模块化综合系统的重构设计

航空电子的模块化综合是提升系统综合性能的重要途径之一,重构是模块化综合系统的关键技术.对模块化综合系统的两重构形态(故障重构和功能重构)进行了详细阐述,基于模块化综合系统的体系结构,以面向对象的系统分析方法,提出了一种重构的顶层设计、故障检测和隔离、重构逻辑的设计方法,并对重构的关键要素进行了系统性探讨.     

综合模块化航空电子系统安全分析的模型检测方法

综合模块化航空电子(IMA)系统可以在有效提高系统效率的同时减少资源的分配,但集成工作增加了系统的复杂性,同时使系统的故障在综合过程中传播到其他系统,这对系统的安全性也有很大的影响。传统的系统安全分析方法主要依赖于工程经验和个人技能,存在忽视系统故障状态和误判故障影响的局限性。为了解决该问题,提出了一种新的综合模块化航空电子系统安全分析方法——模型检测,使用遍历算法搜索所有系统状态。这种分析过程的使用在实现自动化的同时减少对工程经验的需求。该方法在综合模块化航空电子系统安全分析中的实用性得到验证,在系统需求规格的基础上给出了分析过程,利用模型检测工具NuSMV进行安全性分析。该方法能够自动识别出引起顶层事件的最小故障组合,从而达到传统故障树分析的目的,最终通过案例分析表明了该方法的实用性。     

综合化信号与信息处理平台设计与实现

为解决大规模分布式异构实时处理平台在航空电子模块化综合条件下的体系结构问题,在分析联合标准化航电系统架构特点的基础上,提出一种基于串行RapidIO硬总线和虚通道软总线互连的开放式系统架构,并完成一套基于该架构的综合化信号与信息处理机,实现了真正意义上的芯片级互连、低延时、多节点、可扩展、可重构的航空电子综合化应用平台。     

综合模块化航空电子系统的故障预测与健康管理技术

航空电子系统是保障现代飞机性能的非常关键因素之一,对其开展故障预测及健康管理技术的研究是保证飞机安全性的重要课题。针对航空电子系统综合模块化的发展趋势,研究了一种面向其开放式与模块化架构的故障预测与健康管理系统。通过对综合模块化航空电子系统的分层结构分析,结合关键子系统展开设计,包含了飞机PHM系统的体系结构设计及相关环节的技术实现。结果表明该体系结构可满足航空电子系统标准化、层次化、模块化、开放性的要求。     

通用信号处理模块功能线程动态重构技术

针对综合模块化航空电子（ Integrated Modular Avionics, IMA）系统中通用信号处理模块（ Signal Processing Module, SPM）功能线程动态重构和应用程序在线更新的工程要求,采用特有的应用程序3级加载流程,能够按照系统指令配置DSP和FPGA,可存储和运行数10种数字信号处理功能程序。目前该技术已在一系列航空电子设备中广泛使用,实现了稳定可靠的功能重构和代码更新。     

一种综合模块化航空电子系统时间同步方法

综合模块化航空电子系统(IMA)的时间同步设计是系统设计的一项重要內容.针对典型的IMA系统,提出了一种"软件授时、硬件同步"的时间同步方法,同步精度达到微秒级.该方法实现简单,可直接应用于工程化的IMA系统时间同步设计.     

基于重复博弈的Ad hoc网络合作转发模型

针对噪音环境下的Ad hoc网络合作问题,运用不完美信息重复博弈模型分析节点之间的交互过程,使用贝尔曼方程构造满足序贯均衡的合作激励机制。对于该机制,节点间无需交换观察信息,节省了节点能量和网络负担。与已有的序贯均衡策略相比,该机制避免使用对观测误差敏感的触发策略,提高了不完美信息环境下网络的合作率和节点的平均收益。仿真结果表明,使用贝尔曼方程构造的序贯均衡策略既提高了网络的合作率,又有很好的适应性。     

基于移动式管道滤波的红外小目标检测方法研究

对于运动小目标检测采用了移动式管道滤波法,这是一种基于序贯处理的多极假设检验方法,其特点是简单直观、易于实现.实验结果表明,移动式管道滤波算法能有效的从众多的候选目标点中成功的筛选出真实目标,可见该检测方法是可行的、有效的.     

面向IMA平台的应用软件动态重构方法

针对综合模块化航空电子系统(integrated modular avionics, IMA)具备高度资源共享、多余度的特点,当IMA航空电子系统内标准模块在功能发生变化或使用备用模块替换工作模块时,传统软件重构方法是将应用软件映像固化在本地类似FLASH芯片中,人工对模块软件升级,以保证模块软件功能正常,降低了平台的可靠性,增加了人力成本。基于此,提出了一种面向IMA平台的应用软件动态重构方法,用于解决IMA航空电子系统重构时应用软件需要动态地适应性重构的问题。具体而言,通过诊断系统内各模块的健康状态,动态地为每个模块分配角色软件,进而为每个模块加载软件映像及配置数据。在保障系统资源的利用率的同时,避免了航空电子系统重构所带来的软件升级冗余操作,提升了系统的可靠性和可维护性。     

序贯检测在“北斗”卫星信号捕获过程中的应用

为了提高“北斗”系统的捕获性能,解决在弱信号环境中无法有效捕获与检到卫星信号的问题,在“北斗”系统的捕获方法中采用序贯检测的方式进行了改进与优化。分析后得出,序贯检测通过双门限与待检测区,使得样本数灵活可变,可以有效应对不同信噪比的信号,在强信号与弱信号下都有良好的效果。通过仿真对序贯检测方式与传统检测方式进行了性能上的比较与分析,结果表明,序贯检测逻辑不仅达到了传统检测方法中预期的检测概率和虚警概率,同时具备更高的性能与灵活性,强信号下缩短了捕获时间,提高了捕获效率;弱信号下提高了2～3 dB信噪比增益与捕获性能;既保证了该检测逻辑的可行性,又为捕获检测过程提供了一种思路与方法。