分布式航电系统探讨与分析

航电系统作为飞机的"大脑"和"神经中枢",主要完成与飞行任务相关的功能,在机载系统中占有重要地位。探讨了航电系统从分离式结构到联合式结构再到现在普遍应用的IMA结构的发展历程;分析了分布式航电系统发展到现今阶段所应用的关键技术,如维护技术、网络、操作系统、中间件、系统开发方法及支撑工具等;展望了分布式航电系统的发展趋势:它将会进一步提高综合化程度,引入人工智能、模式识别及传感器系统综合等高端技术,向着跨平台、智能化、网络化的方向发展。     

先期产品质量策划（APQP）方法在民机航电系统开发中的应用探索

基于通用民机产品研制流程和ARP 4754A标准建立航电系统开发APQP过程模型；参考ARP4754A标准对安全性分析的要求通过综合分析，将先期产品质量策划（APQP）及相关质量工具应用于民机航电系统开发项目。明确质量工具与各开发阶段的对应关系，为航电系统开发建立质量控制方法提供可借鉴意义。     

面向航电系统容错特征的任务可靠性建模方法研究

基于AADL语言和GSPN模型面向DIMA系统开展任务可靠性建模研究,考虑系统的容错特征及其模式转移逻辑,建立AADL系统建模语言与GSPN模型的转化规则,进行系统可靠性定量分析,并以典型航电产品为例进行了方法应用和仿真。本文提出的方法和规则可实施性强,为存在重构或备份等容错技术的航电产品进行多模式转移 的系统任务可靠性建模提供参考。     

基于AADL的航空电子系统安全性分析

AADL是一种描述嵌入式实时系统的软硬件结构、安全性、可靠性等关键性能特性的重要手段,目前已广泛应用于基于ARINC653的综合化航电系统。安全性作为综合化航电系统的关键性能之一,已成为需要解决的重要问题。详细阐述了基于AADL的航空电子系统安全性分析的原理,并给出了一种可行的航空电子系统安全性分析的设计和实现方案,为航空电子系统安全性的设计提供了一种验证方法。     

航电系统并行检测过程与检测设备解耦方法

航电系统在使用或升级改造过程中进行可靠性检测是必不可少的。特别是在当前批量航电系统大量投入使用的背景下，迫切需要能高效、快速、准确地对系统进行可靠性检测。由于航电系统安全性要求高，内置检测软件受限，需要外置检测设备通过航电系统指定接口进行检测，检测过程也不允许出现任何泄露等行为。检测设备与具体航电系统耦合，检测过程与具体检测设备耦合，难以实现批量航电系统并行检测。为此，通过引入逻辑检测设备，给出了一种航电系统并行检测分层框架，解决检测设备与被测系统耦合的问题，同时也保证了检测的安全性。通过逻辑检测设备、检测跳转机和被测主机上检测行为的描述，给出了一种面向通用航电系统并行检测的检测设备协同机制，解决检测过程与检测设备耦合的问题，从而支持多个航电系统并行检测。最后，实现了一个通用航电系统并行检测系统，并通过实际应用和实验对比验证所提方法的有效性。     

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。     

基于射频综合的综合航电系统介绍

本文通过对现代飞机综合航电系统与基于可编程技术的航电系统的对比分析表明，基于可编程技术的航电系统设计更加灵活，系统易于重构，系统升级更加方便，冗余度更高，大大改善了飞机的性能，提高了航电系统的可靠性，为飞机其他系统的设计提高了更大的灵活性，代表未来航电系统的发展方向。     

基于Master/Detail构架的航电专用配置工具设计与实现

本文重点讲述如何利用Master/Details结构来实现航电专用配置工具,并介绍了实现该结构所需要的软件和硬件环境,以及Master/Details结构的实现过程。以解析XSD文档生成解析树和配置文件为例,验证了Master/Details结构能够很好得支持航电专用配置工具的实现。     

基于效能的先进战斗机航电系统动态重构方法

为满足未来先进战斗机全战斗过程的对敌压制能力需求，分析了作战任务与航电系统支持能力间的关系，建立了"作战任务-航电能力-资源需求"间的关系矩阵和航电系统效能模型；以最大化全飞行阶段航电功能整体效能和飞行安全为目标设计了针对不同作战场景的航电系统动态重构策略及重构流程；通过数值分析，对比了动态重构航电系统与静态配置航电系统在不同作战区边界的效能，表明动态重构特性能有效提高战斗机各阶段的作战效能，提高有限资源条件下的阶段优势。     

新一代飞机航电系统的综合化趋势及关键技术

基于飞机航电系统的发展演变历史,阐述了新一代飞机航电系统的综合化演变过程和主要特征,研究了新一代飞机综合化航电系统的结构趋势,提出了提高航电系统综合化水平需重点研究的关键技术。     

