基于MILS CORBA的多级安全分区通信机制

随着航空电子系统的飞速发展,机载操作系统对保证不同安全关键级别的软件互不影响越来越严格,面对这种情况,多重独立安全级别(MILS)嵌入式操作系统应运而生。MILS架构的中间件层采用实时CORBA技术。同时MILS CORBA架构采用分区通信机制进行通信。为了满足分区通信的安全性和MILS架构对分区密级的严格控制,设计了基于实时CORBA技术的MILS架构的多级安全分区通信机制。提出了将MILS IOP作为实时CORBA的一部分来实现MILS CORBA架构的多级安全分区通信的机制。整个机制保证了不同密级的数据安全独立的传输,同时也了保证系统的整体安全性。     

基于FC网络上的机载分布式系统设计

机载分布式操作系统是新一代航电系统支持平台机载计算机系统的重点，其设计影响到新一代综合航电系统的性能和成本。该文分析了机载分布式操作系统的特点及性能，提出了三层栈结构的软件设计思想。通过标准接口(物理接口和逻辑接口)使得层与层、模块与模块之间得以分离，实现了功能模块化、软硬件隔离性、软件的再利用性、可剪裁性和易维护性，以适应航空电子系统任务能力的新需求。     

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。     

椭圆曲线密码的优化设计方法

椭圆曲线密码算法依赖于离散对数问题的困难性,具有安全强度高、计算复杂度小的特点.椭圆曲线密码系统的主要操作为点乘运算,是加解密过程中最为耗时的部分.文中对点乘运算进行优化,提出了椭圆曲线密码算法实现的硬件体系结构,设计了基于FPGA/ASIC的加解密系统.通过对有限二进制域的乘法优化、平方优化和除法优化,提高了加解密算法的实现效率.分析和测试表明,所设计的硬件体系结构具有硬件资源消耗小、模块接口复杂度低和可扩展性强的特点,且支持113、163、193等多种密钥长度,相对于椭圆曲线密码算法的软件实现,文中的椭圆曲线密码处理器加速比最高可达到上千倍.     

白盒攻击环境下的任务规划系统安全传输方法

针对任务规划系统中的安全传输在白盒攻击环境（WABC）下通信密钥容易被窃取的问题,提出基于修改之后的白盒高级加密标准（白盒AES）的任务规划系统中的安全传输方法。首先,将高级加密标准（AES）拆分成许多查找表,并将密钥嵌入到查找表当中,然后再将查找表按照AES的执行顺序进行合并;其次,在地面按照给出的白盒AES生成算法利用不同的密钥生成不同的白盒AES程序;最后,将这些白盒AES程序嵌入到任务规划系统的安全传输当中,当需要更换密钥时,再在地面将原先的白盒AES程序擦除,生成新的白盒AES。理论分析表明,与传统的任务规划系统中的安全传输相比,修改后的任务规划系统中的安全传输方法可使攻击复杂度提高到2⁹¹,达到足够的安全强度,可以保护通信密钥。     

综合化航空电子系统安全评估方法

新一代航空电子系统呈现综合化、模块化的趋势,具有资源高度共享、信息快速传输、软硬件高度集成的特点,这些均对航空电子系统的信息安全性提出了新的要求。基于MILS（多级独立安全系统）架构的综合化航空电子系统给出了解决信息安全性的方案,其安全评估面临巨大的挑战。传统的CC评估方法因为其复杂性、耗时性、只能定性描述而不适用于MILS系统。为了达到定量的的安全评估,提出一种基于层次分析法（AHP）和灰度关联分析法（GRAP）的MILS安全性评估方法。AHP用于获取每个组件关于最终安全评估目标的权重。GRAP适合于分析评估数据来实现定量综合评估。这种新方法克服了CC评估的缺点并实现了MILS系统安全的定量描述。     

双线性系统的静态分散输出控制

研究了一类T-S双线关联系统的静态输出控制反馈问题。应用分散控制理论,得到了闭环关联大系统Lyapunov稳定的充分条件。相应的分散模糊控制器可由线性矩阵不等式(LMD的解得到。最后,由数例仿真验证了所提方法的有效性。     

基于时域编码结构光的高精度三维视觉引导抓取系统研究

在许多自动化应用场合中,如分拣和上、下料等过程中,机械臂抓取是非常重要的一个环 节。在有遮挡或物体杂乱放置的情况下,对物体进行可靠、快速和精确计算位姿是机械臂抓取的难题之一。该文提出一种针对非规则目标的 3D 视觉引导抓取系统。首先,该系统运用面结构光系统对目标进行高精度三维重建,并建立离线 3D 点云模板库;然后,将标准模板与点云预处理后的场景点云进行匹配,得到匹配参数后,由坐标系之间的转换矩阵计算机器手抓取位姿;最后,引导机器手完成对目标物体的抓取。实验结果表明,所开发的机械臂抓取系统能够对非规则目标进行可靠、快速和精确的 抓取。     

综合化航空电子系统软件接口研究

综合化航空电子系统软件对系统的综合性能具有较高的要求。全面分析了综合化航空电子系统的性能需求,定义了综合化航空电子系统性能评估模型,首次对综合化航空电子系统进行全面评估,建立了综合化航空电子系统体系结构和功能软件的评估模型,分析和对比了综合化航空电子系统软件现有接口标准规范。在航空电子系统软件开发中将多个标准结合起来参考使用,将有利于提高机载软件的重用性、移植性、安全性和可靠性。     

基于GSM技术的AICPS容错重构与安全管理研究

采用基于TLS三层栈的先进的航电系统结构,阐述了机载综合核心处理系统AICPS的软件结构和组成。其通用系统管理GSM分为健康监控、故障管理、配置管理和安全管理4个软件功能模块,以及飞机级、综合区级、资源元素级共三级。基于GSM、运行蓝图和虚通道,论述了AICPS的故障管理技术、容错重构机制和安全管理策略,由于航空电子系统高安全、高可靠性等特点,研究故障管理、容错重构以及安全管理非常必要,其研究对于提高我国航空电子系统的可用性、可靠性和提升武器装备嵌入式系统的主动防御水平,提高航空武器装备系统的抗毁性有着重要的意义。