基于体系结构模型的综合化航电分区可调度性验证

分区可调度性验证是影响综合模块化航电系统(IMA)可靠性与安全性的关键问题。为解决现有的模型驱动验证方法难以满足系统整体验证需求或需要繁琐的二次建模的问题,提出一种基于体系结构分析与设计语言(AADL)的IMA分区可调度性验证建模方法。在构建分区静态体系结构模型的基础上,通过AADL行为附件建模描述系统中任务的调度过程。再采用AADL Inspector工具对模型中的任务调度行为进行动态仿真,根据仿真结果即可对IMA分区可调度性进行评估。案例实验表明,该方法能够有效发现分区调度配置信息中的错误。此外,只需一次性建模即可直接完成可调度性验证。与现有方法相比,避免了对AADL模型进行繁琐的二次转化。     

基于分区的航电系统调度分析工具实现

针对仅含纯周期任务集合、符合ARINC653多分区构架航电系统两级调度模型的可调度性判定问题,提出一种基于分区的航电系统调度分析工具。通过设定时钟变量模拟航电系统各分区中任务集调度过程,依据纯周期任务集及分区航电系统时间片分派特性确定仿真区间,设计优化的调度分析算法,判定航电系统分区级时间片分派的正确性及各分区中任务集的可调度性。测试及实例分析结果表明,该工具能自动、准确、快速地判定航电系统分区以及任务级调度模型的可调度性,并能以甘特图的方式绘制系统调度过程,较现有工具更为直观、高效。     

AADL分级调度模型的分析与验证

针对嵌入式系统体系结构分析设计语言(architecture analysis and design language,AADL)分级调度模型的分析问题,提出了基于模型检验的可调度性分析和验证方法.基于时间自动机理论,将AADL分级调度模型转换为时间自动机网络,将待验证性质描述为时序逻辑公式,通过模型检验工具对可调度性进行分析和验证.研究结果表明,使用模型检验方法来分析AADL分级调度模型的可调度性是可行的.相对其他方法而言,该方法利用了形式化方法的穷举性来分析系统的性质,分析结果更加精确.     

基于UPPAAL的AADL模型可调度性验证

针对体系结构分析设计语言(AADL)模型的可调度性验证问题,提出了利用模型检测工具UPPAAL对其线程组件在非抢占型调度策略下的可调度性进行形式化分析和验证的方法,并实现了从AADL模型到UPPAAL中模型的模型转换工具。实验结果证明了通过UPPAAL来分析和验证AADL模型的可调度性问题的可行性。相比其他方法而言,基于形式化理论的本方法的验证结果更加精确。     

ARINC653实时任务可调度性验证方法

针对综合模块化航空电子系统(Integrated Modular Avionics,IMA)存在周期任务和非周期任务,以及任务间依赖关系,传统方法不能准确验证其实时任务可调度性的问题,本文提出了一种基于Stopwatch时间自动机的ARINC653实时任务可调度性验证方法,利用模型检验工具UPPAAL对IMA系统进行建模仿真,并结合统计模型检验(Statistical Model Checking,SMC)与符号模型检验(Symbolic Model Checking,MC)来验证其可调度性。实验结果表明,该方法不仅快速验证了IMA系统的可调度性,而且能够准确定位不可调度任务。     

复杂实时系统可调度性判定工具的研究与实现

针对包含多处理器、多分区结构的复杂实时系统存在的可调度性判定问题,提出一种基于仿真方法的任务集可调度性判定工具。通过设定时钟变量模拟任务调度过程,依据纯周期任务集的特性确定仿真区间,调用优化的判定算法,判定任务集的可调度性。测试结果及实例分析表明,该工具能自动、准确、快速地判定任务集的可调度性,并以甘特图的方式绘制任务调度过程,较现有工具更为高效、直观。     

