航空航天行业客户成功案例
航空电子TSN通信应用
航空航天领域对通信网络的要求极为严苛：数据必须准时、可靠、安全地传输，任何延迟或丢失都可能造成灾难性后果。传统航空总线（如ARINC 429、MIL-STD-1553）虽然可靠，但带宽有限、协议异构、布线复杂，已难以满足现代飞行器日益增长的数据通信需求。
IEEE P802.1DP航空航天TSN行规已于2025年9月正式获批发布，由IEEE与SAE联合制定。Avnu Alliance成立航空航天任务组，推动TSN在航空航天领域的认证与互操作性测试。
虹科提供TSN IP核，Wind River将TSN集成至VxWorks实时操作系统。
应用场景：虹科TSN方案在航空航天通信网络中的应用
技术背景
TSN如何满足航空航天网络的需求：
- 网络不统一、布线复杂：通过一网融合（混合关键性流量），减重50%，降低成本。
- 时延不确定、指令可能迟到：通过确定性调度（802.1Qbv），保障安全关键系统。
- 时钟不同步、协同困难：通过亚微秒同步（802.1AS），实现全局协同，不依赖GPS
- 链路单点故障风险：通过无缝冗余（802.1CB）保证任务不中断、零切换
- 传感器带宽需求爆炸：高带宽（1G/10G），支持高清视频、多传感器融合。
从标准制定（IEEE P802.1DP）到工具链开发，再到操作系统集成，一个完整的TSN航空航天生态已初具规模。这标志着TSN将成为下一代飞行器和航天器网络基础设施的核心，为未来航空电子和航天器系统带来革命性的简化与性能提升
虹科案例
- VHDL语言设计，支持10/100/1000M，万兆等不同速率接口设计
- 最大端口数量满足32个，协议覆盖AS,Qbv,Qav,Qcc,Qci,CB,Qbu等802.1DP航空、规范标准
- 基础转发延迟最低可实现1.5us左右，同步精度最高满足20ns以内，门控精度维稳±16ns。
- IP配套成熟的linux驱动和API
- 统一功能集合，FPGA IP和ASIC IP满足不同需求。
航空电子OS与实时系统集成
TSN技术不仅是以太网的增强，更是一种变革性的方法，重新定义了关键领域联网系统的功能。TSN技术的出现，完美契合了航空航天工业对精度和可靠性的苛刻需求。作为一种统一的解决方案，TSN 技术囊括了现代航空电子系统的核心需求——将可靠性、确定性和高带宽融合到一个单一、强大的框架中，为新一代网络化系统铺平了道路。
TSN与实时操作系统（RTOS）的融合标志着航空航天行业的一个变革性里程碑。TSN与 RTOS强强联手，不仅具备了提供确定性、可靠性和高带宽通信的能力，还能够通过规范满足航空航天领域的独特需求。通过统一协议和优化架构，可提升性能、降低复杂性并确保安全关键型通信。其在航空电子、航天和操作系统中的应用可简化网络、降低成本并支持混合关键性流量。
TSN与 RTOS 强强联手，重新定义了连接性，打造面向未来、高效且具有弹性的系统，为航空航天及其他领域的创新奠定基础。
应用场景一：TSN在航天器航空电子系统中的应用
现存挑战
航空航天业专用协议包括AFDX、ARINC等，这些协议带宽较低且供应商稀少，而又由于多网络的平行传输，因此没有一个特定的协议能够适用于一架飞机的所有子系统，组网成本高昂，系统布线也很复杂。航空航天网络需要一个通用的网络架构，布线简单、供应商多、组网成本相对较低，同时满足确定性传输、低延时、低抖动、冗余机制和高带宽的要求。
应用价值
TSN凭借其确定性、高带宽和基于以太网的统一架构，可替代现有多种协议，从而简化系统、降低成本并提升性能。通过OSRA-NET框架，实时数据类别可映射到TSN的服务质量等级，确保关键数据低延迟传输。TSN还支持基于GNSS的高精度时间同步（遵循IEEE 802.1AS），增强全网设备协同和通信确定性。此外，TSN可将AOCS控制环路集成于调度时隙，提高控制精度与系统稳定性。总体而言，TSN为航天电子系统提供了统一、高效和可靠的通信基础，支持未来更先进与高效的航天任务实现。
SOC-E RelyUm系列
4/12/20端口TSN交换机
- 提供4/12/20个多媒体千兆以太网端口和1个内部端口，部分型号可同时支持1/10G
- 合并OT和IT世界，并保证确定性以太网网络中所有设备的互操作性和标准化
- 支持市场上数量最多的TSN标准
- 适用于铁路、航空航天、汽车、工业自动化等技术条件苛刻的行业应用场景
应用场景二：TSN技术在飞机航空电子系统中的应用
技术背景
在航空电子控制单元中，管理混合关键性流量并确保通信的确定性和可靠性至关重要。TSN正逐步替代传统ARINC 664协议，尤其适用于新一代飞机与直升机。
TSN能够为不同优先级的数据提供确定性通信，保障数据包在指定时间内准确送达，这对飞行控制系统的精确性与安全性尤为关键。通过时隙调度优先传输关键数据，TSN能够有效协调传感器、执行器及控制单元间的实时交互，避免延迟影响性能。此外，TSN可高效处理数据流量与设备连接，简化传统系统中的复杂线束，从而降低飞机重量、提升燃油效率并节约成本。
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SOC-E RelyUm系列
RELY-TSN-Configuator
SOC-E RelyUm系列RELY-TSN-Configuator配置工具允许在确定网络拓扑和通信需求时配置TSN 设备，并保证满足约束条件。
- 定义TSN拓扑、硬件功能、流量要求
- 选择TSN机制
- 生成可部署的配置
应用场景三：TSN技术在操作系统中的应用
技术背景
在资源受限、动态变化的环境中，确保关键任务系统实时可靠通信至关重要。TSN能够通过提供有保障的服务质量（QoS）、确定性流量管理和低延迟，满足高优先级视频流量与关键车辆功能的网络传输需求。
TSN能够为实时视频流预留带宽，即使在资源紧张的情况下仍可保障监视、目标识别等高带宽应用的稳定传输。同时，TSN支持车辆内部子系统（如导航、通信和操作系统）的无缝集成，通过统一网络降低线束复杂性和重量，尤其适合空间有限的装甲车辆，提高了系统整体可靠性和可维护性。
此外，TSN具备优秀的可扩展性，可灵活适应新增设备与功能，无需大规模改造现有基础设施，有效应对技术演进的新兴需求。
TSN 与 PikeOS 调度程序的集成
*注：图片来自SOC-E
SOC-E RelyUm系列
TSN 硬件设备
SOC-E SocTek
TSN IP核
灵活的HDL代码，支持1G/10G，可随时生成TSN端点或桥接实现，具有丰富的通用参数
SOC-E RelyUm
TSN板卡
提供2个多媒体千兆以太网端口和2个内部端口的TSN桥，为将TSN技术集成到确定性网络中提供了可能性
SOC-E RelyUm
TSN交换机
可选4/12端口，支持1G/10G，支持市场上数量最多的TSN标准
SOC-E RelyUm
TSN测试工具
该设备允许测量特定设备或网段中某些流量的带宽和延迟
SOC-E RelyUm
TSN流量记录仪
能够检查时间戳和记录常规以太网、时间敏感网络流量
