基于Arcadia方法的民机信息系统架构设计

传统的基于文档的系统工程是目前民机研制的主要研制方法,存在需求获取不清晰、不同层级的需求与设计不一致、难以追溯以及设计方案更改难度大等问题。结合Arcadia方法和Capella建模工具,提出基于Arcadia的民机机载系统基于模型的系统工程研究方法。通过集成运行、系统、逻辑和物理的视景,构建了特定场景下的机载系统模型。研究表明,基于Arcadia的民机机载系统能够有效避免传统的基于文档式需求的风险和问题,保证了系统架构与需求分析的紧密融合。     

MBSE在航空计算机需求与设计迭代中的应用

随着航空计算机的快速发展,系统规模与复杂度迅速增长,传统的系统工程方法难以满足要求.针对复杂的航空计算机系统,采用基于模型的系统工程方法,对系统进行需求分析与建模,并在需求的基础上对系统设计与架构进行建模.通过将传统的基于文档的系统工程方法与基于模型的系统工程方法进行对比,说明了基于模型的系统工程方法的有效性.针对需求...     

MBSE在机载机电计算机研制过程中的应用探索

随着飞机系统的多电化、智能化发展，机载机电计算机高集成度化，系统架构和接口设计愈发复杂。随着机载机电计算机研制周期、成本的不断增加，质量问题日益突出。针对复杂机载机电计算机严峻的质量形势，提出使用基于模型的系统工程（Model-Based System Engineering,MBSE）方法，以模型和标准图形化方式对系统研制的行为过程进行描述，来解决复杂工程问题。实现了MBSE在机载机电计算机研制流程中的本地化，将验证环节前置，提升了研制质量，对其他复杂计算机类系统有借鉴意义。     

基于模型系统工程方法研究与展望

基于模型的系统工程是近年产生的新型系统工程方法,用模型基线取代文档基线以应对现代大型系统的复杂性与软件密集型特性。该方法的基本元素是模型,着眼于模型应用方法的发展演化历程,对基于模型系统工程方法的可行性基础、理论基础、工程应用基础展开研究,总结整理出从模型表示方法,系统建模体系到基于模型系统工程方法的发展脉络,解释了其内在联系,指出了下一阶段发展方向。     

基于ARCADIA MBSE在运载火箭能源子系统的应用

传统的基于文档的研制模式已经难以适应复杂的运载火箭能源子系统设计的需要,而实践证明目前广泛使用的基于模型的系统工程方法(Model-Based System Engineering , MBSE)——Harmony 系统工程方法较为复杂,对设计师要求较高,给工程应用带来了一定的困难。因此,本文提出了面向运载火箭能源子系统开发设计的架构分析与设计集成 (Architecture Analysis and Design Integrated Approach, ARCADIA) MBSE方法,考虑运载火箭研制流程和特点,利用其迭代细化的特点,分别构建系统分析模型、逻辑架构模型和物理架构模型,该方法提供了无歧义且精确的能源子系统模型,保证了该系统的一致性、正确性和完整性。相较于Harmony 系统工程方法,ARCADIA MBSE方法更符合设计习惯,便于设计师理解与建模,从而进一步提高了系统设计效率。这套ARCADIA MBSE设计研制流程能适用于运载火箭电气系统,可为下一步应用奠定基础。     

一种基于相关反馈的信息检索模型

针对现有信息检索系统难以按查询需求处理检索文档的问题,提出了一种基于相关反馈的信息检索模型,分析了查询词分解,推导了相关反馈机制和正规化过程,并进一步阐述了文档提取方法。提出的模型通过相关反馈和查询词扩展,克服了传统方法无法计算文档与查询词之间的相似度问题,并能有效地处理检索文档。仿真结果证明了该模型的有效性和可行性。     

一种基于MBSE的飞行传感器系统需求建模方法

针对传统的基于文档式的需求工程方法无法满足当前复杂系统的需求分析,论文提出一种基于模型系统工程(Model-Based Systems Engineering,MBSE)思想的传感器系统需求建模分析的方法,辅以DOORS工具对需求进行管理。首先,基于DOORS对飞行传感器系统的需求管理进行研究,以支持系统的需求演进,方便后续的需求建模分析;其次,在Rhap?sody环境下采用SysML用例图对飞行传感器系统需求进行静态建模分析,从参与者的角度分析系统需求用例;最后,通过对某型号无人机传感器系统应用实例的分析来验证该方法的有效性和可行性。     

面向PHM的民机飞行数据分析及应用研究进展

针对现代飞机装备在可靠性、安全性、维修保障性和成本等方面存在的问题,探究了飞行数据在民机故障预测与健康管理领域的最新技术发展及应用。介绍了民机飞行数据采集和译码原理,针对民机智能运维应用场景,结合机器学习和数字孪生等技术,重点介绍了围绕机载系统健康监测与预测维修、发动机状态监控与寿命管理等应用场景的数据分析与建模方法,并结合实际工程问题给出了数据分析应用案例。开发的具有自主知识产权的民机飞行数据译码和智能化分析工具,可面向不同用户需求、不同机型开展客户化开发与部署,实现了民机的飞行安全监控和故障预警,可为民航运输安全、运营、保障等需求提供数字化、智慧化的关键理论与技术支撑。     

军用航空机载嵌入式软件第三方测评发展与挑战

随着国内第三代航空机载系统软件的研制,作为军工产品鉴定/定型考核试验的软件第三方测评在管理理念和测试技术等方面均取得了卓有成效的成绩.航空机载系统提升至第四代后,机载嵌入式软件在系统架构、新一代机载网络、基于模型的系统工程和人工智能应用等方面实现了跨越式转变,软件第三方测评在技术方面受到了严峻的挑战.描述了软件第三方测...     

