一种应用于机载IMA的软件在线升级系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及机载设备升级技术领域，具体涉及一种应用于机载IMA系统的软件在线升级系统及方法。其中，系统包括云端服务器、SOTA终端引擎模块和A664交换模块，SOTA终端引擎模块与云端服务器连接，A664交换模块与SOTA终端引擎模块连接，SOTA终端引擎模块包括：5G服务网关，用于接收云端服务器的软件升级包，并与云端服务器实现交互指令的传输；OTA管理器，用于接收5G服务网关的软件升级包；A664网关，用于接收OTA管理器发送的软件升级包，并将软件升级包下发至A664交换模块；A664交换模块将软件升级包传输至IMA中的各GPM模块。通过本申请涉及的系统和方法，可降低机载设备升级时的复杂程度，提高机载设备升级时的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于机载IMA的软件在线升级系统及方法
本专利技术涉及机载设备升级
，具体涉及一种应用于机载IMA系统的软件在线升级系统及方法。
技术介绍
通常机载IMA(IntegratedModularAvionics，综合模块化航电系统)中运行应用软件的功能模块包含多个GPM模块，传统的软件升级方法需要专门配置管理工具分别路由到每一个模块，通过数据搬移的方式将应用程序目标码传输至主处理器片外程序存储空间，有时甚至需要拆开机箱，将每个模块拔出来进行操作。目前，军机民机领域典型IMA系统中应用软件的升级是通过GPM模块自带的以太网接口连接目标机和配置管理工具，在配置管理工具中通过数据搬移的方式将应用程序目标码传输至PowerPC主处理器片外程序存储空间。使用上述方法具有如下问题：第一，需要将装机的IMA系统从飞机拆下，连接专用的调试维护线缆至地面维护升级计算机，可维修性低，对保障性要求高，同时增加了设备跌落、磕碰等安全性风险；第二，通常IMA系统中包含多块GPM模块，采用传统的升级方式需要对每个模块进行单独进行手动操作，升级的效率较低；第三，不同GPM模块间应用软件版本及协调一致性无法保证，存在手动升级应用软件因版本不一致造成系统故障的风险，缺乏追溯性。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供的一种应用于机载IMA系统的软件在线升级系统及方法，以解决目前需要手动拆卸机载设备进行软件升级造成的升级效率低及安全风险大的问题。第一方面，一种应用于机载IMA系统的软件在线升级系统，包括云端服务器、SOTA终端引擎模块和A664交换模块；所述SOTA终端引擎模块通过无线网络与所述云端服务器连接，获取所述云端服务器待升级的软件包及控制指令；所述A664交换模块与所述SOTA终端引擎模块通过ARINC664网络连接，将获取的软件包发送至对应的待升级GPM模块；所述SOTA终端引擎模块包括：5G服务网关，与所述云端服务器无线连接，通过基于5G的地空宽带通信系统接收所述云端服务器的软件升级包，并与所述云端服务器实现交互指令的传输，其中，地空宽带通信系统为通过无线收发设备，沿飞行航路或特定空域架设地面基站，向高空进行覆盖，可以为不同高度层航线的飞机提供无线数据带宽；OTA管理器，与所述5G服务网关连接，通过所述5G服务网关将软件升级包的下载进度及状态信息定期上报给所述云端服务器，用于对软件升级包进行解码、缓存处理、完好性检查、合法性验证及软件版本状态登记和管理，调度并控制IMA系统内各GPM模块的升级进程；A664网关，与所述A664交换模块连接，包括两个ARINC664接口的端系统，用于实现所述SOTA终端引擎模块与待升级GPM模块之间的数据传输。由上述技术方案可知，本专利技术提供的一种应用于机载IMA的SOTA系统，通过设置有云端服务器和SOTA终端引擎模块，将机载设备的软件升级包通过云端服务器发送至SOTA终端引擎模块。SOTA终端引擎模块包括有5G服务网关，5G服务网关接收来自云端服务器的软件升级包，同时SOTA终端引擎模块通过5G服务网关与云端服务器建立数据交互。OTA管理器对接收自云端服务器的软件升级包进行安全性和完整性校验。可选地，所述OTA管理器还包括版本管理单元，所述版本管理单元用于接收升级控制指令，存储GPM模块中的软件版本信息，并与所述OTA管理器接收自所述5G服务网关的软件升级包进行比对，判断是否进行升级以及确定所需升级的GPM模块。可选地，所述SOTA终端引擎模块还包括非易失存储器NANDFlash，所述非易失存储器NANDFlash与所述OTA管理器连接，用于缓存所述OTA管理器接收到的软件升级包。可选地，所述SOTA终端引擎模块还包括安全芯片，所述安全芯片用于接收所述OTA管理器接收到的经过加密的软件升级包，并对软件升级包解码及合法性校验。第二方面，本专利技术提供的一种应用于机载IMA系统的软件在线升级方法，包括：OTA管理器接收经过加密的云端服务器无线传输发送的软件升级包及升级策略控制指令；OTA管理器接收到通过5G服务网关传输的软件升级包后，通过安全芯片进行解码，并进行完整性和合法性检查，验证无误后缓存入非易失存储器NANDFlash；OTA管理器根据解析的控制指令定位待升级的GPM模块，通过版本管理单元比对待升级GPM模块当前的软件版本信息与软件升级包的版本信息；当版本信息比对情况与控制指令匹配时，通过A664网关向待升级GPM模块发起升级请求指令；版本信息比对情况与控制指令不匹配时，向云端服务器反馈升级失败状态信息；OTA管理器根据接收到的待升级GPM模块反馈的升级请求指令启动软件升级操作，周期性从非易失存储器中读取软件升级包数据，通过ARINC664总线将程序数据发送至待升级GPM模块，同时周期性向云端服务器发送升级进度状态信息；升级结束后，所述OTA管理器发送升级结果至所述云端服务器。由上述技术方案可知，本专利技术提供的应用于机载IMA的软件在线升级方法，针对机载IMA的各GPM模块，采用5G服务网关将云端服务器接收到的软件升级包发送至OTA管理器，OTA管理器针对接收到的软件升级包进行完整性和安全性校验，以及版本信息比对，判断GPM模块是否需要升级，若版本信息比对存在版本号小于OTA管理器接收到的软件升级包版本号的情况，通过A664网关对GPM模块进行升级。升级过程中OTA管理器向云端服务器不断发送升级状态信息，升级状态信息包括失败和成功的信息。在升级完成后反馈升级结果，保证了云端服务器信息的实时性。采用上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果：1)通过本申请具体涉及的应用于机载IMA的SOTA系统及方法，对比于现有升级方法必须手动操作甚至要拆卸各GPM模块的方式，本申请可实现软件空中升级，降低了机载设备升级的难度，提高了升级效率。同时无线网络自动的方式即可实现应用软件的升级，各个GPM模块要升级的应用软件在远程云端统一管理，能够有效保证软件版本的正确性和相互的匹配性，降低了人为操作带来风险，提高了安全性。2)本申请提出的SOTA终端引擎模块可独立设置于IMA系统中，当IMA系统供应商或者机载任务系统负责单位上传待更新的软件升级包至云端服务器，SOTA终端引擎模块中的OTA管理器控制SOTA终端引擎模块中的其他模块进行数据处理，使机载设备的软件升级过程实现自动化，软件升级过程中无需人为操作，提高了软件升级的效率。3)本申请针对机载IMA中的各GPM模块，使用A664交换模块进行数据传输，IMA系统的GPM模块在设计时无需预留专用的调试维护以太网接口，复用IMA内部的A664主干网络即可实现模块升级，降低了GPM模块设计的复杂度和设计成本，增加了系统可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于机载IMA系统的软件在线升级系统，其特征在于，包括云端服务器、SOTA终端引擎模块和A664交换模块；所述SOTA终端引擎模块通过无线网络与所述云端服务器连接，获取所述云端服务器待升级的软件包及控制指令；所述A664交换模块与所述SOTA终端引擎模块通过ARINC664网络连接，将获取的软件包发送至对应的待升级GPM模块；所述SOTA终端引擎模块包括：/n5G服务网关，与所述云端服务器无线连接，通过基于5G的地空宽带通信系统接收所述云端服务器的软件升级包，并与所述云端服务器实现交互指令的传输，其中，地空宽带通信系统为通过无线收发设备，沿飞行航路或特定空域架设地面基站，向高空进行覆盖，可以为不同高度层航线的飞机提供无线数据带宽；/nOTA管理器，与所述5G服务网关连接，通过所述5G服务网关将软件升级包的下载进度及状态信息定期上报给所述云端服务器，用于对软件升级包进行解码、缓存处理、完好性检查、合法性验证及软件版本状态登记和管理，调度并控制IMA系统内各GPM模块的升级进程；/nA664网关，与所述A664交换模块连接，用于实现所述SOTA终端引擎模块与待升级GPM模块之间的数据传输。/n...

