机载机电管理计算机双余度设计

机载机电管理计算机的任务可靠性对飞机飞行安全至关重要,而提高任务可靠性的一个有效途径就是进行余度设计．本文从研究两种常用的双余度容错模型出发,将桥联模型应用于机电管理计算机的双余度设计．通过对工作模型的故障容错机制的分析,证明该双余度设计可有效提高机电管理计算机的任务可靠性,具备一定的工程实用价值．     

飞机机电核心处理机余度管理技术研究

飞机机电核心处理机是整个机电系统的大脑,任务可靠性直接关系到飞机及机上人员安全。提高机电核心处理机任务可靠性和容错能力的关键在于余度管理。文章分析了飞机机电核心处理机余度管理需求,设计了一种余度管理方法。通过仿真实验,证明了该方法可有效提高机电核心处理机的任务可靠性,具备一定的工程实用价值。     

基于桥联模型的高可靠计算机设计

机载计算机的任务可靠性对飞机飞行安全至关重要,而提高任务可靠性的一个有效途径就是进行余度设计。文章从研究两种常用的双余度容错模型出发,将桥联模型应用于机载计算机的双余度设计。通过对工作模型的故障容错机制的分析,证明该双余度设计可有效提高机载计算机的任务可靠性,具备一定的工程实用价值。     

基于背板总线的机电系统重构技术研究

文章提出的机电综合管理系统重构技术,通过串行容错背板总线以及实时健康监控软件,解决了余度核心处理器和余度接口之间的交叉控制、交叉访问等问题,与传统的双余度系统相比任务可靠性有了极大提升;提出了机电管理系统分级故障监测和重构机制,实现了接口级功能备份、模块级无缝切换等不同级别的重构,将容错和重构级别从传统的通道级细化到接口级,提高了机电系统的容错能力和可靠性。     

机载综合控制管理设备的余度设计

提高安全性和可靠性是机载设备的设计重点，余度技术是系统或设备获得高可靠性的设计方法之一。当系统发生故障时，余度系统能够自动完成系统重构，继续带故工作，从而提高系统的任务可靠性和安全性。从余度数目选择、余度结构、余度管理及策略设计、余度系统的单点故障影响分析和共模影响分析等几方面介绍了机载设备余度设计方法，同时分析了余度设计对设备的有利和不利影响，具有一定工程实用价值。     

基于机载机电控制与管理计算机（USMC）容错技术的研究

机载机电系统是支持飞机正常、安全飞行工作所必需的,对飞机发动机和航空电子等设备的正常执行起着保障作用.为了提高机载机电系统的可靠性,机电系统采用了双余度结构,以达到故障容错,进而实现整个飞机系统的高可靠性和安全性.重点介绍了机载机电控制与管理计算机的容错体系结构的设计方案和工作原理,分析了系统的容错管理策略,研究了支持双余度计算机实现的故障检测及重构等关键技术.     

机载供电系统处理机余度管理技术研究

针对飞机供电系统越来越高的可靠性和灵活性要求,文章对供电系统处理机的余度管理技术进行了分析和研究,设计并实现了同步机制、交叉传输与比较监控、通道控制逻辑和余度处理策略等功能。该技术采用同构型的架构实现了双余度管理,在故障时可进行系统重构,成功实现了一次故障工作,二次故障安全,具有较高的任务可靠性和安全性。     

多余度飞控计算机通道故障逻辑技术研究

在航空电子系统中,飞控计算机系统用于控制飞机的飞行功能,要求具有极高的可靠性,必须采用容错技术来满足要求。容错的重要方法是冗余。目前的飞控计算机系统,大多采用双余度、三余度及四余度的容错计算机。在余度计算机中,每一余度称为一个通道,每个通道均具有输出控制能力,因此余度计算机输出控制权的确定和交接就变得至关重要。介绍了道故障逻辑的功能需求和结构,重点研究了一种3×2余度飞控计算机系统通道故障逻辑的设计。     

复合式余度机电作动器的容错转矩

本文阐述一种复合四余度机电作动系统，在分析双重绕组的电机控制系统的基础上对电机的功率损耗进行分析；并提出了系统可能的几种容错运行方式，分析了容错工作方式的运行性能；进而对功率电路部分在容错工作方式下的损耗进行分析。分析结果表明，采用复合余度结构的机电作动系统，具有系统控制要求的容错能力，提高了系统的任务可靠度，可作为未来飞机机电作动系统的余度方案之一。     