面向民机综合环境监视的实时Linux设计与测试

综合环境监视(IAESS)是民机航空电子系统中的重要组成部分,其综合化程度的发展是当前研究的热点。将环境监视中的各项功能,如机载防撞系统(ACAS)、地形告警系统(TAWS)等进行软硬件综合,对软硬件系统中的操作系统提出了实时性、高可靠性等要求。针对这一问题,提出了一种新的基于虚拟中断技术的实时Linux设计与实现方法。在此基础上,对综合环境监视系统架构进行了分析和测试。试验结果表明,该实时Linux设计方案能够胜任实时性操作系统,可在未来的应用中很好地满足民机综合环境监视系统的实时性需求。     

基于抽象工厂模式的机载显示系统图形生成技术研究

机载显示系统直接关系到先进航电系统的性能和成本,针对机载显示系统的特点、性能要求,分析了目前机载显示系统存在的复用率低、不易于移植、继承性差、无法重构、成本高等缺陷。提出了基于抽象工厂模式的图形生成设计新思想,对机载显示系统图形库进行分类、分级抽象,建立图形处理模型、图形绘制模型和显示模型三级架构,统一了字符、图形、窗口的模型处理方法。基于OpenGL实现了图形模型开发库和机载显示系统图形生成架构,以该方法实现了某型飞机显示系统的开发,实验证明,该方法实现了显示系统通用开发技术和软件重构技术。     

民机系统总装测试技术发展现状与趋势

随着民机机载系统综合程度越来越高、交联关系日趋复杂,在系统总装阶段采用充分、前沿的测试技术对试验对象进行测试,是验证系统装机质量的重要手段.论述了国内外民机系统总装测试技术现状,分析了国内民机系统总装测试技术的不足之处与原因,进而提出我国民机系统总装测试技术的未来发展趋势及解决思路.     

一种针对不同总线协议测试设备通信的通用ICD设计

针对民机测试中测试设备的通信协议繁杂、难以进行统一管控的问题,提出了一种基于可扩展标记语言(XML)的通用接口控制文档(ICD)设计方法。利用ICD的通用性特点将其设计成工程层级、设备层级和消息层级3个层级,分别描述各类总线协议的工程测试中的设备通信活动、设备通信过程和通信消息帧。通过加载通用ICD,可实现不同总线协议的被测数据与测试设备进行集中交互,并在某型的民用飞机中的总装功能试验中进行了实践应用。实践结果表明,该方法能实现多协议测试设备的通信,有效解决了测试设备通信协议种类繁多、统一管理难的问题,促进了民机集成测试技术的发展。     

一个机载软件需求形式化建模与分析实例研究

现代民机机载软件系统的功能与复杂度在快速增长的同时还必须满足更严格的安全标准, 使得在机载软件需求层级必须进行诸如一致性、完整性等分析与验证成为重要的挑战. 工作基于一个自主设计实现的面向机载软件自然语言需求形式化建模与分析工具平台(ART)展开对座舱显控软件子系统(EICAS)需求的建模与分析, 包括: ART工具平...     

功能交联条件下飞机混合增强故障诊断方法

由于飞机系统结构复杂,功能交联程度高,传统以机内测试（BIT）方法为基础的机载综合诊断方法受到机载测试点设置限制,故障检测、隔离能力无法完全满足部队使用维护需求。近年来,数据驱动方法发展迅速,并被广泛运用到故障诊断中,其中概率神经网络（PNN）凭借其结构简单、计算速度快、运算精度高和分类结果好等优势,非常适合故障诊断与分类问题。但同时,数据驱动方法由于样本不足,工程应用存在困难,不能完全替代传统方法。为提升系统故障检测率、隔离率,降低虚警率,通过应用PNN处理飞机健康状态数据进行故障诊断,并结合BIT中的诊断信息,利用二者间的互补性提出了一种混合增强飞机系统故障诊断方法。详细介绍了该融合方法的基本原理、融合层次、融合规则等。最后,通过某型号飞机分系统诊断实例表明,该方法检测、隔离能力有显著提升,能够满足功能交联条件下飞机故障诊断需求。     

飞机自动驾驶仪自动测试设备的设计与实现

作为飞机重要的机载电子设备，自动驾驶仪用于辅助飞行员操纵飞机按照预定程序执行飞行动作。为满足X型飞机自动驾驶仪装备维修保障过程中的系统性能检查需求，针对该型飞机自动驾驶仪的测试需求，分析研究其测试原理，基于自动测试理论与虚拟仪器技术，给出测试设备的测试架构，完成测试系统软硬件设计与开发，并对其性能进行测试，测试结果表明其有效性。所提出的测试方法对于其他飞机重要机载电子测试设备的设计具有参考与借鉴意义。     

基于以太网的民用飞机客舱网络架构设计

客舱系统是民机航电系统的重要组成部分,主要包括客舱核心系统、机载娱乐系统和外部通信系统三大部分.本文通过对客舱典型业务、客舱网络设计要求和客舱常用设备的分析,结合对以太网技术的研究,设计出一套满足当前客舱典型业务的一体化网络架构方案,并对该网络架构中重要连接设备做出了详细功能说明的,最后使用OPNET网络仿真工具对该网络架构进行了仿真验证,表明了客舱一体化网络架构的优越性和可行性.