基于模型驱动的航电系统安全性分析

针对综合化航空电子系统安全性分析存在的失效模式完备性和动态失效问题以及数据一致性问题,将航电系统分为应用操作层、功能层和资源层3个层次,采用形式化方法分别对每个层次进行建模,利用模型转换技术实现3个层次之间的语义转换,确保语义的一致性。利用AADL语言对系统应用操作和功能层建模,实现对应用操作模式完备性检查,利用AltaRica语言对系统的异常行为建模,实现对系统的动态失效问题分析。本文以飞机自动驾驶系统为例,利用AADL建模工具Osate实现对应用操作模式的分析,借助于基于AltaRica语言的SimFia工具对其安全性进行分析,结果验证了所提出方法的有效性和实用性。     

基于模型的航电系统研发方法研究

为满足航电系统的结构越来越复杂、系统综合化程度越来越高的需要,提出了基于模型的航电系统研发方法.详细介绍了自顶向下的模型化系统设计、自动化系统的实现以及基于模型的系统仿真和测试方法.通过实际项目的应用和验证,基于模型的航电系统研发方法能够有效地加快设计迭代速度,减轻人工编写代码的工作量,提升研发团队的协同开发能力.     

优先级驱动下航电系统任务安全性验证研究

优先级设置不当会导致任务被延迟或忽略,从而增加航电系统安全风险。因此,开展优先级驱动下航电系统任务安全性验证研究,对于提高系统安全性,保障飞行安全具有重要意义。研究中预测待执行任务的优先级并让航电系统按照优先级模拟运行任务,采集任务执行过程中的相关指标,计算指标的贡献度,结合指标统一量化值,得出航电系统任务安全性系数。根据系数验证优先级驱动下航电系统任务安全性。结果表明,面对任务场景4时,航电系统的安全性系数较低,在[0.6,0.7）之间,存在显著的风险,而其余任务场景的航电系统安全性均处在非常高、高等级,说明在大多数情况下,航电系统能够有效地应对各种任务场景,并维持较高的安全性能。     

模型驱动的嵌入式系统设计安全性验证方法研究

基于模型的嵌入式系统安全性分析与验证方法是近年来在安全攸关系统工程领域中出现的一个重要研究热点。提出一种基于模型驱动架构的面向SysML/MARTE状态机的系统安全性验证方法,具体包括:构建了具备SysML/MARTE扩展语义的状态机元模型,以及安全性建模与分析语言AltaRica的语义模型GTS的元模型;然后建立了从SysML/MARTE状态机模型分别到时间自动机模型以及AltaRica模型的语义映射模型转换规则,并基于AMMA平台和时间自动机验证工具UPPAAL设计实现了对SysML/MARTE状态机的模型转换与系统安全性形式化验证的框架。最后给出了一个飞机着陆控制系统设计模型的安全性验证实例分析。     

综合航电系统信息安全性设计

在飞行器航天器产品中安全性、可靠性是最重要的性能指标,它是综合化航电系统设计者的宗旨。综合化航电系统的安全性范围很广,它涉及飞机安全、人身安全、任务安全、信息安全、网络安全、设备安全等诸多方面。着重对综合航电系统中信息传输保密技术、数据存储保密技术、访问控制技术作了设计论述。目的是为综合航电系统的机载综合核心系统提供安全支撑平台。     

基于Markov模型的系统安全性和可靠性分析

建立了二乘二取二系统状态转换的Markov模型,研究了失效率、维修系数、故障检测覆盖率等参数对二乘二取二系统的安全性、可靠性和可用性的影响,证明分布式二乘二取二系统具有更高的可靠性、安全性。     

基于静态污点分析技术的软件内核驱动安全性检测

由于软件内核驱动运行在内核态,对其进行安全性检测需要与传统用户态软件不同的方法。通过对真实内核驱动漏洞的分析,总结其漏洞模式,针对性地提出一种检测方法。采用静态污点追踪技术,对内核函数进行收敛状态约束的计算求得其状态不动点,检测用户态下输入污点参数在内核Dispatch例程内的传播情况,判定是否存在内核驱动漏洞。通过对多款知名杀毒软件内核驱动的真实测试,发现四个未公开的内核驱动漏洞,验证了该检测方法的有效性。     

基于航电系统架构模型的安全性分析工具的设计与实现

航电系统作为安全关键系统,必须对其进行共模分析和区域安全性分析,以满足系统的隔离性需求。随着航电系统综合化程度的提高,传统的共模分析和区域安全性分析方法主要依赖于分析人员对系统的理解程度,无法确保隔离性需求的完整性。同时由于安全性分析人员与系统设计人员对系统的理解不同而导致系统需求难以追溯,尤其在设计方案频繁变更的情况下,会出现安全性分析结果不准确、不一致的情况。针对上述问题,设计并实现了一种基于航电系统架构模型的安全性分析工具,通过采用物理架构中数据信号路径追溯的方法自动完成故障树建模,并基于此故障树完成共模分析和区域安全性分析,得出共模检查单和区域隔离性需求。以某飞机驾驶舱显示系统为案例的实验结果表明,该工具能对SysML语言描述的航电系统架构模型进行故障树自动建模,并能对需要隔离的系统组件进行标记,确保了共模分析和区域安全性分析结果的完整性。     

