ARINC818'de senkronizasyon ve geri besleme mekanizması
Synchronization and feedback mechanism in ARINC818
Yazar: YASİN ÜSTÜNER
Danışman: PROF. DR. UFUK SAKARYA ; DR. ÖĞR. ÜYESİ VECDİ EMRE LEVENT
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Aviyonik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Aviyonik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Havacılık ve Uzay Mühendisliği = Aeronautical Engineering ; Sivil Havacılık = Civil Aviation

Özet:
ARINC Fiber optik tabanlı iletişim protokolü olan ARINC 818, yüksek bant genişliği, düşük gecikme, hem sıkıştırılmış hem de sıkıştırılmamış video iletimi ve yüksek performans gibi ihtiyaçları karşılamak üzere tasarlanmış ve Airbus, Boeing, Honeywell, Lockheed Martin gibi önemli aviyonik şirketlerinin de içinde bulunduğu geniş bir komite tarafından geliştirilmiştir. Modern ve büyük uçaklarda, özellikle Airbus A350XWB, Boeing 787 ve KC46A gibi araçlarda yaygın olarak kullanılan bir aviyonik dijital video bus protokolüdür. Bu protokol, kokpit ekranları, görev işlemcileri, video konsantratörleri, radar, hareketli haritalar, kameralar ve kızılötesi sensörler gibi yüksek hızlı, düşük gecikmeli ve kritik görevli sistemlerde benimsenmiştir. 1.0625 Gbps ile 28.05 Gbps'a kadar farklı bant genişliklerini destekleyebilmektedir. Gecikme genellikle bir video karesinden daha kısadır ve farklı bant genişlikleri ihtiyaçlarına uyum sağlamak için farklı kanalları birleştirme 
özelliğine sahiptir. ARINC 818 Anahtarı ise, ARINC 818 veri yolundaki cihazlar arasında veri transferini yöneten bir anahtarlama cihazıdır. Bu anahtarlar, birden fazla veri kaynağı ve hedef arasında esnek bağlantı sağlayarak havacılık uygulamalarının karmaşık sistemlerine uyum sağlar. ARINC 818 Anahtarı, yüksek hızlı veri transferi, düşük gecikme süresi ve güvenilirlik gibi temel özellikleri destekler. Ancak senkronizasyon içinde disparitenin kaybolması gibi zorluklar bulunmaktadır. Bu anahtarlar genellikle ARINC 818 protokolüyle tam uyumlu olarak tasarlanır ve görüntü verilerinin doğru bir şekilde iletilmesini sağlar. ARINC 818'in FPGA'lerde yüksek hızlı arayüz tasarımı ve onaylanması sürecinde, ekranların düşük gecikme ve zamanlama gereksinimleri nedeniyle bir dizi zorlukla karşılaşmaktadır. Bu çalışmada karşılaşılan bu ARINC818 zorluklarından senkronizasyon problemine çözüm bulunmuştur ve güvenlikli kullanımını arttırmak için geri besleme mekanizması gerçeklenmiştir.

Abstract:
ARINC 818, a fiber optic-based communication protocol, has been designed to meet the needs of high 
bandwidth, low latency, compressed and uncompressed video transmission, and high performance. Developed by a broad committee including major avionics companies such as Airbus, Boeing, Honeywell, and Lockheed Martin, it is a prevalent avionic digital video bus protocol widely utilized in modern and large aircraft, particularly in vehicles like Airbus A350XWB, Boeing 787 and KC-46A. Adopted in critical systems such as cockpit displays, mission processors, video concentrators, radar, moving maps, cameras, and infrared sensors, ARINC 818 supports different bandwidths ranging from 1.0625 Gbps to 28.05 Gbps. Its delay is generally shorter than a video frame, and it features the capability to merge different channels to accommodate varying bandwidth requirements. The protocol's latest version is the third, signifying ongoing advancements. On the other hand, the ARINC 818 Switch serves as a switching device managing data transfer between devices on the ARINC 818 data bus. These switches facilitate flexible connections between multiple data sources and targets, ensuring compatibility with the complex systems of aviation applications. While supporting fundamental features like high-speed data transfer, low latency, and reliability, ARINC 818 
Switches face challenges such as the loss of disparite within synchronization. Typically designed to be fully compliant with the ARINC 818 standard, these switches ensure the accurate transmission of image data. In the context of FPGA implementation, the ARINC 818 protocol encounters challenges due to the low latency and line synchronization timing requirements of displays. In this thesis, a solution to the synchronization problem, one of the challenges encountered in ARINC818, has been found, and a feedback mechanism has been implemented to enhance its secure usage.