基于联合k/n(G)模型的DIMA系统可靠性建模与分析

针对分布式综合模块化航空电子（DIMA）系统的动态重构特性,分析了动态重构策略及重构过程,构建了面向DIMA系统的联合k/n（G）可靠性模型。以驻留于DIMA系统的综合显示功能为例进行了实验分析,讨论了系统重构过程可靠度与时间变化关系,给出了利用一般k/n（G）可靠性模型建模的可靠度变化曲线,通过对比分析验证了联合k/n（G）模型的适用性和合理性;通过参数敏感性分析,观察不同模块配置参数对系统可靠度的影响,得出相关结论,为提高DIMA系统动态重构过程的可靠性和优化资源配置提供指导。     

航空电子系统分区间通信监控技术的研究和实现

当今基于ARINC653的综合化航空电子系统的应用日益广泛,分区作为ARINC653提出的任务调度和资源共享的核心概念,其相互间通信的可靠性和安全性成为航空电子系统要解决的重要问题.详细阐述了分区间通信监视的原理,并给出了一种可行的分区间通信监视器设计和实现方案.应用表明分区间通信监视器极大地改善和提高了航空电子系统的通信监控能力,为通信故障诊断和分析提供了依据.     

基于米勒定律的机载电子设备可靠性研究

机栽电子设备在其寿命周期内要经受各种严酷环境的考验，每种恶劣环境都会对其疲劳寿命造成损伤。米勒定律在电子设备可靠性评估中得到诸多应用，以其为基础，分析振动及温度冲击环境对电子设备的结构件及元器件寿命的影响，对电子设备可靠性进行了评估。     

基于在线加载分区机制的重构方案的设计与实现

随着综合模块化航空电子系统（IMA）结构技术的发展,对航电系统的安全性和可靠性的要求也进一步提高。本文提出的IMA重构方案基于VxWorks653系统中的在线加载分区(Online-Loaded)机制,可以做到对应用程序的动态加载,使得IMA系统在发生故障时能按预设的配置进行功能迁移,从而实现IMA系统的重构。在该重构方案的基础上还同时设计了分步加载技术。测试验证表明,分步加载技术明显减少了重构的耗时,提高了重构的效率。     

民用飞机IMA系统研制保证等级分配的研究

当今的民用飞机普遍使用综合模块化航电(IMA)系统,使飞机上出现了大量的相似设计和资源共享的情况,这为控制研制过程中引入的差错带来了许多挑战.以适航取证为目标,为将研制差错控制在可接受范围内,按照ARP-4754A提供的指导原则,对民用飞机综合模块化航电系统的研制保证等级分配方法和过程进行了分析,得到了适用于民用飞机综合模块化航电系统研制保证等级分配的3点指导原则.为使用综合模块化航电系统的民用飞机的研制差错控制提供了有价值的指导和经验,也为综合模块化航电系统平台的研制提供了有益参考.     

A critique of reliability prediction techniques for avionics applications

Avionics (aeronautics and aerospace) industries must rely on components and systems of demonstrated high reliability. For this, handbook-based methods have been traditionally used to design for reliability, develop test plans, and define maintenance requirements and sustainment logistics. However, these methods have been criticized as flawed and leading to inaccurate and misleading results. In its recent report on enhancing defense system reliability, the U.S. National Academy of Sciences has recently discredited these methods, judging the Military Handbook (MIL-HDBK-217) and its progeny as invalid and inaccurate. This paper discusses the issues that arise with the use of handbook-based methods in commercial and military avionics applications. Alternative approaches to reliability design (and its demonstration) are also discussed, including similarity analysis, testing, physics-of-failure, and data analytics for prognostics and systems health management.     

Modular Stores Management System

Advanced Military aircraft operational requirements demand an ever increasing variety and quantity of Stores, coupled with continuous improvement in mission success, safety of operation, aircrew and groundcrew workload, interoperability and ground support facilities. Until now these ever more demanding requirements have been met by costly customized stores management system designs. GEC Avionics has surveyed the potential SMS requirements of a comprehensive range of aircraft and weapon types, in order to define a universal SMS design concept based on system availability, integrity and reliability, operational functions, peripheral interfaces and maintenance/human factors. This advanced concept not only includes provision for all existing weapon types but also has growth potential for the evolving MIL-STD-1760 weapon interfaces. System interface requirements have been rationalized in order to achieve a Modular Stores Management System (MSMS) design based on major factors such as cost, mission requirements and customer specifications. The key work for a successful MSMS design is flexibility and GEC Avionics has evolved a set of standard modules which can be packaged to satisfy specific customer needs. Typically, the standard modules provide over 80% of the hardware in every Stores Management application. The MSM concept features much reduced development costs and timescales, commonality between aircraft types minimizing parts inventory, VLSI technology providing high reliability and a common product support and maintenance philosophy. The MSM design offers a highly cost effective low risk concept for meeting the needs of modernization and new aircraft programs.     

综合模块化航空电子系统标准分析及发展展望

从综合模块化航空电子系统的应用出发,分析重点标准,对未来航电标准进行了展望。