信息通信
INFORMATION & COMMUNICATIONS
2019年第7期(总第199期)
2019
replaceable(Sum. No 199)
民用飞机外场可加载软件的分发过程研究
万欣宇，张双
(航空工业计算所民机机裁电子设备研究室，陕西西安710068)
摘要：民用飞机外场可加载软件的分发是一个复杂的过程。过程中涉及了诸多相关方，如软件供应商、航空公司和飞机制
造商等。为了保证数据的安全性和完整性，分发过程亦涉及到多种网络、介质和传输方法。本文研究了已有的标准和规范,
结合业界的实际情况描述了外场可加载软件从供应商到航线可更换单元的加载过程，同时介绍了部分过程中的常用方法。
关键词：外场可加载软件；民机；分发；软件供应商中图分类号:V243 文献标识码:A 文章编号：1673-1131(2019)07-0206-02
Abstract ： Distribution of Field Loadable Software (FLS) for civil aircraft is a complex process. A variety of stakeholders are involved in the process as software suppliers, airlines and aircraft manufacturers. And to ensure security of t he distribution pro cess and integrity of the distribution data, the distribution process also involves a variety of networks, medium and methods.
This paper summarizes the existing standards and specifications, and describes the loading process of F LS, which is from FLS supplier to Line Replaceable Unit (LRU), combining with the actual situation of t he industry, and introduces the common me thods in some processes at the same time.
Keywords ： Field Loadable Software; Civil Aircraft; Distribute; Software Supplier 0引言
外场可加载软件是指任何能够在外场环境下被加载到飞 机上，并且目标硬件不会从飞机上移除的软件或数据叫外场 可加载软件生成后，不能由软件供应商直接加载到航线可更 换单元(Line Replaceable Unit, LRU)，而是要遵循_套针对可 加载软件构型的控制管理流程。本文将整个软件加载流程进 行了梳理，并对各个步骤用到的一些技术进行说明。1外场可加载软件的相关方
外场可加载软件的主要相关方闵包括：
软件供应商：软件供应商是外场可加载软件的生产者。软 件供应商将受控的外场可加载软件提供给航空公司，而不直 接参与加载到机载设备的过程。
航空公司：航空公司是软件加载的实施者。加载过程由 航空公司的维护操作人员来完成。
飞机制造商：飞机制造商提供的设备是软件加载的目标设备。 其它相关方还可能包括飞机各系统/设备供应商、维修车 间、模拟训练中心等，这些相关方不在本文的讨论范围之列。2外场可加载软件分发流程和方法
图1描述了外场可加载软件自生成到最终被加载到LRU 的过程叫
图1外场可加载软件过程概览
下面对整个过程进行描述。
2.1过程1 ：从软件供应商®J 航空公司
外场可加载软件需要从软件供应商处传递到航空公司等 远程地址。早期航空公司可能将软件存储在物理介质如软盘、 硬盘、CD ・ROM 、PC 卡或其它可用的设备中。近年来通过使用 电子分发技术，软件部件可以在需要时快速、可靠和安全地从 一处移动到另一处。
2.1.1软件电子分发标准(ARINC 666⑷)
软件电子分发标准作为外场可加载软件电子分发的早期 标准，定文了基于W@b 服务的软件电子分发的过程和方法，为 软件供应商和航空公司间的软件或数据传递提供了一种安全 而高效的选择。
软件电子分发过程需要确认软件源、软件接收方和分 发细节，包括自动通知、压缩、加密、鉴定、介质创建和工 具。分发过程如图2所示，软件的打包采用Zip 文件压缩 格式，整个网络服务架构采用基于PGP 加密的可信Web 来实现叭
a.包含软件部
件的目录
SWPN.VV.SPK ^的文牛c 加密的文件
t=^> SWPN_W.ZIP t={>SWPN_VV.PGP
f.包含软件部
件的目录
SWPN_VV.SPK
图2软件内容分发示例
2.1.2软件打包电子分发标准(ARINC 827同)
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信息通信万欣宇等：民用飞机外场可加载软件的分发过程研究
ARINC827标准是基于ARINC666标准中定义的过程和目标演化出的标准，其相对于ARINC666标准而言安全性和传输效率均有提高。ARINC827标准提供了一个打包的结构，打包后的软件可以通过多种方式分发，数据包的生