【技术特征摘要】
1.一种应用于机载IMA系统的软件在线升级系统，其特征在于，包括云端服务器、SOTA终端引擎模块和A664交换模块；所述SOTA终端引擎模块通过无线网络与所述云端服务器连接，获取所述云端服务器待升级的软件包及控制指令；所述A664交换模块与所述SOTA终端引擎模块通过ARINC664网络连接，将获取的软件包发送至对应的待升级GPM模块；所述SOTA终端引擎模块包括：
5G服务网关，与所述云端服务器无线连接，通过基于5G的地空宽带通信系统接收所述云端服务器的软件升级包，并与所述云端服务器实现交互指令的传输，其中，地空宽带通信系统为通过无线收发设备，沿飞行航路或特定空域架设地面基站，向高空进行覆盖，可以为不同高度层航线的飞机提供无线数据带宽；
OTA管理器，与所述5G服务网关连接，通过所述5G服务网关将软件升级包的下载进度及状态信息定期上报给所述云端服务器，用于对软件升级包进行解码、缓存处理、完好性检查、合法性验证及软件版本状态登记和管理，调度并控制IMA系统内各GPM模块的升级进程；
A664网关，与所述A664交换模块连接，用于实现所述SOTA终端引擎模块与待升级GPM模块之间的数据传输。


2.根据权利要求1所述的一种应用于机载IMA系统的软件在线升级系统，其特征在于，所述OTA管理器还包括版本管理单元，所述版本管理单元用于接收升级控制指令，存储GPM模块中的软件版本信息，并与所述OTA管理器接收自所述5G服务网关的软件升级包进行比对，判断是否进行升级以及确定所需升级的GPM模块。


3.根据权利要求1所述的一种应用于机载IMA系统的软件在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王闯，牟明，于沛，朱守园，陆敏敏，贺莹，万胜来，
申请(专利权)人：中航机载系统共性技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32