基于模型的航空电子系统体系化需求分析与仿真

借鉴体系工程思想及体系结构设计方法,结合航空武器装备需求论证实践,提出基于模型的航空电子系统体系化需求分析与仿真方法,以及体系架构模型协同仿真环境设计方案,能够有效支撑航空电子体系化需求论证和顶层设计,具有重要的理论价值和实践意义。     

民用飞机应急撤离试验仿真模型浅析

结合国内民机研制的发展,回顾了国内外对应急撤离试验仿真模型的研究,对应急撤离试验仿真模型建立方法进行了分析,初步建立了民机应急撤离试验仿真模型,后续对仿真模型进一步完善后,仿真结果可以为飞机顶层设计提供概念和方法指导,降低地面验证试验的风险。     

一种基于EPLL技术的自适应正交解调技术研究

针对过零检测实现的全数字锁相环不仅锁相速度慢, 而且过零点的扰动会 直接影响锁相精度以及适合模拟电路实现的相干解调技术,在数字电路中实现则需要设 计高阶数字低通滤波器,将占用大量数字电路资源并且会显著增加系统功耗等问题,在 设计一种新型全数字锁相环(All-digital Enhanced Phase-lock Loop,EPLL)的基础上,结合自 适应正交解调技术,提出了一种基于EPLL 技术的自适应正交解调技术方案,并对该方 案进行了研究与仿真。仿真得到了满意的结果,验证了基于EPLL 技术的自适应正交解 调技术方案的可行性,并研究验证了算法的参数变化对其性能的影响,为今后算法在数 字系统中的实现以及其在各领域的应用研究奠定了坚实的基础。     

基于混合信号状态机的交流固态功率控制器功能模型

提出了一种基于混合信号状态机的交流(AC)固态功率控制器(SSPC)功能模型。通过分析交流SSPC工作特点和工作模态得出其状态转换规律和阻抗变化规律。定义了交流SSPC的3个稳定状态、4个中间转换状态和11个状态转换函数以描述交流SSPC在稳态导通和关断、零电压开通、零电流关断以及短路故障关断过程中的阻抗转换规律。讨论了交流SSPC短路故障关断的两种方式:"立即关断"和"零电流关断"的功能级建模方法。利用Saber软件的混合信号状态机建模工具StateAMS实现了该模型,并与两种短路关断方式交流SSPC实验结果对比验证了模型准确性。模型仿真速度测试结果对比表明该模型能够显著提高仿真效率。     

基于仿真数据的测试性验证序贯设计方案

针对当前测试性验证试验设计方案均存在确定的故障样本量较大以及验证周期长的问题,提出了一种基于仿真数据的测试性验证序贯设计方案。首先,基于二项分布模型确定序贯设计的判决阈值;然后,在序贯试验下基于给定的样本量分配和故障模式选取方法,采用仿真的方式生成相应的故障模式并进行验证试验。同时,以序贯方式计算相应的概率比,通过其取值动态判定接受/拒收。结果表明,与传统方法相比,该方法与经典验证方法具备几乎相同的抽样特性,能达到有效减少测试性验证试验所需故障样本量的目的。     

8031芯片的VHDL描述及仿真

采用VHDL语言和已设计好的模块描述了8031芯片的功能，并使用软件MAX+PLUSII进行波形仿真；还进行了包括顶层结构图、顶层代码的编制、编译、波形仿真及分析。     

倾转旋翼机过渡段控制器的μ综合设计方法

针对倾转旋翼机过渡段模型参数摄动问题,在状态方程描述的框架下,用线性分式变换形式将模型参数摄动表示为对角块结构,采用μ综合方法设计了倾转旋翼机过渡段飞行控制器。仿真结果表明,存在模型参数摄动和外部干扰时,系统具有较好的鲁棒性和动态性能,验证了该设计方案的可行性。     

光纤通道时间触发调度方案设计

从稀疏时间模型出发,提出一种光纤通道时间触发调度方案设计。对于采用时间触发机制调度的光纤网络中的周期性任务,根据该设计方案生成的周期调度时刻表,能够有效地避免光纤链路上的数据包竞争,并对该调度方案进行仿真验证。并在此基础上又提出了时间触发和事件触发混合调度机制方案设计,为时间触发在现有光纤通道网络系统中的应用提供一种实现方法和部署依据。     