成过程和确认过程与分发过程无关。下面以FLS的分发过程为例来进行说明,FLS的分发过程同样适用于其它数字内容。
软件打包电子分发依然釆用Zip文件压缩格式。在传输安全性方面,ARINC827标准在ARINC666标准的基础上进行了改变，通过以下两种方式来实现：
(1)使用XML数字签名对包进行数字签署；
(2)发送方和接收方建立私有协议。
2.2过程2从航空公司到机上机载网络月勝器
外场可加载软件传送到航空公司后，航空公司将对外场可加载软件进行统一管理。在将软件加载到LRU之前，先要将软件依照ARINC665-3标准进行封装，封装格式不在此进行介绍。
封装后的软件具备了可加载的条件，有以下3种去向：
(1)传送到机上的ARINC763机载网络服务器系统(如信息系统服务器)，以备加载时用叫
⑵使用介质通过机载数据加载设备(Airborne Data Loader,ADL)直接向LRU进行加载(过程3-1)，该过程将在后文进
行描述；
(3)直接通过ATE设备进行地面脱机(off-wing)加载(过程3-3)o
本节介绍将软件传输到机载网络服务器的途径。机载网络服务器系统提供了一个通用计算平台和大量的通用计算应用，为客舱和机组、维护、飞行操作和一些通用的飞机管理提供了支持。其中对于维护的支持包括了存储可加载软件功能
和将这些软件加载到LRU的功能。
2.2.1过程2-1：使用存储介质通过ADL加载到机载网络服务器
由于部分LRU的软件仍然沿用以往的管理方式，釆用各种存储介质(软盘、光盘和硬盘等)进行软件管理，因此仍有许
多LSP要通过ADL直接或间接进行加载。为了管理方便，航空公司可选择使用存储介质将可加载软件通过ADL加载到机载网络服务器进行存储。待需要时，机载网络服务器可直接将软件加载至LRU，降低了对存储介质的依赖。
需要强调的是，由于ADL是一个已具备既定功能的机载设备，因此从ADL到机载网络服务器的软件传送过程遵循ARINC615/615A协议，通过ARINC429或以太网等总线进行删。
2.2.2过程2-2：通过无线网络上传至机载网络服务器
图1中所描述的过程2-2只是部分无线网络，可加载软件可通过以下无线方式(包括但不限于)上传至机载网络服务器:
(1)机场无线局域网；
(2)机上无线局域网；
(3)蜂窝移动网络(2G/3G/4G)；
(4)GATELINK：在机场维修点或停机坪附近提供的短距
离无线网络。
2.2.3过程2-3：通过便携式维护终端进行传输
便携式维护终端(Portable Maintenance Access Terminal,PAMT)[I0]是一个用于飞机维护环境的便携式控制和显示设备，该设备可以远程连接到机载维护系统和信息系统等。
PMAT通过机上的IEEE802.3网络接口与信息系统相联oPMAT通过基于文件导入导出应用或ARINC615A 的数据加载等应用完成可加载软件向机载网络服务器的传送。
2.3将FLS加载到LRU
有三种将FLS加载到LRU的方式：
(1)通过ADL进行加载；
(2)通过机载网络服务器进行加载；
(3)通过ATE进行脱机加载。
加载过程要遵循ARINC615/615A协议。
2.3.1过程3-1：通过ADL进行加载
ADL是运输类飞机上的一个机载设备。ADL的作用是在高密度的3.5英寸软盘、光盘或大容量存储介质与某个指定的LRU间，通过ARINC429或以太网等机载网络进行软件或数据加载。
2.3.2过程3-2：通过机载网络服务器进行加载
ARINC763机载网络服务器具备存储可加载软件和向LRU加载可加载软件两大功能。机载网络服务器已成为外场可加载软件最常用的设备和途径。
2.3.3过程3-3：通过ATE进行脱机加载
LRU在维修修护时可能被从飞机上拆下进入维修车间。这种场景下，航空公司的专用ATE设备可以对LRU进行加载。这种加载方式不同于上述两种方式之处，在于上述两种方式都是机上加载，这种方式是地面加载。
3结语
本文总结了外场可加载软件从生成到最终加载至LRU的完整过程，简述了过程中涉及到的标准和方法。通过对整个
过程的描述，除了能够帮助我们理解FLS加载体系的概念，同时还可以启发我们针对此流程进行升级和改进，将更优的技术(例如有关安全性和数据完整性的技术)引入整个流程，使我们的FLS加载体系更加完善、经济和安全。
参考文献：
[1]ARINC Report665-3,Loadable Software Standards[S],
2005.
[2][4]ARINC Report666,Electronic Distribution of Software
[S],2002.
[3]ARINC Report667,Guidance for the Management of Field
Loadable Software[S],2002.
[5]郭瑞，赵波.加密技术之PGP加密浅析[J].信息技术,2017
年30期:8-9.
基金项目：国家某重点科研项目基金编号:MJ-2016-S-42
作者简介：万欣宇(1988-)，男，陕西宝鸡人，航空工业计算所，硕士研究生，工程师，研究方向机载电子系统测试；张双(1976-)，男，陕西汉中人，研究员，硕士，主要研究方向为航空电子系统和飞机信息安全。
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