综合化航空电子的系统管理技术

随着微电子技术、计算机技术及信息技术的迅猛发展,航空电子系统完成的功能也越来越复杂,已经从原来独立功能子系统逐渐向高度综合化的航空电子系统方向发展.该文研究在综合化航空电子平台下,采用层次化、模块化的系统管理技术,通过健康管理、故障管理、安全管理、配置管理,解决在综合化环境下的可靠性、可用性问题.     

综合化航空电子系统安全技术研究进展

综合化航空电子系统具有高度综合化、模块化和开放性的特点.各子系统之间相互联网通信,资源高度共享、数据高度融合等特性使得综合化航空电子系统存在巨大的信息安全隐患.事实上,信息安全技术已经成为影响飞机安全和任务执行的关键因素之一.综合化航空电子系统要求信息安全等级为CC(CommonCriteria)的最高安全级别,信息安全模块要求实时性和低开销,因此综合化航空电子系统安全技术面临着巨大的挑战.综述综合化航空电子系统安全体系结构,分析和比较了各种综合化航空电子系统安全保障机制,具体包括:实时操作系统的时空隔离机制,虚通道通信机制,数据通信、处理和存储过程中的机密性、完整性保护机制等.通过这些分析和比较,希望能够为实现具有高可靠性、高可生存性和高可用性的综合化航空电子系统安全技术奠定基础.     

基于服务/模型驱动的智能楼字集成优化仿真平台

为实现智能楼宇自动化及最优化管理,需对楼宇中各子系统和设备进行集中监控和管理.为此提出一种基于服务/模型驱动的智能楼宇集成优化仿真平台.上述系统的整体架构包括建筑信息模型、需求管理模块、系统全局控制模块、人机交互模块和建模工具模块等多个不同层次的子系统/模块.根据用户需求,配置传感器网络和楼宇信息模型,通过设置全局控制器以实现与仿真平台的接口一致.最后以照明管理系统为例,利用CHARON混合建模工具分别建立仿真模型.结果表明改进方法可有效提供智能仿真平台.     

基于航电综合处理平台的整机级电磁兼容仿真

电磁兼容性是航空电子系统（简称航电系统）计算机中一项重要特性。通常航空电子计算机是非常复杂且规模巨大的，涉及到多模块甚至多产品。在电磁兼容性的测试和验证过程中，即使各模块和子卡的电磁兼容性都满足相关标准的要求，也并不意味着将各部分集成到整机平台上时，电磁兼容性一定能符合要求。因此，整机级别电磁兼容性和抗电磁干扰能力的检验和仿真论证要贯穿整个产品的论证和研发阶段。但是要考虑航电综合处理平台整机，甚至整个航电系统的电磁兼容性，需要综合考虑多模块、多产品之间的干扰，仿真难度非常大。利用对开关电源、核心电路的场扩散强度和外壳屏蔽效能等方面进行着重建模，介绍并实现了基于航电综合处理平台的整机级别的电磁兼容仿真。     

基于AFDX终端系统测试的研究

AFDX是为满足商用航空飞行器对高传输速率、健壮性和兼容性的要求,同时为降低成本,并缩短开发周期,空客公司充分利用商业货架COTS硬件产品形成的确定性网络.在新一代的飞机研制中,航空电子系统是大型客机系统的重要组成部分之一,是大型客机的大脑和神经中枢,丽AFDX网络是航空电子系统的枢纽和核心.在实际应用中,由于AFDX终端系统的性能指标直接影响着整个系统的传输性能,因此需要对AFDX终端系统的性能进行综合测试.为此,文中构建了一套AFDX终端系统的测试方法,并对其软硬件及测试方法进行了详细介绍.     