多处理器固定优先级算法的可调度性分析

针对多处理器实时调度中的固定优先级(FP)调度算法,提出了一种改进的可调度性判定方法。引入Baruah的最早截止期优先(EDF)窗口分析框架,将高优先级任务带入作业的最大数量限定为m-1(m为处理器个数),进而对任务的干涉上界进行重新界定,并由此得到一个更加紧密的可调度性判定充分条件。仿真实验结果表明,该方法增加了通过判定任务集的数量,体现出更优的可调度判定性能。     

基于仿真方法的任务集可调度性判定工具

针对含有纯周期任务的任务集可调度性判定问题,提出一种基于仿真方法的任务集可调度性判定工具。通过设定时钟变量,模拟任务调度过程中的系统时钟,在时钟变量值增长的过程中,根据任务优先级从高到低的顺序,分析各个任务的截止时间限,判定任务集的可调度性。实例分析证明了该工具的可调度性判定结果正确。     

针对AADL模型的可调度性分析方法研究

AADL(Architecture Analysis＆Design Language)语言是美国SAE(Society of AutomotiveEngineers)组织定义的一组满足航空电子综合化设计用的建模语言.它可以描述安全关键嵌入式实时系统功能和非功能性属性,非功能属性包括可靠性、安全性、可调度性等.通过对这些非功能属性进行分析,可以在设计阶段而不是实现阶段纠正系统设计缺陷,缩短系统开发周期和降低开发成本.总结了AADL语言对可调度性分析方面提供的支持,并分析比较了几种针对AADL模型的可调度性分析工具,在此分析和比较基础上,识别它们各自的优缺点,方便使用者根据需要选择合适的工具使用.     

面向AADL模型的存储资源约束可调度性分析

嵌入式实时系统在安全关键领域变得越来越重要,其广泛应用于航空航天、汽车电子等具有严格时间约束的实时系统中.随着嵌入式系统的复杂度越来越高,在系统开发的早期设计阶段就需要对其可调度性进行分析评估.系统中的存储资源会对可调度性产生一定影响,在抢占式实时嵌入式系统引入缓存后,任务的最坏执行时间可能发生变化.因此,分析缓存相关抢占延迟对实时嵌入式系统的可调度性影响一直以来是困扰大规模复杂系统架构设计的一个技术难题.本文提出了一种面向软件架构级别、基于抢占调度序列的缓存相关抢占延迟计算方法,用来分析缓存相关抢占延迟约束下AADL （架构分析和设计语言）模型的可调度性.论文扩展了AADL关于存储资源架构设计的模型元素,来支持对缓存属性进行建模,提出了一种基于模型构件进行抢占序列排序、缓存相关抢占延迟时间计算和被抢占任务最坏执行时间的估算方法,来对系统架构各功能构件在共享系统存储资源下系统的可调度性进行分析.论文还实现了分析缓存相关抢占延迟约束下的系统任务可调度性分析工具原型,并以某型飞机机载开放式智能信息系统为例,在航空电子系统架构设计中进行尝试,验证了该方法的在复杂系统设计中的对实时性分析的可行性.     

基于现场总线的隧道监控系统的设计

分析指出现场总线控制适用于交通监控系统，结合隧道自身的特点进行了基于LON现场总线的高速公路隧道监控系统的硬件设计和软件没计。     

辅助决策系统在城市快速公交专用道设置中的应用*

将GIS技术与专家系统相结合,先对城市地理空间数据进行表示,然后用与或树结构对公共交通领域知识进行表达,并采用深度优先搜索和回溯技术实现推理引擎.对GIS和ES之间的接口和其中所涉及到的空间知识进行了研究探讨.所构建的辅助决策系统能够很好地对城市公交线路进行指标评测和完成对公交专用道规划的选取.     

