面向IMA的实时操作系统的安全机制

当前新一代航空电子呈现出向综合模块化方向发展的趋势。这一变化对航电设备中使用的机载实时操作系统提出了新的要求。机载实时操作系统需要将各类机载软件融合到同一个CPU上,实现综合化;同时又要保证各类机载软件独立运行,不相互影响,实现模块化。这就需要操作系统改变管理软硬件资源的机制,支持对于各类机载软件实施分区调度,并保证分区的独立与安全。ARINC 653标准介绍了分区的概念,对面向综合模块化航空电子设备(IMA)的实时操作系统的安全机制提出了具体要求。     

航电系统综合处理机时间隔离保护机制研究

新一代模块化综合航空电子系统采用综合处理机（ICP）来进行任务处理,ICP采用时空隔离分区技术,来实现不同系统功能对系统资源的安全共享。基于具有两级调度时间隔离机制的实时操作系统,给出了航电系统ICP时间隔离分区的处理能力和调度周期的配置实现方法。最后,对现代综合航电系统ICP的隔离分区设计进行了实例分析,其结果对指导新一代航电系统设计具有重要的理论意义。     

基于嵌入式实时操作系统的分区技术研究

嵌入式实时操作系统的研究与开发是嵌入式领域的一个研究热点。分区(Partition)技术的时间、空间隔离与调度机制,保证了嵌入式实时系统资源在时间和空间方面的确定性和应用程序之间的安全性。介绍了嵌入式实时操作系统中的分区技术,并联系航空实际,重点研究了分区技术的设计与实现。     

一种安全关键的嵌入式实时操作系统内核设计

在研究ARINC-653标准的时空隔离原理基础上,设计并实现一种安全关键的嵌入式实时操作系统。采用微内核设计,通过基于Manifest的任务与分区管理、软硬件结合的分区保护及软件静态验证,提升系统可靠性与可配置性。在PowerPC平台上实现嵌入式实时操作系统内核原型并对其进行功能与性能测试,结果表明该操作系统内核功能完备,满足软硬件分区、栈溢出保护与监测、驱动故障保护等需求,且综合性能优于同类操作系统内核。     

基于安全分区操作系统的容错计算机软件架构

机载计算机的综合化程度越来越高,综合了飞行器的多种任务功能,需要满足不同系统不同余度配置的安全要求。这种高可靠的容错计算机对软件的要求越来越高,为了确保不同系统应用程序在时间上空间上的彼此隔离互不影响,在高安全性的实时操作系统中提出了分区（Partition）的概念。介绍了一种高可靠机载容错计算机的系统结构,以及在INTEGIRTY分区操作系统下容错计算机的软件架构、系统调度、余度管理等     

基于物联网技术的航空装备维修安全管理

对物联网和航空装备维修安全管理作了研究和分析,给出了应用物联网技术进行航空装备维修安全管理的具体对策,该策略对加快航空装备维修安全管理的信息化进程,提升航空装备维修安全管理效能具有重要意义。     

多核嵌入式实时操作系统的分区间通信机制

为了解决多核嵌入式实时操作系统在不同分区间进行通信的问题,介绍了一种基于多核嵌入式实时操作系统的分区间通信机制。在该机制下,分区通过消息、端口和通道与同一模块中的另一个分区进行通信,或与其他模块中的分区进行通信,或与模块外的设备进行通信。分区利用端口与通道发送消息,根据通信目的不同,选择采样模式或队列模式将消息从源端口发送至目的端口,分区应用从对应的目的端口读取消息。该机制的可靠性和有效性在某多核嵌入式实时操作系统中得到了验证。     

嵌入式操作系统MQX内存管理机制分析与改进

针对嵌入式实时操作系统MQX(Message Queue e Xecutive)中内存管理不够灵活等问题,提出一种基于哈希索引表和最先匹配策略相结合的自适应内存管理算法,针对不同大小的内存采用不同的内存管理策略。对于小块内存采用哈希索引表组织,实现内存分区池的常数级定位,并且通过双向链表将分区池紧密联系提高内存申请的鲁棒性;对于大块内存采用最先适应策略,减少内部碎片的产生,提高内存的利用率。实验结果表明,改进后的算法在保证MQX原有内存管理算法较高实时性的同时,提高了内存申请的命中率以及内存管理的可靠性。     

基于半虚拟技术的嵌入式分区系统设计与实现

针对嵌入式系统的高可靠性和高安全性要求,设计了基于半虚拟技术的分区系统.在RTEMS实时操作系统中,使用半虚拟技术实现虚拟机监视器,给分区操作系统PLINUX创造虚拟环境.通过地址映射机制和分区调度,把分区系统在空间和时间上隔离开,可有效阻止分区的错误传播,提高系统的容错能力.时系统可靠性、调度效率等方面进行试验和分析,实验结果表明,该分区系统的可靠性明显提高,而且继承了RTEMS的实时性和设计的简洁性.     

