舰船电站网络控制系统可信性分析设计技术

舰船电站网络控制系统由分层、局部向扁平、全局方向发展,信息安全问题可能直接导致功能安全失效,迫切需要开展相应的可信性分析设计;针对舰船电站网络控制系统面临的功能安全、信息安全等可信问题,通过从舰船电站网络控制系统中的系统、数据、网络3方面分析了可信性风险与设计需求,提出了相应的舰船电站网络控制系统可信性分析技术、数据可信性设计技术和网络可信性设计技术,保障舰船电站网络控制系统的可信性,为舰船电站网络控制系统研制过程中开展可信性分析设计提供了技术支撑。     

基于任务的舰船装备软件测试技术研究

针对基于任务的舰船装备软件进行测试时,缺乏任务需求的系统化分析与描述手段、难以从任务执行层面有效生成测试用例、不支持跨平台测试的自动化执行等问题,对舰船装备软件任务分析与建模、基于任务模型的舰船装备软件测试用例生成及舰船装备软件测试自动化执行等三方面关键技术进行了研究,研制了配套的软件测试工具,形成了一整套基于任务的舰船装备软件测试技术,以满足基于任务的舰船装备软件测试的需要。在此基础上,开展了基于任务的舰船装备软件测试技术实例应用,验证了该技术的工程适用性和配套工具的有效性,并形成了典型应用实例,为该技术的推广提供支撑。     

SFMEA安全性分析技术在软件安全性测试中的应用

随着软件在现代高可靠性装备中的比重和关键程度越来越高,传统的软件安全性测试方法已经不能满足当前测试要求,本文主要介绍一种新的安全性测试分析思路和方法——SFMEA技术在软件安全性测试中的应用,以弥补安全性测试需求分析和测试用例设计不足问题.文章首先分析介绍了常规安全性测试内容和方法及其不足,同时分析说明了引入新的安全性测试方法的必要性,然后介绍了SFMEA安全性分析技术相关定义、方法以及流程等,最后结合实例详细描述了基于SFMEA安全性分析技术的软件安全性测试方法与工作流程,并对基于SFMEA安全性分析技术进行安全性测试工作优缺点以及重点关注内容进行了总结.     

某型舰船逆变器测试性设计与分析方法研究

测试性作为装备通用质量特性之一,在舰船装备研制中逐渐受到重视,随着舰船综合电力技术的发展与应用,电力电子设备的作用越来越关键,针对当前舰船电力电子设备未考虑测试性设计的问题,研究了某型舰船逆变器的测试性设计与分析方法。首先分析了舰船逆变器的结构和工作特点,并结合维修保障要求对其进行层次划分;然后对舰船逆变器进行了故障模式、影响及危害性分析,并基于多信号流图模型,利用TEAMS软件建立了测试性模型;最后将测试性定量指标分配至可更换单元,为后续舰船逆变器的诊断设计等工作打下基础,并给同类型设备测试性技术的研究提供一些参考。     

基于LoadRunner自动化应用程序接口的舰船装备软件测试系统设计与实现

针对舰船装备软件接口交互信息量大,利用现有动态测试技术对此类软件开展测试工作时效率较低,自动化测试水平亟待提高的现状,归纳分析了舰船装备软件测试系统的主要能力需求,研究了接口协议形式化、测试用例自动生成、测试用例自动驱动、通信接口转换等关键技术,并以上述技术为基础给出了舰船装备软件测试系统的体系架构设计方案,进而实现了一种基于LoadRunner自动化应用程序接口(LoadRunner Automation API)的舰船装备软件测试系统,为舰船装备软件提供了一种可行的自动化测试手段;该测试系统主要包括测试管理模块、测试用例生成模块、测试用例驱动模块和数据收集与分析模块;采用该测试系统能够有效提高舰船装备软件的测试效率。     

支持运行监控的可信软件体系结构设计方法

近年来,软件的可信性成为软件质量的焦点,对软件可信性的分析、度量和应用支撑成为热点问题.对软件实施有效的监控是提升软件可信性的一种重要途径.然而目前的研究工作主要集中在软件编码以及相关技术的实现层,缺乏一套系统的软件体系结构设计方法以指导、支持运行监控的可信软件的分析和设计.通过引入面向侧面的软件体系结构设计方法及其相关概念,文中提出一种支持运行监控的可信软件体系结构设计方法.在支持运行监控的可信软件构造模型TSCM的基础上,利用一种面向侧面的体系结构描述语言AC2-ADL描述具有监控能力的软件体系结构,试图为分析和设计具有监控能力的系统的软件体系结构提供一种有效的解决方案.通过结合网上拍卖系统的案例展示该方法的主要步骤和结果,讨论了研究中存在的问题和进一步的工作.     

