AFDX网络协议研究

介绍了AFDX网络的产生背景及发展历程;解析了ARINC664规范各个部分的功能及与开放式系统参考模型的关系;总结了AFDX网络相对于商用以太网的特点和AFDX网络与机载系统的关系,通过对AFDX在A380等飞机上的应用研究,归纳了基于AFDX网络的航空电子系统的特点;AFDX网络已成功应用于工程实践,该网络具有完整的协议结构,具有高实时性、高确定性和高可靠性的特点,是一种新型的机载网络总线。     

机载塔康设备综合检查仪设计

使用市场上成熟的模块和技术研制机载塔康设备综合检查仪,以降低成本和提高设备的可靠性;根据设备的测试需求,选用嵌入式工业平板电脑、USB-ARINC429通讯卡、USB-数字IO卡、串行接口数字表和自研的塔康信号模拟器等构成检查仪硬件,使用CVI9.0编写了测试程序;应用表明:检查仪集成度高,使用方便,能够完成对塔康设备的自动及手动测试。     

基于AADL的综合航电分区系统可调度性判定

综合模块化航电(IMA)系统中的分区系统提高了其可靠性和安全性,但在系统设计和实现过程中,应采用各种分析和验证方法确保系统的时间需求得到满足。为此,针对符合ARINC653规范的IMA系统,根据分区系统层级调度的特性,提出一种基于仿真的分区任务集可调度性判定方法。借助Cheddar工具及其自定义调度策略功能,使架构分析和设计语言(AADL)具有对分区系统进行建模的能力,并利用该工具对AADL模型进行仿真以判定系统的可调度性。实例分析结果表明,该方法能自动、准确、快速地进行可调度性判定,并以甘特图的方式绘制任务调度过程,得到直观、详细的结果。     

民机航电系统综合核心处理机平台软件技术研究

针对大型民用客机综合模块化航电核心处理机驻留功能应用数量多、安全级别不同、需独立认证等特点,提出了一种基于ARINC653规范的平台软件架构,设计并实现了平台软件,包括平台基础软件和10项平台驻留应用,研究了相关关键技术,为国产大型民用客机综合模块化航电系统的研制提供了技术支撑。     

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。     

民用飞机IMA驻留舱门监控系统程序开发技术研究

随着民用飞机的发展,舱门监控系统变得越来越重要.但在世界范围内仍然存在很多起因舱门故障导致的飞行事故,因此提高民用飞机的安全性和可靠性迫在眉睫.将民用飞机舱门监控系统应用程序驻留在IMA(Integrated Modular Avionics)平台,通过驻留应用程序监控舱门、滑梯和飞行锁等状态,能够实时准确检测出舱门的位置.根据IMA平台体系结构,设计出了飞机舱门监控系统的构型,给出了驻留应用程序详细的设计方案,实现了驻留应用程序的各个功能模块,配置了驻留应用程序的XML文件,并对该系统进行了仿真与测试.验证结果可为我国民用飞机的应用程序驻留到IMA系统提供参考.     

航电中继系统多通道ARINC429总线故障注入方法

针对民用飞机航电系统集成测试中多通道故障并行注入的问题,研究ARINC429总线故障注入方法并实现功能设计;首先,分析航电中继系统的数据交互方式,设计基于航电中继系统的故障注入架构,研究基于反射内存通信网络的多通道并行故障注入方法;然后,分析ARINC429总线在协议层和应用层的故障类型和对应的注入方式,并完成故障注入功能的逻辑设计;最后,基于航电中继系统搭建故障注入实验平台,进行故障注入实验;实验结果表明,所研究的故障注入方法能够有效完成多设备、多通道航电总线在协议层和应用层的低延时故障注入,满足航电系统集成测试的要求。     

基于RTX实时系统ARINC429总线通信驱动开发

某型导弹模拟器采用ARINC429总线通信,根据通信协议的实时性要求,通信板卡需要运行在实时环境中,因此设计并实现基于RTX实时环境下PCI插槽的ARINC429总线驱动;在简要介绍ARINC429通信板卡和RTX实时子系统的基础上,将硬件板卡从Windows环境下转换到RTX环境,详细介绍了驱动系统结构以及标准驱动的实现步骤和关键技术,并通过实验测试证明,该驱动程序能够准确可靠实现总线数据的接收和发送,且实时性良好.     

VxWorks平台内核态ARINC653分区实时调度算法设计与实现

集成模块化航空电子架构(integrated modular avionic,IMA)已成为主流航空电子系统;ARINC 653作为航空电子设备IMA架构的标准应用接口,成为研究航空电子软件编程方法的入口;最新研究表明,VxWorks能够为航空电子分区管理提供最优化的平台;然而,基于VxWorks的ARINC 653高效分区调度算法依然是研究的“盲区”;由此,设计了VxWorks内核态分层ARINC 653分区实时调度算法,提高了分区调度效率,为VxWorks内核ARINC 653完整性的研究提供非常有价值的参考;实验数据说明,相较于传统用户态分区管理模型,该调度算法使分区释放开销和分区释放抖动两项指标均显著降低.     

同步语言Signal在综合航电系统建模仿真中的应用

为了辅助航空电子系统进行综合设计,提出了用Signal语言对新一代综合航电系统进行建模仿真和性能评估的方法。Signal语言是一种同步语言,它通过时钟推理机制来反映复杂系统的确定性、安全性、有界性等问题,能够直观地表示系统元素之间的约束关系及特性,通过构造同步实时评估模型来反映系统的实时性。基于ARINC653标准,对新一代模块化综合航电系统进行了建模仿真。