基于PowerPC和X86的二余度非相似飞控计算机系统设计与实现

为了抑制共模故障和提高飞控计算机系统的可靠性,设计实现了一种二余度非相似的飞控计算机原型系统。首先,给出了该系统的硬件结构和原理,硬件结构包括基于PowerPC和X86处理器构成的主副通道、用于交叉通信的双口RAM、基于FPGA的仲裁模块等部分;其次,系统中的余度控制软件部分主要给出了任务同步和仲裁处理软件模块的软件实现流程图,这是非相似余度的关键问题;最后,在实现实物系统的基础上,开展了一系列的仿真实验,验证了该设计系统的可行性。     

双余度飞行显示控制计算机的设计与实现

飞行显示控制计算机是飞行员高效、直观地获取所需信息或发送控制命令的操作平台,其任务可靠性对飞机飞行安全至关重要,一旦失效将会造成系统部分或全部功能丧失,尽管不会直接危及飞行员人机安全,但会严重影响飞行和作战任务的完成。因而本设计采用了双余度设计方法,有效提高了任务可靠性、降低了失效风险,具备一定的工程实用价值。     

基于双主机冗余的显示控制系统设计

航空电子设备对可靠性的要求越来越高,文章介绍了一种双主机冗余显示控制系统,并且详细介绍了系统的架构和冗余管理策略。本系统具有故障检测、自动切换控制的能力,可以保证系统稳定、连续的工作。双主机冗余设计增加了系统成本,但在一定程度上提高了系统的可靠性、稳定性,满足航空电子产品对可靠性的要求。     

Development and Testing of Satellite Operation System for Korea Multipurpose Satellite‐I

The Satellite Operation System (SOS) has been developed for a low earth orbiting remote sensing satellite, Korea Multipurpose Satellite‐I, to monitor and control the spacecraft as well as to perform the mission operation. SOS was designed to operate on UNIX in the HP workstations. In the design of SOS, flexibility, reliability, expandability and interoperability were the main objectives. In order to achieve these objectives, a CASE tool, a database management system, consultative committee for space data systems recommendation, and a real‐time distributed processing middle‐ware have been integrated into the system. A database driven structure was adopted as the baseline architecture for a generic machine‐independent, mission specific database. Also a logical address based inter‐process communication scheme was introduced for a distributed allocation of the network resources. Specifically, a hot‐standby redundancy scheme was highlighted in the design seeking for higher system reliability and uninterrupted service required in a real‐time fashion during the satellite passes. Through various tests, SOS had been verified its functional, performance, and interface requirements. Design, implementation, and testing of the SOS for KOMPSAT‐I is presented in this paper.     

Redundancy design for the Vela spacecraft

Various redundancy tradeoffs with respect to weight, power, reliability, and testing ability are discussed for the Vela spacecraft. The types of redundancy considered were complete circuit (such as quads), standby automatic switchable, standby command switchable, and fully automatic. Complete circuit redundancy was rejected because of weight and power limitations. Standby automatic switchable redundancy was rejected because of possible failure modes and complexity of the automatic detection circuits. Fully automatic redundancy was applied to those portions of the system where a failure would cause loss of the mission. Standby command switchable redundancy was applied to those portions of the system where a failure could be detected and corrected by command switching. The final redundant system is compared with a nonredundant system to indicate the additional weight and power required to accomplish the redundancy design.     

大型相控阵雷达天线阵面的任务可靠性设计

大型相控阵雷达的天线阵面系统复杂,故障模式多样,各模式对雷达工作的影响程度也不同。针对这些特点,文中采用了基于任务可靠性的可靠性预计。同时,通过表决冗余及开展定期检修的方式,来确保天线阵面设备及系统的高任务可靠性。推导了各种典型任务剖面的可靠性数学模型,建立了任务可靠性模型,并对雷达天线阵面进行了可靠性预计,从而为大型相控阵雷达天线阵面的高任务可靠性设计提供了理论依据和技术方法。     

Reliability design of a standby system by a large-scale multiobjective optimization method

This paper deals with the reliability design of a standby redundancy system from a view point of large-scale multiobjective optimization. A large-scale multiobjective mathematical model is formulated and the problem considered is to optimize system reliability, cost, weight and volume, for a given mission time, subject to multiple constraints. A large-scale multiobjective optimization method is proposed by combined application of both surrogate worth trade-off method and dual decomposition method, and the preferred solution of the decision maker can effectively be obtained by using the proposed method. The method is illustrated by numerical examples.     

Reliability evaluation of a phased mission system with time varying redundancy and failure probability

An attempt is made to derive the closed-form mathematical expression of a phased mission system reliability. A system is considered, where failure probability of a component and number of added redundancy change during the mission time. Several performance measures are also suggested.     

冗余设计在航管雷达天线驱动系统中的应用

介绍了冗余设计在航管雷达天线驱动系统中的应用，以及冗余设计思想对于提高雷达天线驱动系统,可靠性的重要意义。