系统级软件FMEA计算机辅助设计研究

软件失效模式和影响分析(SFMEA)是提高软件可靠性的一种重要方法.针对人工SFMEA分析费时费力的问题,着眼于SFMEA的分析过程,对系统级SFMEA计算机辅助设计及相应辅助工具的实现展开了研究,介绍了系统级SFMEA分析的具体步骤,提出了对软件功能单元建模辅助生成软件约定层次,由已有通用失效模式库和相邻层次分析结果辅助获取软件失效模式、软件失效原因和纠正措施辅助设计等,并在此基础上开发了相应的辅助工具,从而减少SFMEA的分析工作量,提高SFMEA分析的效率.     

舰船电子装备综合诊断工程验证系统的设计

为解决舰船电子装备平台指标能力和数据验证能力不足、技术缺乏的问题,提出了舰船电子装备PMA/PATS/IETM/STPS 指标和数据验证系统设计构想,即通过仪器仪表组合以及软件控制,在实险室内完成PMA/PATS设备使用前的调试与验证;文章研究成果可推广应用到其它武器装备PMA/ PATS指标能力和STPS数据的验证,经济效益显著,前景广阔.     

舰船装备软件构件可靠性评估方法

为了解决对当前大型舰船装备软件构件可靠性评估不够直观详细,构件的性能参数缺乏足够的测试数据。针对以上问题进行研究,提出针对舰船装备软件构件的可靠性评估方法、分析和综合评价的工具。本文提出了一种针对舰船装备软件构件可靠性评估方法,接着对其评估过程进行介绍。最后,在开发出的可靠性评估工具上对方法进行验证,它可以实现软件可靠性早期预计以及可靠性分析的自动化实施。该软件可以极为方便的帮助软件可靠性工程师实现舰船装备软件构件可靠性早期预计分析工作,具有重要的工程意义。     

支持SPIN验证的详细级SFMEA方法研究

随着软件系统的规模和复杂度不断增大,以软件为核心的安全关键系统的可靠性和安全性越来越难以保证。软件失效模式与影响分析SFMEA(Software Failure Modes and Effect Analysis)是军工业中常用的一种安全分析方法,其依赖人工分析、缺乏形式化语义、无法支持验证。针对SFMEA方法的不足,提出一种结合SPIN的详细级SFMEA方法,对软件失效模式进行形式化建模与分析,并结合模型检验工具SPIN进行自动化地模型检验和模拟仿真,从而提高软件系统的安全性和可靠性。该方法验证了"缓冲区数组下标越界"的这一失效模式,从而说明该方法的有效性。     

网络设备硬件漏洞研究

在对软件漏洞进行研究的基础上,从发掘网络设备硬件漏洞的角度对网络信息安全进行了思考.分析了网络信息安全现状,列举了当前主要的网络防御技术,分析了交换芯片AL216的组成结构和设计原理,研究了如何利用交换芯片AL216为核心设计实现以太网交换设备,并讨论了利用该芯片设计交换设备可能存在的硬件漏洞.通过论述表明了网络设备硬件漏洞存在的可行性和隐蔽性.     

An evaluation model for dependability of Internet-scale software on basis of Bayesian Networks and trustworthiness

Internet-scale software becomes more and more important as a mode to construct software systems when Internet is developing rapidly. Internet-scale software comprises a set of widely distributed software entities which are running in open, dynamic and uncontrollable Internet environment. There are several aspects impacting dependability of Internet-scale software, such as technical, organizational, decisional and human aspects. It is very important to evaluate dependability of Internet-scale software by integrating all the aspects and analyzing system architecture from the most foundational elements. However, it is lack of such an evaluation model. An evaluation model of dependability for Internet-scale software on the basis of Bayesian Networks is proposed in this paper. The structure of Internet-scale software is analyzed. An evaluating system of dependability for Internet-scale software is established. It includes static metrics, dynamic metrics, prior metrics and correction metrics. A process of trust attenuation based on assessment is proposed to integrate subjective trust factors and objective dependability factors which impact on system quality. In this paper, a Bayesian Network is build according to the structure analysis. A bottom-up method that use Bayesian reasoning to analyses and calculate entity dependability and integration dependability layer by layer is described. A unified dependability of the whole system is worked out and is corrected by objective data. The analysis of experiment in a real system proves that the model in this paper is capable of evaluating the dependability of Internet-scale software clearly and objectively. Moreover, it offers effective help to the design, development, deployment and assessment of Internet-scale software.     

