Qu'est-ce qu'un bus MIL-STD-1553 ?

7/04/2022

Le bus de communication standard norme MIL STD 1553 est un bus de données numérique redondé utilisé par l'armée américaine et l'OTAN dans les domaines avionique militaire et spatiale.

Initialement destiné à l'intégration des systèmes d'armes, on retrouve aujourd'hui ce bus de données dans beaucoup d'applications militaires comme du test simulation, des moyens d'essais, des centres de contrôle et surveillance, … embarquées dans des aéronefs, navires, sous-marins, véhicules blindés, … mais aussi dans la Station Spatiale Internationale code "ISS" ou le télescope spatial James Webb.

Ce bus de données série est multiplexé, le câble est une paire torsadée blindée avec une vitesse de transmission de 1 Mbit/s, une variante optique (MIL-STD-1773 MIL) est également disponible.

Fonctions de base et messages :

On distingue trois fonctions de base :

  • RT Remote Terminal : Simulation d’un ou plusieurs équipements (1 à 31).
  • BC Bus Controller : Contrôleur/équipement gérant les échanges.
  • BM Bus Monitor : Utilisé pour surveiller les échanges.

On retrouve 5 types de messages différents chacun constitués d'un ou plusieurs mots de 16 bits de statut, de commande ou de données :

Données reçues, données émises, données de diffusion, mode code, transfert de terminaux distants à terminaux distants.

La norme MIL STD 1553 décrit la méthode de communication et les interfaces électriques pour les sous-systèmes connectés au bus de données.

Exemple de produit à la norme MIL-STD-1553 au format AcroPack® :

Acromag AP570

https://www.ecrin.com/datasheets/Acromag/AP570.pdf

Exemple de calculateurs durcis embarqués pouvant intégrer des modules MIL-STD-1553 :

Calculateurs durcis de la gamme ONYX, Calculateur embarqué myOPALE.

Comment choisir sa carte ou son module MIL STD 1553 ?

Cela va dépendre notamment des fonctions à supporter, du nombre de bus à gérer sans oublier les caractéristiques environnementales.

Voici quelques critères pour vous aider à faire le bon choix :

  • Type d’application : Banc de tests, de simulation, d’analyse, équipement de contrôle, … ?
  • Domaine d'application : Avionique militaire, spatial, … ? Application embarquée ?
  • Niveau de durcissement requis : Gamme de températures, tenue aux chocs/vibrations, … ?
  • Format de la carte/module : VME, Compact PCI, VPX, PMC, XMC, PCI, PCI Express, mini PCIe, AcroPack®, … ?
  • Nombre de voies ou de bus redondés à gérer :

Les cartes proposent en général 1, 2, 4 ou 8 voies, à noter qu’une voie 1553 correspond physiquement à deux bus A et B (bus redondés).

  • Fonctions MIL-STD-1553 à supporter : RT Remote Terminal, BC Bus Controller, BM Bus Monitor ?

Les cartes dites "multi function" supportent les trois fonctions simultanément.

On pourra par exemple gérer un bus (mode BC : contrôleur de bus) et en même temps simuler un équipement (mode RT).

Les cartes dites "single function" supportent quant à elles les trois fonctions mais pas simultanément.

Configurée en mode RT, la carte ne pourra pas être BC en même temps par contre, l’application peut la faire basculer du mode RT au mode BC.

Les cartes "dual function" supportent quant à elles simultanément les modes BM+BC ou BM+RT.

  • Système d’exploitation : Windows, Linux, VxWorks®, autre ?
  • Besoin d'un logiciel test analyse :

L’offre peut être complétée par l’acquisition d’un analyseur/simulateur, outil très utile lors de la phase de mise au point d’un équipement.

  • Besoin d'un système complet type calculateur embarqué, serveur disposant de ces fonctions MIL STD 1553 ?

Une petite vidéo pour aller plus loin dans la MIL-STD-1553 :

Avantages/Inconvénients de ce type de solution :

Ce bus de données série multiplexé présente les avantages d'être bien protégé contre les perturbations, d'être déterministe, de permettre (via le mot d'état) à l'équipement de réception de s'assurer que le transfert s'est bien effectué, …

Il est cependant parfois limité par ses capacités d'adressage et de débit, le couplage sur le bus (couplage transformateur ou couplage direct) peut aussi s'avérer compliqué (beaucoup de contraintes côté blindage, résistances d'isolement, impédances, longueur de dérivation, rapport transformateur, …), un blindage insuffisant peut également engendrer des perturbations sur les autres équipements (Spectre fréquentiel élevé généré par l'encodage Manchester), …

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