从驾驶舱设计和适航来减少由设计引发的飞行员人为差错的挑战和途径

人为差错成为导致民用飞机重大事故的主要原因已经是不争的事实。对人为差错发生的原因及其预防措施已有许多研究和建议。侧重从民机驾驶舱设计和适航角度,并结合增补的FAA和EASA FAR/CS 25.1302适航条款,分析和探讨为减少由设计引发的飞行员人为差错所面临的挑战和途径,并对开展这方面的工作提出一系列框架性建议。     

软件配置管理工具的数据库设计与实现

软件配置管理是CMM的一个关键过程域，是软件开发过程的重要过程之一，是一套按规则管理软件生命周期全过程中各种中间软件产品和最终软件产品的方法和技术。随着我国航天事业的飞速发展，对航天测控软件的质量要求也越来越高，为此，我们开发了针对航天测控软件系统的软件配置管理工具(SCMT)。本文介绍了软件配置管理的基本概念和SCMT中的数据库系统的设计和实现思想。     

军用软件可靠性策略研究

在分析影响军用软件可靠性因素的基础上，借鉴能力成熟度模型(CMM)过程规范思想，提出了一套完整的军用软件可靠性解决策略，包括软件可靠性组织过程、软件可靠性管理过程、软件可靠性工程过程和软件可靠性支持过程，并概要描述了各个过程所涉及的技术和实现方法。     

单柱地轨型三坐标机立柱的研究

结合单柱地轨型三坐标机的结构特点，通过对横梁的分析进而对立柱进行了详尽的研究，这些研究对立柱的结构分析，受力分析和误差分析，最后指出由立柱弹性引起的测量误差可以和由其它因素引起垢测量误差相迭加，并可进行软件修正。     

航天中心软件的一个领域工程方法和模型

软件复用被视为提高软件开发效率和产品质量的有效途径。研究和实践表明，针对特定领域的软件复用容易取得成功。本文给出了一个基于UML2．0和体系结构视图、针对航天中心软件特点的领域工程建模方法，具体分析和设计了相应的一系列领域工程模型，它们可以成为航天中心软件复用的“核心资产”，为未来的各个应用系统开发提供有力支持。     

软件可靠性之定量评估方法研究

基于对多种软件可靠性模型的分析,并结合工程软件之特点,提出一种工程软件适用的可靠性定量评估方法,并将其应用于某航天工程软件的可靠性评估。实践表明,本方法简单、可行,对其它领域的软件可靠性评估同样具有参考价值。     

Minimizing human-machine interface failures in high risk systems

Technology now permits the building of very complex man-machine systems with centralized controls, with the result that many processes can be run by relatively few individual workers. Studies of failures within these complex systems indicate that they are usually the consequence of a series of highly complex coincidences. There is an institutional neglect or misunderstanding of the implications of low-probability, high-consequence events for the design of complex man-machine systems. We must stop designing systems in which we virtually guarantee that operator errors will occur with catastrophic consequences. The greatest payback in reducing high risk system accidents is to reduce catastrophes induced or exacerbated by human error. This paper discusses some task breakdowns between the human element and software/hardware. These task allocations allow the complex man-machine system to be designed more robustly and prevent human error so as to reduce possible catastrophic consequences     

基于MC/DC最小测试用例集设计方法研究

动态测试主要是通过设计测试用例、开发和运行测试程序来发现软件中存在的错误。如何判断设计的测试用例是充分的,针对不同级别的软件,DO-178B规定了不同的结构覆盖标准。本文针对A级软件,给出一种适合MC/DC准则的最小测试用例集快速设计方法。针对一个判定中同一条件出现多次的复杂情形引起的两种不同用例设计思路,结合LDRATestbed覆盖分析结果,总结出合理的设计方法。     

