航天器结构变形几何重构技术研究

为解决航天器工作过程受力发生变形使计算网格模型无法实时更新的问题,引入了结构变形几何重构思想。采用多款工程软件协同,根据静力学分析的变形结果依次转换导出、曲面修复及壳体实体化等步骤进行几何重构,实现模型的实体生成。研究计算机图形学的点云库作为另一种几何重构思路,包括点云边界识别、曲面拟合、面组缝合及实体化等算法生成标准实体文件。以中国空间站模型为对象,出舱牵引系统中的导轨作为主要结构件,采用工程软件方法实现了导轨变形的几何重构,验证了航天器结构变形几何重构技术在载人航天领域应用的可行性。     

航天飞控中心软件再工程方法与实践

从软件再工程的基本概念和模型入手,首先说明了航天飞控中心软件再工程的目标和意义,然后结合测控应用软件的特点,讨论了为保障功能、质量、开发周期等要求可以采取的再工程策略方法。文中还分析总结了作为航天指控中心首次软件再工程实践的“某应急控制系统”软件开发经验,对如何更加有效提高软件质量和融合新兴技术提出了观点。     

工程重构过程的质量控制

本文从软件开发过程、软件验证与测试、软件配置管理等方面探讨了如何对工程重构过程进行质量控制和管理。     

机载嵌入式动态可重构计算机设计

动态可重构技术在降低机载嵌入式计算机的体积、重量和功耗方面有巨大的潜力。分析机载应用环境对嵌入式计算机的要求,探讨部分可重构和软件可编程重构两种动态可重构方法,并针对机载嵌入式计算机的需求,从硬件资源利用率、系统灵活性和系统可维护性等方面详细分析比较了两种动态可重构方法。基于部分可重构方法,提出了一种高性能、高灵活的体系结构,有效提高了系统资源利用率,具有深远的军事应用前景。     

基于赋时可重构Petri网的可重构制造系统建模

系统建模是可重构制造系统生产管理控制技术的基础。分析了可重构制造系统的建模需求,提出基于赋时可重构Petri网的可重构制造系统建模的方法。该建模方法是先建立可重构制造系统当前系统的赋时可重构Petri网模型,再通过修改其建模元素得到可重构制造系统重构后系统的赋时可重构Petri网模型。实例研究表明基于赋时可重构Petri网的可重构制造系统建模方法能够满足可重构制造系统的建模需求,因此它是可重构制造系统的正确的形式化表示。     

基于多信道软件无线电通用平台的测试及故障诊断技术研究

研究多功能可重构软件无线电开发、测试与评估通用平台技术,验证多信道软件无线电技术可实现性,突破平台设备实现级关键技术,通过论证,证明了基于通用平台的测试及故障诊断技术的可行性,及多信道软件无线电在不同应用领域通信系统的适应性和可重构性。     

可重构制造系统的性能分析

可重构制造系统的生产管理与控制是实施可重构制造系统哲理的关键技术,而可重构制造系统的性能分析是可重构制造系统生产管理与控制的重要功能。基于可重构制造系统的赋时可重构Petri网模型及其调度Gantt图,提出可重构制造系统的性能指标评价方法,定义最大完成时间、生产资源利用率、作业完成时间和零件的平均生产能力等可重构制造系统的性能指标,并计算了实例系统的性能指标。实例研究表明,可重构制造系统的性能分析方法体现了可重构制造系统的重构柔性本质。     

短距起飞/垂直降落飞机外流场特性研究

为探索和研究短距起飞/垂直降落(STOVL)飞机,在垂直降落状态时的外流场特性和热燃气再吸入等飞推一体化关键问题,对STOVL飞机F-35B进行了飞机机身重构和网格划分,利用Fluent软件完成了F-35B外流场的三维数值模拟。研究了垂直降落状态下飞机不同离地高度和不同喷管面积下的热燃气再吸入问题。同时,给出了进气道入口截面、地面和机身的温度分布,直观说明了其升力系统方案的外流场技术特点。结果表明:为防止热燃气再吸入,应合理选择升力风扇喷口与主发动机喷口的面积相对值,并结合实际所需升力比,尽量减小两个喷口的面积比。     

构建非结构网格高精度有限体积方法的新途径

综述了笔者所在研究团队在发展非结构网格紧致模板高精度有限体积方法方面的研究进展。非结构网格二阶精度有限体积方法在各类商用和自研计算流体力学（CFD）软件中得到了广泛应用。当进一步提高精度时,遇到的主要困难是高阶有限体积方法重构模板过大的问题。这已成为发展非结构网格高精度有限体积方法的主要技术瓶颈之一。近年来,为解决此问题开展了系统研究。基于首先提出的操作紧致性概念,先后提出了3种紧致模板高精度重构方法,包括紧致最小二乘重构、变分重构和多步重构。这些重构方法的共同特点是可在只包含面相邻单元的紧致模板上实施,并达到任意高阶精度。综述了这3种方法,对这些方法的构造思路、实施策略和进一步发展做了概要的阐述。其中变分重构方法将作为非结构网格高精度有限体积方法的方案之一,在国家数值风洞（NNW）工程中得到发展及应用。     

综合模块化航空电子系统远程加载技术研究及性能分析

随着飞机航空电子系统综合化程度的提高，软件的部署、加载和更新的复杂度也在逐步提高。传统软件更新后，需要在地面为每个模块进行升级，并将新版本的软件映像文件固化在模块上，这种更新周期长且流程复杂。随着通用模块和应用重构的发展，软件映像需要部署在系统的各个冗余备份节点中，从而使其更新的流程更为复杂。本文针对以上问题提出了基于光纤通道和 ARINC653操作系统的远程数据加载系统，以使系统在上电、重启及重构时可实现从大容量存储模块上远程加载操作系统内核映像、分区应用及自启动功能。在功能实现的基础上，本文对远程加载和本地加载的时间性能进行了分析和比较。     