综合模块化航空电子分区配置启动机制

为了解决综合模块化航空电子（IMA）系统资源分配问题并明确分区启动时间,以VxWorks 653分区操作系统为研究实例,针对分区配置和启动过程采用统一建模语言（UML）建立了包括类图和时序图在内的模型。该模型深入地分析了分区配置和启动机制,说明了分区配置在资源分配以及操作系统编译和分区初始化过程中的作用,阐述了分区"冷启动"和"热启动"模式的差别,并建立了实验平台测试两种启动模式的启动时间,测试结果显示分区冷启动和热启动的时间分别为148 ms和8.5 ms,进而提出了这两种分区启动模式的应用场景以及分区配置和应用程序软件启动初始化设计的策略。例如在建立分区主时间框架和健康监控策略过程中应确定分区启动的方式并充分考虑分区启动时间,这些设计策略也适用于其他高安全性应用环境中分区系统的设计。     

人-机-环境中的在线安全监控策略研究

为了解决建筑工地的施工升降机监管普遍存在的无法有效监管到位的问题,建立了人-机-环境的施工升降机安全监控模型,提出了一种基于生物特征识别技术实现实名制管理和安装、使用、维保一体化监管的安全监管策略.设计和开发了在线安全监控系统,应用物联网和互联网技术,建立大数据管理平台,实现了信息化的施工升降机的安全监管策略.实际应用表明,该监控策略实现了对施工升降机的全方位安全监管,提高了施工升降机系统的安全性和可靠性.     

面向安全评估的高速铁路CTCS-2列控系统安全性测试环境

高速铁路CTCS-2列控系统是典型的安全苛求系统。根据安全苛求系统的特点,针对高速铁路CTCS-2列控系统的安全性测试和评估需求,设计了场景—事件驱动的测试脚本语言SED_TSL,提出了高速铁路CTCS-2列控系统测试环境的功能、系统框架、测试策略,实现了基于SED_TSL的CTCS-2列控系统自动化测试环境,并投入到铁道部的CTCS-2列控系统产品制式检测中,有效地实现了列控系统产品的功能与安全性测试。     

基于LabVIEW的大型超声速风洞总压测控系统设计与应用

采用NI公司的LabVIEW虚拟仪器技术,对某大型暂冲式超声速风洞总压测控系统进行了深入研究。针对风洞试验压力控制精度要求高、风险性大等特点,通过合理设计信号采集与处理方案和系统控制与安全策略。实现了总压的快速、精准调节和风洞的安全运行。主要介绍了系统的构成、信号采集与处理、控制策略及安全策略。实际应用表明,该系统具有调节快、精度高、稳定性好的特点,实现了基于LabVIEW虚拟仪器技术在大型超声速风洞总压测量与控制中的智能化高效运行。     

浅析信息系统开发的安全策略

随着我国对计算机网络技术应用的不断加深,信息系统已经逐渐成为了规划建设和管理过程中最为重要的系统之一,且该系统对于安全性有很高的要求,安全目标也十分明确。通过对信息系统进行全面的安全管理和建设安全规划,能够满足管理上和技术上双重安全需要,因此,如何在信息系统开发过程中应用安全策略,以提高信息系统的总体安全性能也逐渐成为了信息系统开发和建设者关注的重点。本文就针对信息系统开发过程中的安全建设规划和安全建设管理进行了分析,提出了应用性较强的信息系统开发安全策略。     

海洋石油平台EMS系统的设计与实现

介绍海洋石油平台电力组网的EMS系统设计。针对海上石油平台电网的特点,提出了集SCADA、在线安控及电站综合自动化等功能为一体的EMS系统建设方案,并对EMS的有功功率(频率)控制、电压无功控制、优先脱扣、高周切机、通信故障控制策略进行研究,解决了小电网的安全稳定控制问题。     

自动化立体仓库控制系统设计

为满足大载重、高速、高精度立体仓库控制系统的自动化运行要求,设计了一种PLC控制器和伺服控制相结合的控制系统方案。系统采用了三菱以太网、H网、CC-Link和串口通信等不同层次、不同通信协议的通信网络来满足现场复杂环境的通信需求,并采用三菱伺服的半闭环、全闭环等多种控制方式来满足生产对系统的运行速度、精度和平稳性的需求。实际运行效果表明,该控制方案较好地适应了现场生产环境,实现了系统安全、稳定的运行,满足了各项生产需要,大大节约了人力和物力。     

基于B/S和C/S混合模式的办公自动化系统的网络安全策略研究

随着互联网的高速发展,办公自动化系统充分利用网络通信技术,逐步实现基于互联网的办公模式。本文针对办公系统的管理需求与安全需求,提出基于B/S和C/S混合模式的办公自动化系统,构建一种有效的基于PKI技术的系统安全策略及基于B/S和C/S混合模式的办公自动化系统的网络安全设计模型。通过分析评估,这种安全策略可以为办公自动化的信息服务提供更加安全的保障。     

一种跨声速风洞移测架伺服控制系统

移测架在风洞流场校测及精细化测量中发挥着重要作用,为实现某跨声速风洞流场的精细化测量,设计一套高精度移测架伺服控制系统,用于移测架精确定位控制.讨论了伺服控制系统的硬件配置、软件设计、安全联锁,介绍了控制策略.设计的伺服控制系统可实现风洞试验段X轴方向0.03mm定位控制精度,对提高风洞流场校测的精细化测量水平具有重要意义.     

某风洞全柔壁喷管安全运行控制策略设计

针对柔壁喷管控制运行特点,对其控制系统的安全运行策略进行了设计.功能模拟调试以及实际运行检验表明,柔壁喷管控制系统安全运行策略能够实时有效判断危险工况并进行响应,避免设备故障和误操作对风洞试验带来的损失,确保风洞试验安全.