基于STAMP的形式化安全性分析

传统的安全性分析方法用于分析由失效引起的事故能够起到很好的作用,但是目前大多数事故是由于部件间异常的交互引起的,应用传统的分析方法已经力不从心了。因此给出基于STAMP(System-Theoretic Accident Modeling and Process)的形式化安全性分析方法。首先介绍基于STAMP的安全性分析原理及分析步骤,形式化分析工具NuSMV及CTL语言;然后提出应用形式化方法进行基于STAMP的安全性分析的方法;最后,结合温控系统对方法进行了实例验证。     

基于SysML的航电系统架构安全性评估方法

针对现有系统安全性分析方法中安全性分析与航电系统架构设计过程无法融合的问题,提出基于SysML的航电系统架构安全性评估方法。首先在EA中基于SysML建模语言建立系统架构模型;然后利用XML解析技术从中提取系统关键信息,并建立故障树模型对其失效概率与区域安全性等进行分析,得到安全性评估结果;最后基于SysML语言对IMA架构下的显示系统进行架构设计和安全性评估,评估结果验证了所提出安全性评估方法的有效性。     

虚拟环境建模及实时性改善方法

提出了虚拟现实软件实现方法的概念,利用交互方式的,比较,阐明了虚拟现实与仿真的区别,通过计算机三维实体造型和真实感环境泻染技术,实现了虚拟环境建模,通过融入增强现实的思想,把握虚实结合尺度,将基于图象的方法与基于建模的相结合,从而改善了眯拟环境下交互的实时性。     

基于IMA平台的嵌入式软件设计模型仿真及实时性分析方法

如何确保机载软件满足其实时性需求一直是一个引人关注的研究问题。根据工业界的报告结果,缺陷发现得越早,用于修复缺陷以提高机载软件不超时的可能性的代价就越小。对于运行在由ARINC653标准所描述的综合模块化航电系统(IMA)上的机载软件可采用以下方法:将机载软件的设计模型(UML模型)转化成仿真模型(Simulink模型),通过在Simulink平台上运行仿真模型来发现潜在的实时性问题。由于机载软件可能与IMA平台之间具有大量的交互(例如接口层和操作系统层)用来申请使用资源或者与其它的应用程序进行通讯,因此设计了一个仿真内核来仿真IMA平台的行为。最后,使用一个工业案例来论证上述方法的有效性。     

电力企业信息安全基线标准体系研究

本文意在分析目前电力企业信息安全风险管理的困难,并剖析其原因所在,进而引出信息安全基线标准体系。在文中介绍了基线安全的概念、基线安全保障体系以及基线式安全模型,为电力企业信息安全风险管理提供一种新的思路。     

一种结合线性时序逻辑和故障树的软件安全验证方法

嵌入式软件在安全关键领域的广泛应用使得保障软件的安全性成为学界的研究热点。故障树技术是工业界常用的传统的安全分析方法之一。然而,传统的故障树无法精确描述安全关键系统中具有时序特征的系统故障。针对此问题,给出了一种结合线性时序逻辑和故障树的安全验证方法。该方法运用线性时序逻辑对故障树进行形式化规约,从中抽取出软件安全属性并用时序逻辑公式进行描述,用以支持对安全关键软件的模型检验。最后,以某机载控制系统软件数据处理故障模块的模型检验为例,来说明该方法的有效性和可行性。     

安全编程研究*

安全编程是一种消除或降低软件安全威胁的开发模式。现有的安全编程研究是基于特定功能和环境的,在当前安全性已成为绝大多数软件性能的重要指标的情况下,它已无法满足软件安全实现的需要。通过建立一种通用的软件安全威胁模型,提出了不依赖于功能和环境的系统的通用安全编程方法,并按照软件实现阶段进行论述,为进一步建立通用的安全编程模型打下了基础。     

Latent variable MPC for trajectory tracking in batch processes

A novel multivariate empirical model predictive control strategy (LV-MPC) for trajectory tracking and disturbance rejection for batch processes is presented. The strategy is based on dynamic principal component analysis (PCA) models of the batch process. The solution to the control problem is computed in the low dimensional latent variable space of the PCA model. The trajectories of all variables over the future horizon are then computed from the latent variable solution of the controller. The excellent control performance and the modest closed-loop data requirements for identification are illustrated for the temperature tracking in simulations of an emulsion polymerization process, an exothermic chemical reaction system and for MIMO temperature and pressure tracking in a nylon polymerization autoclave.     

油库安全自动化系统设计与实现

本文针对油库安全系统现状,对油库进行了危害与可操作性（HAZOP）分析,通过对油库事故源的分析,找出目前油库存在的安全漏洞,对油库安全控制系统设计、安全控制原则等提出解决方案,并应用于销售板块八拜油库,取得良好应用效果。     

基于IMA的电视指令制导系统蓝图

以电视指令制导系统为例进行模块化航电设备融合研究和先进航电设备体系结构的建模和仿真。围绕综合模块化航电系统(IMA)给出蓝图概念,描述其在综合电视指令制导系统中的应用,为电视指令制导系统从传统的系统结构向IMA转变提供参考。     

遥感影像纹理分析方法综述与展望

遥感影像的纹理分析已经成为一种重要的提高遥感影像分类精度的手段。着重介绍了用于遥感影像纹理分析的方法,对这些方法进行了分类和综合;这些方法的类别是:统计方法、结构方法、模型方法以及基于数学变换的方法。接着分别对各类别中的多种纹理分析方法进行了剖析,列举各自的纹理特征,并指出了这些方法的优缺点和适应性。然后对应用这些方法的影像分类效果做了对比分析。最后分析了遥感影像纹理分析近年来的发展方向并对未来发展进行了展望。