多阶段任务系统可靠性建模研究

随着系统复杂性和自动化程度的提高,多阶段任务系统(PMS)的应用越来越多。与单一阶段系统相比,PMS的可靠性分析由于阶段之间的相关性而变得更加复杂。在对PMS作简要介绍基础上,文中对PMS可靠性建模的故障树方法作了系统描述,并以某个多阶段系统为例,进行了比较计算分析。     

基于AADL的机载设备系统可靠性建模

AADL可以描述机栽设备系统的时序需求、任务状态等关键性能特性,已应用于航空、电子自动化、机器人控制等实时系统。提出基于AADL的机载设备系统可靠性建模方法,为该系统模型结构的设计和验证提供了理论依据。采用EMA子语言对AADL描述的机载设备系统进行可靠性建模,给出可靠性模型中的错误模型、错误传播和状态映射规则等子句属性的用法。最后通过一个基于AADL的机载设备可靠性建模实例,验证了所提建模方法的有效性。     

贝叶斯网络在飞控系统可靠性评估中的应用

把一种基于贝叶斯网络的故障树分析法应用于飞控系统俯仰控制功能的可靠性评估中,突破传统故障树分析法的局限性——各部件独立、状态为二值,不但可以计算系统的可靠性指标,而且可以定量给出某个事件或某几个事件在系统可靠性中所占的地位,找出系统的薄弱环节。     

贝叶斯网络在飞控系统可靠性评估中的应用

把一种基于贝叶斯网络的故障树分析法应用于飞控系统俯仰控制功能的可靠性评估中,突破传统故障树分析法的局限性——各部件独立、状态为二值,不但可以计算系统的可靠性指标,而且可以定量给出某个事件或某几个事件在系统可靠性中所占的地位,找出系统的薄弱环节。     

基于任务弧段的测控通信任务可靠性建模方法

基于对任务的弧段划分,建立了测控通信任务的可靠性模型.根据任务执行时序图,参与任务的测控通信资源及任务成败标准,将测控通信任务划分为不同的任务弧段,定义了正常任务弧段和空闲任务弧段,基于Markov过程,提出了正常任务弧段和空闲任务弧段的可靠性建模方法.提出了在考虑测控通信资源的开机准备时间和停机时间的情况下的可靠性建模方法,对测控通信任务重新划分任务弧段,各任务弧段依据相应方法单独建立模型,依次求解各模型可得整个任务的可靠性.最后以具体的测控通信任务为例,计算并分析了不考虑资源开机准备时间和停机时间、仅考虑资源开机准备时间、仅考虑资源停机时间以及考虑资源开机准备时间和停机时间的任务可靠性,验证了模型的正确性.      

基于贝叶斯网络的分层系统可靠性分析

由于分层系统的系统结构复杂,且系统不同层次可靠性信息具有不均衡性的特点,使得分层系统的可靠性建模较为困难.考虑二态情况,通过引入贝叶斯网络描述分层系统元素间的失效关系,并考虑了系统元素间级联失效问题,结合贝叶斯多源信息融合方法,以贝叶斯网络模型为基础整合了系统各层元素的可靠性信息,构成了一种较为通用的二态分层系统可靠性分析方法.算例结果表明:该方法在贝叶斯网络模型计算过程中能够融合系统各层元素可靠性信息并有效处理级联失效问题,提高了系统可靠性后验均值估计的准确性,减小了系统可靠性结论的后验方差.      

基于故障树的军机复杂系统任务可靠性建模预计方法研究

为了提高军机复杂系统任务可靠性预计的准确性,弥补传统可靠性预计方法的不足,提出建立以任务失败为顶事件,以单元的输入端口功能失效状态和单元自身的失效状态为底事件的故障树方法,通过Saftylab、Rellab等评估软件在此基础上实现自动化的故障树生成并计算系统任务可靠性指标.     

