示，在10毫秒的基本周期下，CANauh协议的总线负载为40.83%，这表明协议在保证通信效率的同时，留出了足够的带宽资源。此外，数据可扩展定义空间达到了67.4%，这允许未来系统升级和功能扩展时有足够的灵活性。测控系统带宽的占空比为66.7%，满足了系统的实时控制要求。 CANauh协议的实施不仅提高了无人直升机系统中通信的效率和可靠性，还减少了重复设计工作，增强了不同系统之间的互操作性，从而降低了开发和维护的成本。通过这种方式，该协议为CAN总线在无人直升机系统中的广泛应用提供了有力的支持。 关键词涉及：航空电子系统、无人直升机系统、CANaerospace协议、CANauh协议。文章发表于2011年10月的《北京航空航天大学学报》第37卷第10期，具有较高的学术价值，对无人直升机系统设计和CAN总线应用层协议的开发有着重要的参考意义。