基于GIS技术的出租车安全管理信息系统

当前的出租车管理信息系统，都是基于一般的事务性数据库，缺乏直观性和决策可视化，急需引入新的技术促进系统功能升级。针对这一情况，将GIS(地理信息系统)技术引入出租车安全管理信息系统。从开发的角度，详细阐述了系统中的相关支撑技术、实现方法、功能以及优化技术等几个方面。实践证明，GIS技术的引进是切实可行且卓有成效的。改进后的系统实现了出租车信息的实时、动态显示，为公安人员提供形象直观的信息，有利于管理水平的提高。     

基于多Agent技术的分布式测控系统研究

文章将智能Agent技术应用于分布式测控系统领域．实现分布式测控系统的智能化。对Agent技术、多Agent系统、分布式测控系统进行分析，指出基于多Agent技术的分布式测控系统需要解决的几个问题，最后给出一个应用实例。     

主动数据库系统在IDS中的应用模型

利用教据库的主动功能,实现网络层和分析层的接口,提高了网络入侵检测系统(IDS)的分析处理性能,使其达到近实时检测;对主动数据库系统(aDBs)功能结构进行了介绍,并将其应用到IDS中,建立了两层入侵检测体系结构,最后分析并列举IDS中的数据库应具有的主动功能。     

基于WSNs的危险品车辆在途监测预警系统

提出了一种基于无线传感器网络的监测技术,设计并实现了一套用于危险品在途监测的实时动态车载系统;该系统利用各类专业传感器检测危险品的物理状态信息,各传感器节点自主组网实现数据的采集上报;还利用陀螺仪检测车辆的运行姿态,并引入全球定位系统和地理信息系统的相关技术实现车辆的全程跟踪和轨迹绘制;最后通过无线通信实现车载系统与监控中心的数据访问与传输;车载系统向用户提供接入认证、导航、远程查询及自动报警等功能.道路测试证明系统工作可靠.     

The design of an IoT-based route optimization system: A smart product-service system (SPSS) approach

The aim of route optimization system (ROS) is to design a set of vehicle routes to fulfill transportation demands, in an attempt to minimize cost and/or other negative social and environmental impacts. ROS, established based on the fruitful studies of vehicle routing problem (VRP), has been applied in various industries and forms. During daily operations, dynamic traffic conditions, varying restriction policies, road constructions, drivers’ progressing familiarity with the routes and destinations are all common factors affecting the performance of ROS. However, most current systems are designed in a one-way and open-loop manner, i.e. these systems do not track how the planned vehicle routes are performed, which hinders the continuous improvement of the system and would lead to the failure of the system. This study proposes a smart product-service system (SPSS) approach to design an IoT-based ROS, arguing that the product (i.e. the ROS) and services (updating base data and learning users’ behaviors automatically to optimize the system) should be designed as a bundle. For this end, IoT devices are employed to acquire real-time information and feedbacks of vehicles and drivers, which are used to assess the execution of planned routes and dynamically modify the base data. Moreover, the driving records from IoT devices reveal drivers’ improving familiarity with routes and destinations, which will be considered to optimize the assignment of routes to drivers. Finally, we use a case of retailing industry to show the advantages of the proposed SPSS approach.     

加氢裂化装置紧急停车联锁逻辑设计

加氢裂化装置是炼油装置中爆炸和火灾危险性最高的甲类装置,因此,该装置仅有过程控制系统是不够的.为了保障生产设备和操作人员的安全,设计了一套紧急停车联锁逻辑保护系统.根据加氢裂化装置的工艺流程和安全联锁相关设置原则,采用该系统对紧急泄压系统和装置中的主要设备(如新氢压缩机、循环氢压缩机、反应加热炉等)进行联锁逻辑设计.该设计具有一定的工程实践意义.     

MEMS结构中碳纳米管的电泳沉积及其场发射特性研究

利用电泳沉积的方法在MEMS结构特定位置上组装碳纳米管薄膜,以此作为发射体研制基于碳纳米管场发射的传感器,并对其场发射进行了测试和分析.电镜观测与场发射实验结果表明,利用电泳沉积方法可以只在MEMS结构的特定位置沉积碳纳米管薄膜,对于4μm的发射间隙、该薄膜的场发射开启电压约为3.6V～4V,发射电压20V时的发射电流可至28μA.这种“post-MEMS“的碳纳米管薄膜组装方法具有工艺简单的特点,同时避免了碳纳米管生长对MEMS工艺环境以及器件的污染、破坏,实现了纳米材料组装与MEMS工艺的兼容.