[发明专利]一种基于以太网的拖曳线列阵声纳系统信号环路传输方法

摘要

本发明公开了一种基于以太网的拖曳线列阵声纳系统信号环路传输方法，所述拖曳线列阵声纳系统包括若干个节点和一个桥接模块，各节点和桥接模块之间通过以太网形成数据传输方向互逆的双向环路，每个节点的采样数据包，同时通过两个方向传输至桥接模块。当出现以下任一情况时，桥接模块向节点发送链路设置命令，通知节点修改采样数据包发送方向：a、拖曳线列阵声纳系统初始化；b、桥接模块接收到标记为离线的节点的采样数据包；c、桥接模块对收到的采样数据包进行解析，采样数据包发生丢失。本发明提供的信号环路传输方法，实现简单，数据传输稳定实时可靠，当拖曳线列阵链路发生故障时，系统能继续稳定工作，提高了系统的稳定性和可靠性。

主权项

1.一种基于以太网的拖曳线列阵声纳系统信号环路传输方法，其特征在于，所述拖曳线列阵声纳系统包括若干个节点和一个桥接模块，各节点和桥接模块之间通过以太网形成数据传输方向互逆的双向环路，每个节点的采样数据包，同时通过两个方向传输至桥接模块；各个节点依次排布，每个节点包括第一端口和第二端口，相邻两个节点的第一端口和第二端口通过以太网形成双向链路；桥接模块包括第一网口和第二网口，桥接模块的第一网口与相邻节点的第一端口通过以太网形成双向链路，桥接模块的第二网口与相邻节点的第二端口通过以太网形成双向链路；各节点按顺序依次编号，采样数据包包含数据包头和采样数据，数据包头包含节点编号和数据包计数值，数据包计数值为1至126且步进为1的循环递增数；每个节点包括DSP处理器和以太网交换芯片，DSP处理器用于将采集数据组为采样数据包、维护数据包计数值、以及依据数据包计数值选择采样数据包的发出方向，以太网交换芯片用于依据采样数据包的发送方向进行采样数据包转发；数据包计数值的奇数和偶数分别对应不同的采样数据包发送方向；采用数据的传输过程包括：步骤a，节点中的DSP处理器按顺序将节点编号、数据包计数值和采样数据填入采样数据包中完成组包，数据包计数值由DSP处理器维护，为1至126且步进为1的循环递增数；步骤b，DSP处理器判断数据包计数值为奇数还是偶数，判断完之后将数据包计数值增1，以供下一个数据包组包时使用；步骤c，若步骤b中数据包计数值判断为奇数，则将采样数据包从第一端口发送，经过以太网双向链路，按顺时针方向将采样数据包发往桥接模块的第一网口；若步骤b中数据包计数值判断为偶数，则将采样数据包从节点第二端口发送，经过以太网双向链路，按逆时针方向将采样数据包发往桥接模块的第二网口；当拖曳线列阵声纳系统初始化或出现故障时，进行链路的重新设置，具体包括：步骤1，桥接模块同时通过第一网口和第二网口向各个节点发送链路检测命令，其中经由第一网口发出的链路检测命令沿双向环路以逆时针方向依次传输；各节点收到链路检测命令后，通过收到链路检测命令的第一端口向桥接模块发送链路检测命令回应，链路检测命令回应中包括节点编号和端口标识，链路检测命令回应沿双向环路以顺时针方向依次传输至桥接模块的第一网口；经由第二网口发出的链路检测命令沿双向环路以顺时针方向依次传输；各节点收到链路检测命令后，通过收到链路检测命令的第二端口向桥接模块发送链路检测命令回应，链路检测命令回应中包括节点编号和端口标识，链路检测命令回应沿双向环路以逆时针方向依次传输至桥接模块的第二网口；步骤2，桥接模块接收各个节点的链路检测命令回应，等待一段时间，以确保所有链路检测命令回应均能被正确接收；步骤3，桥接模块判断是否收到了所有节点所有端口的链路检测命令回应，若链路无故障发生时，所有节点两个端口的回应均应能收到，若收到了命令回应，则将相应节点的相应端口标记为在线；若链路存在故障导致桥接模块未收到某个端口的命令回应，则将该端口标记为离线，并向该端口所对应的节点发送链路设置命令，通知该节点将所有数据包改为从另一个端口发送，以保证拖曳线列阵声纳系统能继续稳定工作；若某个节点的两个端口均不在线，则将该节点标记为离线；步骤4，桥接模块对收到的采样数据包进行解析，解析采样数据包中的节点编号和数据包计数值；步骤5，判断是否收到了来自某个被标记为离线的节点的采样数据包，若收到，重复步骤1～步骤4，重新标记并设置链路状态；步骤6，根据数据包计数值和节点编号判断链路是否发送故障，链路正常时，桥接模块能收到所有节点的所有采样数据包；若某个节点数据包计数值为奇数的包丢失，该节点第一端口所在链路可能发生故障；若某个节点数据包计数值为偶数的包丢失，则该节点第二端口所在链路可能发生故障；若某个节点所有采样数据包都丢失，则该节点第一端口和第二端口所在链路可能都发生了故障，重复步骤1～步骤4，重新标记并设置链路状态。