一、介绍
ARINC 429 是一种在航空电子设备之间进行数据传输的标准，由美国航空无线电公司（ARINC）制定。它定义了航空电子设备和系统之间的数据传输格式和电气特性，就像是航空领域中设备交流的“语言规范”，确保不同厂家生产的航空电子设备能够相互通信和协同工作。该标准具有高可靠性和抗干扰能力，被广泛应用于现代民航飞机的航电系统中。
二、发展历史
在 20 世纪 60 年代，随着航空电子技术的不断发展，飞机上的电子设备越来越多，不同设备之间的数据传输需求也日益增长。然而，当时缺乏统一的标准，导致设备之间的兼容性很差，增加了系统集成的难度和成本。为了解决这些问题，美国航空无线电公司在 1977 年制定了 ARINC 429 标准。最初，该标准主要应用于波音 737、DC – 9 等民航客机。随着时间的推移，由于其可靠性和稳定性，ARINC 429 逐渐成为航空电子数据传输的主流标准，被全球范围内的飞机制造商和航空电子设备供应商广泛采用，并不断进行改进和完善。
三、技术原理
1. 电气特性
ARINC 429 采用双绞屏蔽线进行数据传输，以差分信号的形式在总线上传输数据。差分信号是指用两根线的电压差来表示信号，这种方式可以有效抵抗外界干扰。其传输速率有两种：12.5kbps 和 100kbps，其中 12.5kbps 更为常用。
2. 数据格式
ARINC 429 的数据以 32 位字为单位进行传输，每个字由以下几个部分组成：
标号（Label）：8 位，用于标识数据的类型和来源。不同的标号代表不同的参数，例如，标号“01”可能代表高度信息，标号“02”可能代表空速信息等。
源 / 目的地标识（SDI）：2 位，用于区分数据的来源或目的地。
数据域（Data）：19 位，包含实际的信息，如传感器测量值、设备状态等。
符号 / 状态矩阵（SSM）：3 位，用于表示数据的状态，如数据是否有效、是否超限等。
奇偶校验位（Parity）：1 位，用于检测数据传输过程中是否发生错误。通过对前面 31 位数据进行奇偶校验计算，保证传输的准确性。
3. 传输方式
ARINC 429 采用单向传输方式，即数据只能从一个发送设备传输到多个接收设备，这种方式被称为“广播式”传输。发送设备将数据以 32 位字的形式发送到总线上，接收设备根据标号来选择接收和处理自己需要的数据。
四、应用场景
1. 飞行仪表系统
在飞行仪表系统中，ARINC 429 用于传输各种飞行参数，如高度、空速、航向、姿态等。例如，大气数据计算机可以通过 ARINC 429 总线将测量到的高度和空速数据发送给飞行显示器，飞行员可以在显示器上直观地看到这些信息，从而进行飞行操作。
2. 导航系统
导航系统中的各种设备，如全球定位系统（GPS）、惯性导航系统（INS）等，通过 ARINC 429 总线进行数据交换。GPS 接收机可以将定位信息发送给飞行管理计算机（FMC），FMC 根据这些信息计算最佳飞行路线，并将相关数据传输给自动驾驶仪，实现飞机的自动导航。
3. 发动机控制系统
发动机控制系统利用 ARINC 429 总线收集和传输发动机的各种参数，如发动机转速、温度、压力等。这些数据可以实时反馈给飞行员和地面维护人员，以便及时发现发动机的异常情况，并采取相应的措施。
4. 通信系统
在飞机的通信系统中，ARINC 429 用于连接不同的通信设备，如甚高频（VHF）通信电台、高频（HF）通信电台等。通过总线，飞行员可以方便地选择通信频道、发送和接收信息，确保飞机与地面控制中心和其他飞机之间的通信畅通。
