未来十年综合航电系统的发展趋向

本文主要阐述未来十年国外综合航电系统的总的发展趋向，重点介绍了在开放式系统结构的研究与应用、采用COTS技术、模块化、多传感器综合技术等方面的发展趋向。     

基于DMT的1553B带宽扩展研究

由于传统的MIL-STD-1553B总线难以满足高速数据传输需求且更换现有总线代价过高,因此迫切需要在不影响现有基带通信的条件下升级1553B系统以提供高速通信接口。本文分析1553B的信道特性并据此选择频谱利用率高、抗频率选择性衰落的离散多音调制(DMT)作为扩展带宽的技术,基于离散多音调制,提出一个与现有通信相互兼容的扩展方案以显著提高传输速率,并对该方案涉及的关键技术进行介绍。     

航电中继系统多通道ARINC429总线故障注入方法

针对民用飞机航电系统集成测试中多通道故障并行注入的问题,研究ARINC429总线故障注入方法并实现功能设计;首先,分析航电中继系统的数据交互方式,设计基于航电中继系统的故障注入架构,研究基于反射内存通信网络的多通道并行故障注入方法;然后,分析ARINC429总线在协议层和应用层的故障类型和对应的注入方式,并完成故障注入功能的逻辑设计;最后,基于航电中继系统搭建故障注入实验平台,进行故障注入实验;实验结果表明,所研究的故障注入方法能够有效完成多设备、多通道航电总线在协议层和应用层的低延时故障注入,满足航电系统集成测试的要求。     

一种飞行试验FC航电系统的采集网络时延测试方法

针对飞行试验FC总线测试的特点,文章提出了一种飞行试验FC航电系统的采集网络时延测试方法,在不影响原航电系统信息传输结构与特性的前提下,测试到通信消息从航电子系统端口发出的精准时刻,解决了航电FC采集网络时延测试难题;通过对某试验机的FC采集网络时间延迟测试,提高了飞行试验某航电子系统的试验计算精度,证明了该方法在工程中的有效性。     

基于StarFabric交换式总线的系统结构优化方法

提出一种基于StarFabric的交换式总线优化实时分布式计算系统结构的方法.针对传统航电网络共享式总线固有的缺点,采用交换式总线相结合的方式,优化航电网络系统结构,突破结点计算机的系统结构设计、实时高速总线设计、系统冗错软件设计等关键技术,构建了基于Pentium处理器和MPC8245 PowerPC处理器的分布式计算系统.该系统具有冗错和分布式计算能力,同时具有高速数据传输能力,能够完成高速实时计算.     

基于多模型融合的航空电子产品故障预测方法

针对复杂机载环境应力条件下航空电子产品故障预测所面临的退化趋势差异大、训练数据样本量小等问题,提出了一种改进长短期记忆(Long Short-Term Memory, LSTM)神经网络模型与集成学习框架相结合的故障预测方法,以满足现代综合航空电子系统智能调度管理与自主维护保障的需求。该方法在LSTM模型中引入Dropout机制,构建基于不同历史数据集的差异性LSTM模型组,以解决故障预测时序信息记忆问题与小样本条件下数据驱动模型训练过拟合问题;采用Adaboosting算法计算模型权重,并基于实时数据动态调整,以滤除复杂机载环境应力引入的预测误差,解决多模型融合的性能差异问题。最后,采用NASA公开的锂电池退化数据集进行仿真验证,实验结果表明,相较于传统BP神经网络、经典LSTM和LSTM基模型,该方法具有更高的趋势拟合度和预测精度。     

基于策略的AFDX网络管理的设计与分析

为了减小网络管理流量对航电系统正常通信任务的影响,并缓解航空电子管理任务的交叉耦合问题,提出一种基于策略的分布式航空电子网络管理模型,拟采用分层管理方式,在策略指引下对航空电子全双工交换式以太网( avionics full duplex switched Ethernet,AFDX)进行针对性的监控,以有限的宿主计算资源进行及时的信息处理.给出一个AFDX网络互连拓扑的案例,对于常规和基于策略的网络管理体系的复杂度进行评估,并在一套设定的虚拟链路(VL)流量配置下,比较两种体系下的网络管理流量对VL通信任务实时性的影响.网络演算和仿真结果表明了该模型具有可行性和有效性.     

美军F-22的先进航空电子系统

F-22“猛禽”战斗机将取代F-15成为美国空军的下一代空中优势战斗机。文中主要论述F-22“猛禽”战斗机的综合化航空电子系统（IAS）的分层设计、综合化体系结构以及主要设备,包括共用综合处理器（CIP）、APG-77雷达、通信、导航和识别（CNI）、电子战（EW）、外挂管理系统（SMS）、惯导系统（IRS）和控制与显示（C＆D）。最后还介绍了客错与恢复机制。     

微通道液冷冷板设计与优化

通过对系列尺寸微通道冷板进行分析比较,以及试验验证,得到了微通道冷板基础性的设计数据。通过对微通道冷板研究获得如下结论：1）通道宽度同换热性能密切相关,随着通道宽度尺寸的缩小,换热系数增大;2）微通道冷板的设计中,通道占空比对换热性能有较大影响。以换热系数进行比较,在占空比为20％时,换热性能最佳;3）若不计冷板体积的影响,微通道冷板中槽道的高宽比越大,换热性能越好。     

直升机液冷/蒸发制冷联合系统关键部件试验性能

现代军用直升机经常执行特殊飞行任务,其机载电子设备具有功率大、瞬间振荡、高热通量等特点,使得环控系统的冷却需求呈指数上升趋势,进而制约着直升机的巡航功能和战斗性能的提升。针对直升机机载大功率电子设备的冷却需求,结合制冷剂、冷却液循环等子系统,搭建地面稳态试验台,针对蒸发器、冷凝器等关键部件进行了地面稳态试验。研究过程采用仿真与试验相结合的方法,开展了制冷循环中蒸发器、冷凝器等关键部件稳态仿真计算,且完成了蒸发器、冷凝器的换热性能试验研究,对所建立的仿真模型进行了有效性校核与参数修正。上述研究可为后续直升机液冷/蒸发制冷系统的关键部件设计提供一定的参考。