基于MATLAB的双闭环可逆直流调速系统的仿真研究

该文对双闭环无环流可逆直流调速系统进行了计算机仿真研究。双闭环可逆直流调速系统是一个复杂的自动控制系统,在设计和调试过程中有大量的参数需要计算和调整。运用传统的设计方法工作量大,系统调试困难。随着计算机技术的发展,在软件和硬件方面提供了良好的设计平台。该文运用MATLAB软件建立了调速系统的仿真模型。在建立系统计算机仿真模型时。由于系统复杂,首先利用MATLAB的子系统模块将主电路和触发电路封装成一个子系统;然后将子系统与其他模块一起组成整个调速系统的仿真模型。利用SIMUHNK中仿真功能对系统进行了仿真,仿真的结果证明了该方法的可行性、合理性。利用仿真技术可以很大程度地减少双闭环可逆直流调速系统设计和调试强度。     

国外航空电子系统嵌入式在线监测技术

在分析国外航空电子系统嵌入式在线监测体系架构和五级监测解决方案的基础上,介绍了国外嵌入式在线监测技术、标准和开发验证工具的发展情况,提出了全机级嵌入式在线监测体系架构、嵌入式专用监控模块研制、嵌入式在线监测系统的仿真验证平台的构建和标准化建设等方面开展工作的建议,希望能够为未来我国航空电子系统嵌入式在线监测技术的发展起到一定的借鉴和指导作用。     

调距桨推进仿真实验系统研制

介绍了江苏科技大学研发的调距桨推进仿真实验系统的设计方案及相应的船机桨仿真模型.该实验系统整合了按真实系统进行比例缩放的推进电机子系统、螺旋桨负载仿真子系统、调距桨子系统等物理硬件设备和在MATLAB平台上运行的船桨模型.该实验系统的研制成功将为调距桨推进系统的教学与研究提供良好的仿真实验平台.     

综合化航空电子系统软件接口研究

综合化航空电子系统软件对系统的综合性能具有较高的要求。全面分析了综合化航空电子系统的性能需求,定义了综合化航空电子系统性能评估模型,首次对综合化航空电子系统进行全面评估,建立了综合化航空电子系统体系结构和功能软件的评估模型,分析和对比了综合化航空电子系统软件现有接口标准规范。在航空电子系统软件开发中将多个标准结合起来参考使用,将有利于提高机载软件的重用性、移植性、安全性和可靠性。     

悬挂物管理仿真系统的设计与实现

悬挂物管理系统属综合航电系统中的一个子系统,它是航空电子系统和飞机外挂物之间的接口。悬挂物管理系统根据来自飞行员和航空电子系统的指令,对悬挂物进行管理和控制,为飞行员确定各种军械投放的程序。讨论了悬挂物管理仿真系统的设计与实现,主要探讨了系统设计、系统管理、硬件开发、软件开发以及整个系统的总线信息流管理,系统的设计是采用某型号飞机的总线拓扑结构,通过将该仿真系统和导弹发射装置交联起来,可以完成导弹系统测试。     

一种航电系统接口软件的架构设计

在机载雷达系统研制过程中多采用半实物仿真验证雷达功能,通常由航电系统在半实物仿真平台与雷达系统之间完成数据的传输交互.为了适用于不同型号的雷达系统,在半实物仿真平台与航电系统之间需要一个接口适配环节.基于上述需求设计了一种航电系统接口软件,通过采用层次化和模块化的开发模式和接口配置、协议配置、流程配置等方法,实现了半实物仿真平台与航电系统之间的接口适配.同时该软件具有数据的收发和存储等功能,并确保数据传输的实时性和正确性.     

1553B总线通用仿真测试系统运行支撑平台的实现

航电系统是现代飞机的一个重要组成部分,构建一个1553B机载总线通用仿真测试系统,该系统可以实现对飞机航电系统的测试及故障定位,并为航电设备的开发提供一个调试平台。为了对某新型国产飞机航电设备进行测试及故障定位,搭建了1553B机载总线仿真测试系统运行支撑平台。该平台采用了组件技术,使其具有通用性及可扩展性,分析了该平台的组件结构,给出了各功能组件的具体实现。采用"应用程序框架+可复用组件"的开发方法,设计了1553B机载总线通用仿真测试系统运行支撑平台开发框架。     

