题目：航空电子环境TTP协议实时性分析及容错策略研究

航空电子系统是一种典型的安全关键及任务关键系统，在数据通信和消息收发方面具有时间确定性的严格实时要求。随着航电系统的不断发展，时间触发方式的总线通信技术应运而生， TTP（时间触发协议，Time-Triggered Protocol）协议采用基于时间触发的消息调度机制，在精确全局同步时钟的基础上，按照调度时间规划来安排网络的通信活动。

本文从航空电子（以下简称航电）总线协议的发展历程出发，归纳了航空总线协议的特性和发展对航空电子通信的重要意义；根据航空航天电子综合化系统中信息传递要求，在时间触发总线体系结构及其协议实现TTP标准的基础上，分析了时间触发总线的流量类型。针对总线中TT（时间触发，Time-Triggered）周期消息和ET（事件触发，Event-Triggered）非周期消息两种类型的流量，设计了基于流量转换策略的消息调度机制，主要包括TT消息优先级调度及ET消息缩微重排序调度算法。通过建立TTP总线网络的消息传递过程模型，计算并分析了时间触发总线中的周期消息在传递过程各阶段的时延；引进通信降级机制及网络演算方法，提出了TTP网络中非周期消息的服务曲线，得到最坏情况下的延迟上界等性能参数。结合调度算法及TTP容错策略，对TTP总线网络的冗余特性和可靠性进行了论证分析。根据仿真案例对实时性分析模型进行了计算论证，验证了航空航天电子综合化系统应用需求下，基于流量转换策略的消息调度机制对于不同类型流量消息传递的时间确定性具有保证能力。