自动增稳飞机操稳特性的快速评估

针对飞机总体设计阶段对自动增稳飞机设计方案的操稳特性快速评估的需求,开发了一个操稳特性的快速评估系统。实现该系统的步骤是:(1)应用DATCOM计算气动特性数据;(2)利用线性化的动力学方程确定飞机本体的操稳特性;(3)利用Simulink构建包括飞控模型的全机仿真模型并进行仿真分析。各部分功能程序通过iSIGHT软件集成,实现快速自动运行。最后以一种飞翼布局无人机来验证该系统的有效性。研究表明:该系统可以快速进行本体的操稳特性分析、控制律设计以及飞行仿真分析,能满足飞机总体设计的需求。     

一种基于AADL的航空电子系统仿真和验证技术

飞机系统集成化程度的提高增加了对航空电子系统设计和分析的难度,同时也对安全性需求等系统特性的验证提出了更高的技术要求。对基于结构化分析和设计语言(AADL)的系统建模和仿真流程及相应的评估分析能力进行了介绍,并在基于AADL的航空电子系统建模框架下,提出基于AADL的航空电子系统仿真评估和验证方法,利用结构化分析和设计语言AADL构建航空电子系统典型子系统的正常模型和错误模型,并以此建立系统的扩展模型。在此基础上,利用形式化方法对系统模型进行描述并转化为Kripke结构。最后对系统模型进行模型仿真和特性验证,验证所构建的系统架构和设计逻辑是否符合系统设计特性需求。     

信号仿真系统离散信号发送功能研究

离散量信号是民用飞机地面模拟试验中不可缺少的信号之一。基于某型号飞机地面模拟试验的需求,提出了简单可靠的离散信号电路设计方案,利用CMOS管和光电耦合器作为输入输出隔离器件,将TTL电平转换成离散量信号。采用电路仿真软件Multisim进行仿真分析,并结合某型号铁鸟试验验证。仿真分析及试验结果表明,该电路满足某型号飞机地面模拟试验对离散量信号的要求。     

基于模型的航电系统集成验证技术研究

为了满足系统集成度高、交联关系复杂的航电系统集成验证需求,提出了基于模型的航电系统集成验证技术。详细介绍了基于模型的航电系统仿真和测试方法,航电系统仿真建模规范,以及基于模型运行的航电系统集成验证平台。通过在航电系统集成过程中的应用,基于模型的集成方法有效地提高了航电系统集成效率,保证了航电系统集成准确度。该方法可应用于航电系统全数字集成、半物理集成和全实物动态集成,保证各阶段试验的衔接,持续提升航电系统集成工作的技术水平。     

数字电路逻辑图校图的原则和程序

数字电路逻辑图的校对是电路设计过程中的一个重要环节 ,全面的校对可在电路实现的早期发现、解决问题。本文总结了数字电路逻辑图设计、校对中所应注意的问题 ,提出了校图的原则和程序。     

Optimal design of RTCs in digital circuit fault self-repair based on global signal optimization

Since digital circuits have been widely and thoroughly applied in various fields, electronic systems are increasingly more complicated and require greater reliability. Faults may occur in elec-tronic systems in complicated environments. If immediate field repairs are not made on the faults, elec-tronic systems will not run normally, and this will lead to serious losses. The traditional method for improving system reliability based on redundant fault-tolerant technique has been unable to meet the requirements. Therefore, on the basis of (evolvable hardware)-based and (reparation balance technology)-based electronic circuit fault self-repair strategy proposed in our preliminary work, the optimal design of rectification circuits (RTCs) in electronic circuit fault self-repair based on global sig-nal optimization is deeply researched in this paper. First of all, the basic theory of RTC optimal design based on global signal optimization is proposed. Secondly, relevant considerations and suitable ranges are analyzed. Then, the basic flow of RTC optimal design is researched. Eventually, a typical circuit is selected for simulation verification, and detailed simulated analysis is made on five circumstances that occur during RTC evolution. The simulation results prove that compared with the conventional design method based RTC, the global signal optimization design method based RTC is lower in hardware cost, faster in circuit evolution, higher in convergent precision, and higher in circuit evolution success rate. Therefore, the global signal optimization based RTC optimal design method applied in the elec-tronic circuit fault self-repair technology is proven to be feasible, effective, and advantageous.     