USB原理及其在数据采集系统中的应用

通用串行总线(USB)作为计算机领域新型成熟的外围设备接口，具有传输速度快、易扩展、即插即用、支持热插拔、数据传输可靠等优点。在各行业中，常常利用计算机对各种数据进行采集，USB的出现很容易实现低成本、高可靠性、多点的数据采集。介绍了USB的基本特点、USB的结构、USB的基本硬件元素和USB通用软件以及在数据采集系统中的硬件设计和软件构成。     

支持协同测试的软件测试信息管理系统

提出支持协同测试的通信设备系统软件测试信息管理系统结构,研究了测试需求、测试用例和故障之间映射关系的测试信息关联模型,分析归纳了通信设备系统软件测试流程,提出的测试用例编号方法和协同测试信息模型可以有支持系统软件多版本的协同测试.以testDirector为基础,实现了支持协同测试的软件测试信息管理系统.     

新型沥青冷再生搅拌设备控制系统设计

本文提出一种新型的基于数字PID控制的系统设计方案。该系统采用自主开发的上位机软件和可靠性强的可编程控制器,并利用变频调速实现配料系统的闭环控制,实现搅拌设备的生产自动化,提高了搅拌设备的稳定性、可维护性及生产效率。     

Dependability Evaluation of Software Systems in Operation

This paper deals with evaluation of the dependability (considered as a generic term, whose main measures are reliability, availability, and maintainability) of software systems during their operational life, in contrast to most of the work performed up to now, devoted mainly to development and validation phases. The failure process due to design faults, and the behavior of a software system up to the first failure and during its life cycle are successively examined. An approximate model is derived which enables one to account for the failures due to the design faults in a simple way when evaluating a system's dependability. This model is then used for evaluating the dependability of 1) a software system tolerating design faults, and 2) a computing system with respect to physical and design faults.     

电气设备温度监测的无线传感器网络节点设计

提出了一种可用于对封闭式开关柜内的电气设备进行测温的无线传感嚣网络( WSNs)节点的设计方案.用可编程片上系统(PSoC)作为处理器模块的处理器,运用于WSNs节点的设计之中,使WSNs节点降低功耗,缩小体积,提高可靠性,降低成本,增加生存周期,缩短开发周期.详细阐述了节点系统的硬件和软件实现,并给出了实验结果,其实...     

新型电子装备软件故障诊断方法研究

操作程序(软件)已成为新型电子装备的重要的组成部分．软件中存在的缺陷影响电子装备的战术与技术性能。为了检测和诊断电子装备操作软件故障．针对软件特点和故障特征．建立了软件故障诊断模型，分析了故障隔离方法，提出了基于故障报告信息的诊断策略。实践证明．该方法较好地解决了电子装备操作软件的故障诊断问题。     

An overview of fault tree analysis and its application in model based dependability analysis

Fault Tree Analysis (FTA) is a well-established and well-understood technique, widely used for dependability evaluation of a wide range of systems. Although many extensions of fault trees have been proposed, they suffer from a variety of shortcomings. In particular, even where software tool support exists, these analyses require a lot of manual effort. Over the past two decades, research has focused on simplifying dependability analysis by looking at how we can synthesise dependability information from system models automatically. This has led to the field of model-based dependability analysis (MBDA). Different tools and techniques have been developed as part of MBDA to automate the generation of dependability analysis artefacts such as fault trees. Firstly, this paper reviews the standard fault tree with its limitations. Secondly, different extensions of standard fault trees are reviewed. Thirdly, this paper reviews a number of prominent MBDA techniques where fault trees are used as a means for system dependability analysis and provides an insight into their working mechanism, applicability, strengths and challenges. Finally, the future outlook for MBDA is outlined, which includes the prospect of developing expert and intelligent systems for dependability analysis of complex open systems under the conditions of uncertainty.     

基于USB的卫星通用化地面测试软件的设计

针对当前卫星地面测试设备研制任务剧增、研制需求周期短、密度大、技术更新快的问题,将软件工程中的组件技术引入卫星测试软件领域,提出利用测试功能组件构建通用化测试软件的设计思路;首先,对现有卫星型号的地面测试任务做共性研究;然后,分析研究现有卫星数传分系统和测控分系统单机地面测试涵盖的所有测试功能,描述通用化测试软件的研制需求;以通用化和模块化的设计思路进行软件概要设计;通过分析软件组成、设计流程图、搭建软件界面等步骤进行软件详细设计;最后,软件实现;提出的基于USB接口的卫星通用化地面测试软件,通过某型号功放级地面测试和某型号Ka应答机地面测试,经验证,通用性强,覆盖功能全面,能较好地满足多个分系统单机设备的测试要求。