基于多线程MVC模式的航电仿真系统软件设计

为了构建航电仿真系统,提出了一种基于多线程MVC(modal view controller)模式的航电仿真系统软件的设计与实现。软件架构采用多线程MVC模式,在保证系统实时性和数据的可靠性的同时,简化了软件设计的复杂度。对于多线程间的数据同步问题,采用由内存映射技术设计的共享变量池,为系统仿真模块、数据监控模块与参数设置模块之间的大量数据交互提供了可靠的解决方案。测试实验结果证实了该航电仿真系统软件的实时性与可靠性。     

显示控制模拟实验系统的总体设计

显示控制管理分系统作为第三代战斗机综合航电系统的核心分系统,采用综合显示和集中控制的方式完成飞行员与飞机之间的人机交互功能;针对院校缺乏实装难以满足综合航电专业教学需求的现实问题,论述了显示控制模拟实验系统的功能需求,搭建了基于TCP通信的总体框架,分析了显示控制模拟设备的集成方案,以构建逼真的半实物操作环境;分析了模拟实验系统软件的总体结构、主控、界面管理、画面显示与管理、通信、设备功能仿真等模块的设计,以及反映教学需求实验项目的开发,为进一步的软件代码实现奠定了基础,也为其他机型航电模拟训练系统的研制提供了切实可行的技术途径。     

基于FPGA的AFDX协议处理芯片设计

航空电子全双工交换式以太网（AFDX）是下一代航空数字网络的首选。AFDX的端系统可以保证数据在航电系统网络之间交换的安全性和可靠性,基于ARINC664规范的第7部分,提出了符合该规范的AFDX协议处理芯片的设计方案,对AFDX协议处理芯片中的关键模块进行了设计和仿真。     

基于Simulink的序列密码仿真建模与分析

提出了利用Simulink对序列密码编码系统仿真的方法.根据基于移位寄存器产生伪随机序列的原理,使用Simulink的存储器模块模拟移位寄存器,在此基础上加上逻辑运算、双路选择等模块建立密钥序列生成器的仿真模型,并使用子系统技术,建立信息加(解)密系统的仿真模型.该方法直观易用,具有较高实用价值.     

制造系统虚拟仿真原型工具的研究

通过对制造系统的分析，基于将“面向对象的分析方法、三维几何模型和仿真机制”统一起来的有向图仿真建模机制，提出虚拟仿真工具的模块化体系结构，开发了面向制造系统的专用虚拟仿真工具，并介绍该虚拟仿真原型工具的总体结构及其主要功能模块。     

航电武器系统精度评估研究

针对航电武器系统完成空空和空地任务精度评估的需要,对航电武器系统评估系统进行了方案设计,建立了航电武器系统基于统计的评估数学模型、基于粗糙集神经网络算法的评估数学模型,设计并实现了航电武器系统评估软件。运用该软件对航电武器系统进行评估研究,根据不同的评估信号采用不同的方法进行评估,仿真结果表明,算法是合理和有效的。评估系统已成功应用于航电武器系统的辅助设计、系统综合、性能在线测试、靶试评估和故障定位。     

ARINC659总线桥接的设计及对总线同步的影响分析

ARINC659总线因其在时间和空间上均提供了完备的故障冗余和操作健壮性,已经逐渐在对数据通信确定性及故障沉默和屏蔽要求较高的航天领域中展开应用。为了使ARINC659总线能够更好的适应航天器综合电子系统的高度冗余容及分布式控制的需求,对一种能够在不同设备中ARINC659总线之间相互桥接的技术进行了研究,进而实现分布式综合电子系统中所有硬件模块的统一时序规划和通信调度,可以显著提升系统中的资源共享、并行处理、故障冗余及分布式控制能力,同时也为关键系统中不同设备中的硬件模块间实现严格的时序关系操作提供了一种解决方案。最后就桥接对ARINC659总线同步机制的影响进行了分析,据此提出了桥接设计的约束和实现规则。