Formal verification and legacy redesign

Sustaining weapons system hardware and software represents a significant and ever-increasing portion of total system cost. Hardware components are becoming obsolete much sooner while weapons system lifetimes are increasing, We must identify more cost-effective solutions to engineering and reengineering these subsystems. Verifying and validating weapons systems are two of the most costly parts of either engineering process. Traditionally, hardware validation and verification is done by simulation and testing, In the past few years, math- and logic-based formal methods tools have begun to scale up to and be applied successfully to real-world problems. Incorporating formal verification methods into engineering and reengineering processes will cost-effectively and significantly improve the level of trust and the quality of our weapons systems. Formal methods are especially well suited for redesigning current weapon systems which have become unsupportable due to component obsolescence because they help minimize the astronomical costs of rigorously reverifying the reengineered components. We believe that formal methods are an important tool for effective engineering of future weapon systems     

软件工程系统论研究初探

基于一般系统论和工程系统论以及软件工程的特点提出了建立软件工程系统论的设想,并就软件工程系统论的研究意义、学科性质与体系、研究内容、研究方法等问题进行了初步探讨.工程系统论以各种各样的工程系统为其研究目标,其方法论体系适用于软件工程.创立软件工程系统论的科学体系及理论框架有助于切实贯彻系统科学和工程系统的基本思想,提升软件工程的研究起点,促进软件工程应用基础研究的系统化、严谨化和科学化.按照工程系统论提出的分类研究方法,可将软件工程系统初步分解为软件工程对象系统、软件工程过程系统、软件工程技术系统、软件工程支持系统、软件工程组织系统、软件工程管理系统等6大子系统.     

设备总体工作中的软件质量控制

设备软件的质量控制工作是设备总体工作不可缺少的一部分，它直接影响产品的使用质量和维护成本。本文从软件工程化管理角度出发，结合设备总体工作实践和软件测试工作实践，提出了在设备软件研制的不同阶段应该特别关注的质量要素，对设备总体工作人员具有一定的帮助。     

软件逆向工程分析技术研究及应用

软件逆向工程对软件维护、复用和创新提供了可靠保证,但一直未见成熟的软件逆向工程理论和方法。介绍了软件逆向工程的基本概念,主要研究了软件逆向分析中常用的静态分析方法和动态分析方法,以汽车实时嵌入式控制系统软件为例介绍了两种分析方法的应用,并对两种分析方法进行比较,可为软件逆向工程的发展和深入研究提供借鉴。     

Integrating system engineering software tools

System engineering projects typically involve the use of a variety of design, analysis, simulation, and management software tools that are home-grown or commercial-off-the-shelf (COTS). Very often, these applications are hosted on dissimilar computing platforms in a network environment. An application deployed on one platform may not be easily ported to another platform, and it usually cannot be readily accessed by software on the other platform. Enhancing the inter-operation among software applications or tools will greatly increase the effectiveness of the system engineering process. The middleware technology currently being developed by the computer industry promises to provide the needed software interface for integrating tools across a heterogeneous computer network. This paper discusses the experience of applying the middleware technology to software tools used in system engineering     

系统可靠性维修性分配软件设计

设计的系统可靠性维修性分配软件是为工程人员进行系统可靠性维修性分配计算提供的软件平台,采用了扩展二叉树(左父右子树)算法、OLE技术、数据库技术等,通过C 语言,完成了分配模型建立、可靠性分配算法、维修性分配算法、报表输出、数据库操作等模块的编制工作。从软件工程的角度分别对各个开发阶段的工作,及其功能实现做了具体的阐述。最后,对本系统进行了综合测试,获得了较好的效果,满足了工程准度和精度的要求,提高了系统可靠度分配的效率,为工程应用提供了有力的平台。     

Got software? what managers and engineers need to know

As part of a JPL-wide software quality initiative aimed at addressing the challenges of developing, managing, and acquiring software, a team at JPL generated a detailed Software Training Plan for both managers and engineers. The team took the approach of treating the software training program as though it were a system development task and went through all the typical phases of system development including requirements, design, and implementation. During the requirements collection phase, the team conducted dozens of interviews and identified the specific skills needed. The skills fell into categories such as software management, software engineering, systems engineering, and other technical areas. However, an equally important finding was that several "soft" skills were deemed critical for the successful and timely management and implementation of software-intensive systems. This discusses JPL's approach and "lessons learned" from planning and delivering a software training program in an engineering and scientific environment.     

可重配置的试飞模拟器软件构架研制

试飞模拟器介于工程模拟器和训练模拟器之间,兼顾着工程和训练两方面的任务.在试飞模拟器研制、虚拟试飞应用的基础上,提出了一套完整的可重配置的试飞模拟器软件构架方案,主要包括研究内容、开发环境、开发方法以及系统体系结构.依据此方案研制了一套飞行软件包,并通过虚拟试飞进行了验证.结果表明:可重配置的试飞模拟器飞行软件包克服了...     

Testing for security during development: why we should scrappenetrate-and-patch

In the commercial sector, security analysis has traditionally been applied at the network system level, after release, using tiger team approaches, After a successful tiger team penetration, specific system vulnerabilities are patched. I make a case for applying software engineering analysis techniques that have proven successful in the software safety arena to security-critical software code. This work is based on the generally held belief that a large proportion of security violations result from errors introduced during software development