Top Switch单片开关电源的原理与应用

TopSwitch器件是一种PWM/MOSFET二合一的新型集成芯片。使用它制作高频开关电源 ,不仅成本低 ,电路简单 ,而且具有较好的电磁兼容性能。本文着重论述TopSwitch的工作原理 ,设计原则及典型应用。     

人工神经网络在数模混合电路故障诊断中的应用

以某导弹测试设备功能模块电路的故障诊断为例,研究了神经网络方法在数模混合电路故障诊断中的应用,着重研究了基于仿真的故障模式获取方法及基于Matlab的网络训练方法。经过验证,该方法能够快速、准确地定位故障。     

New Data Bus Interface Technique

Data bus systems as defined in MIL-STD-1553B are widely used in aerospace instrumentation systems for digital data transmissions between units on the bus. Although the bus is protected against a short circuit which may occur in the remote unit electronics or transformer, it has no protection against a cable termination failure. Open or short failure along main bus cable results in failure of the entire bus system. A new data bus interface technique is described which is insensitive to cable termination failure. The central feature of this new interface circuit is that communication between main unit and remote units is not affected by the cable termination failure. In applications such as multistage missiles, no provisions need be made for retermination in the cable characteristic impedance after stage separation. The key to this new technique is a directional coupling transformer which is only slightly more complicated than standard interface transformers. Design equations for directional coupling transformer and experimental results of new data bus systems are presented.     

一种基于模型和原型系统仿真的综合模块化航空电子系统开发方法

针对综合模块化航空电子系统的复杂性和传统瀑布式开发方法存在的问题与挑战,在Ⅴ型开发模型的基础上提出了一种基于模型和原型仿真的综合模块化航空电子系统的开发方法.该方法通过在需求捕获、方案设计和工程开发阶段分别构建相应的原型系统进行仿真与验证,实现对系统需求进行早期需求确认与设计验证(V&V)、原型仿真与集成.采用该方法的好处是通过原型仿真,系统设计师可以在开发早期向用户展示他们的设计成果,以满足用户的需求;可以帮助系统开发人员以低成本实现连续的虚拟集成和迭代确认与验证,从而缩短系统研制周期,降低系统开发成本.飞行管理系统开发应用案例表明了该方法有效性.     

基于CPLD的多路脉冲序列信号检测器设计

用VHDL语言在CPLD器件上实现了一种多路脉冲序列信号检测器,能够用七段数码管实时显示各路已检测出序列信号数目,电路各摸块用VHDL语言来描述。文章介绍了仿真信号的形成原理和电路设计方法,并给出了部分电路和仿真波形。整个多路脉冲序列信号检测器设计在一块CPLD芯片上,与其他方法设计的序列信号检测器相比,具有体积小、可靠性高、功牦低的特点。由于采用模块化的设计,对功能的修改和增加只要修改VHDL源程序,而不必更改硬件电路,从而实现数字系统硬件的软件化。     

合理运用SI技术快速收敛高速数字电路设计

随着数字电路集成度和工作频率的不断提高,信号完整性(Signal Integrity, SI)问题在产品研制过程中越来越突出。以惯导系统中的某导航计算机为例,针对故障信号回路,使用仿真软件对其SDRAM时钟信号进行信号完整性仿真,并进行优化设计。通过对比优化前和优化后的仿真与测量结果,验证了由于端接参数不匹配造成SDRAM时钟信号的非单调性畸变问题。仿真与测量结果表明,在产品研制流程中加入信号完整性仿真环节有利于设计快速收敛,提前规避风险,缩短研发周期,降低设计成本,提高电路产品的可靠性和电磁兼容性。