余度设计中的系统可靠性最优分配模型

将任务可靠度、基本可靠度均作为系统可靠性优化设计的边界约束,并将系统研制费用视为目标函数,建立了一新的系统可靠性最优分配模型,利用该模型设计出的系统在研制费用最少的情况下,任务可靠度与基本可靠度均达到设计要求。此外,还分别建立了串—并联和并—串联两种余度设计系统的最少研制费用模型。最后通过多个实例验证了上述模型,发现系统可靠性最优分配模型考虑了更多的因素,更有实用价值。     

基于最小割集基础上的网络系统可靠性近似算法改进研究

为了解决网络系统可靠性计算这一难题,以得到更加准确的计算结果,文中在最小割集估算方法(简称最小割集法)基础上提出了4种新的算法。这些方法是从四个不同的角度对最小割集法进行了补偿,得出的具体公式通过典型网络的算例证明了补偿的有效性,为网络系统可靠性估算方法的选择提供了依据。同时,补偿这一思想为解决估算误差问题提供了一种思路。     

航空电子系统综合核心处理器仿真软件设计

在未来的航空电子体系结构中,综合核心处理器（Integrated Core Processor,ICP）将成为整个航空电子系统的核心。本文首先对ICP进行了理论分析,提出了ICP建模的重点,然后采用面向对象、模块化的方法进行了ICP仿真软件的设计,建立了ICP仿真系统模型。软件的仿真核心基于离散事件仿真方法,采用双层任务调度算法,并结合航空电子系统分区管理的特点,模拟ICP系统对任务的处理过程。最后进行了实例仿真,对仿真结果进行分析,验证了模型的正确性。     

基于时钟驱动的循环调度

实时系统,诸如航空电子系统、空中交通控制系统(Air Traffic Control: ATC)等,从本质上说都是一种分布式实时系统,从理论上说,它们由三种类型的处理器组成,包括数据控制处理器、数据传输处理器和数据处理器.无论是数据控制处理器和数据处理器的数据计算任务,还是数据传输处理器的数据传输任务,它们的执行都必须满足任务的时间约束要求,从而正确完成系统设计的各项应用任务.本文将描述基于时钟驱动的循环调度策略,它不仅适用于对数据计算任务的实时调度,也适用于对数据传输任务的实时调度,最后,分析了此调度策略应用中存在的优势与劣势.     

一种双余度非相似容错计算机软件设计

非相似余度设计是容错技术的重要设计方法,在很多领域都有广泛应用,在航空领域主要应用于飞行控制系统.在非相似双机架构下分析现有且适宜的操作系统,并在此基础上构建适合机载飞控系统的底层运行框架和任务调度算法,在此框架下研究双机余度管理的关键技术.研究结果表明,所设计的软件框架与算法满足飞控系统要求.     

军用飞机MFOP的设计与实现

近年来,国外先进的军机型号的维修方案设计已经提出了MFOP理念。本文通过对MFOP概念和模型的理解与分析,提出了国内军机MFOP的设计与实现方法,分析了现阶段存在的问题,为国内开展军机型号MFOP的应用提供参考和借鉴。     

基于扩展 GO-FLOW的多状态系统动态可靠性建模方法

文中以多状态关联可重构系统为研究对象,拟突破多状态关联可重构系统的可靠性动态建模技术,研制出一套多状态关联可重构系统建模方法。针对现有 GO-FLOW 方法表达能力的不足的情况,对 GO-FLOW 操作符进行扩展定义与封装,拓展了操作符动态、可重构,事件驱动等特性,实现了功能原理图到 GO-FLOW 模型扩展映射,结合面向对象的理念和思想,根据多状态系统功能原理,提出了扩展 GO-FLOW 建模流程。选取了几种典型的重构方式,对飞机伺服作动系统的可重构可靠性模型进行研究,以飞机伺服作动系统为实例验证了方法的有效性。提出利用扩展的语义操作符对动态重构系统进行直观建模的方法,极大提高了建模的适应能力和效率,应用实例表明,该方法是建立多状系统可靠性动态模型的可行途径。     

时间触发航空电子系统的软件架构研究

针对航空电子系统数据量大、任务复杂、可靠性要求高等特点,分析了传统的航空电子系统的软件架构优缺点,将任务按照运行过程划分为数据I/O输入、数据预存取、数据解算、解算结果存储、解算结果I/O输出等阶段,依据时间片对任务的各个阶段进行调度,确保了系统的稳定性。叙述了系统的工作机制,给出了时间触发航空电子系统软件架构的基本模型。实验结果和理论分析表明,时间触发航空电子系统软件架构的细颗粒调度比传统以进程为单位调度的软件架构具有更好的确定性,在稳定性和可靠性方面有很大的提高。