Analysis of Modeling and Bias Errors in Discrete-Time State Estimation

This paper concerns the effects of modeling and bias errors in discrete-time state estimation. The newly derived algorithms include the effect of correlation between plant and measurement noise in the system. The effects of nonzero mean noise terms and bias errors are considered. With plant or measurement matrix errors, divergence can occur. The local or linear sensitivity approach to error analysis, where the sensitivity is defined as a partial derivative with respect to a variable parameter taken about the modeled value, will not show this divergence due to neglect of higher order terms. Approximate algorithms are presented which circumvent the problem inherent in the local sensitivity approach. These make use of a "conditional bias" concept which views system error as a bias, conditioned on knowledge of the state estimates. It is shown that the actual error in optimum estimation is orthogonal to the residue error for suboptimum estimation where the residue error is defined as the difference between the actual estimation error and the optimum estimation error. Two examples, one concerning an integrated navigation system, demonstrate the theoretical results.     

用“人-机工程”思想进行产品设计的尝试—歼××型飞机阻力伞系统的“防错设计”

通过对飞机阻力伞系统外场使用中故障和事故的分析,用“人-机工程”思想进行了一系列的“防错设计”。经过对“故障树”的分析,说明该系统故障率大幅度下降,大大提高了系统的安全性。容错性和可靠性。使用实践也证明该设计减少和防止了飞行中的很多故障及严重事故。     

民机特情乘务训练模拟软件的设计研究

为提高飞行乘务员在民机飞行过程中处理事故的应对能力,消除因人为因素产生的损失,保证飞行的安全性,根据2003年中国国际航空公司编制的飞行乘务员培训大纲中关于乘务应急生存训练内容,提炼出了关于乘务应急生存训练的框架,介绍了编制飞行乘务员应急培训所需要培训模拟软件的设计思路,以期为民机的安全飞行提供技术保障支持。     

Estimation Using Stochastic Feedback with Applications to Integrated Navigation Systems

This paper discusses an approach to linear estimation through use of a "control" fed back into the system to cancel out the effect of disturbances or error signals. Although this approach has very restricted application, it has found important usage in integrated navigation systems where one subsystem is an inertial measurement system. This approach is shown to be suboptimal and is compared with the optimal with respect to estimation accuracy and sensitivity to modeling errors. The feedback approach to estimation is shown to be similar to error estimation and correction in which the error states of the system are estimated and external correction applied. For discrete estimation using the feedback approach it is shown that error variance and Kalman gains for one-stage prediction should be used. Two examples are considered which compare the feedback approach to the optimum estimation approach. The system of the first example is quite simple, but provides simple analytical comparisons of the two estimation approaches. The second example system consists of a single-axis inertial guidance system and an independent position measuring system. Accuracy and sensitivity to modeling errors are compared. Other advantages and disadvantages of the two estimation approaches are discussed.     

飞机环控系统管道气流温度的测量

根据实际使用中出现的问题，对各种实用的管道气流温度传感器的误差进行了计算，对电阻式和热电偶式温度传感器的误差原因作了定量分析。由于带密封罩的温度传感器在实际使用中存在着明显的缺点，建议今后使用热电偶测量飞机环控系统管道气流温度，并提出了一种实用热电偶温度传感器的结构形式，同时也介绍了如何减小由于热传导和热辐射引起的误差。     

空管人因失效概率的THERP-CREAM预测方法

管制员的人为差错是导致航空器空中相撞的主要诱因,对空管人因失效概率进行有效预测是一个难题。为此,提出一种基于人误率预测技术（THERP）与认知可靠性和失误率分析模型CREAM）的组合空管人因失效概率预测方法,基于THERP 技术二叉树模型构建事故发展基本脉络,再基于CREAM 方法对各个人误行为触发概率进行修正,从而得出更为准确的概率预测结果。通过相似事故的对比分析,结果表明：本文提出的预测方法可识别关键性的事故影响因子,以便制定有针对性的管控措施,从而为研究预测空管人因失效概率提供了一种有效的分析手段。     

VSTS工作项模板二次开发在软件研制项目流程管理中的应用研究

项目流程管理在软件开发过程中至关重要，而有效的流程管理工具则又是项目管理工作开展的平台，是项目管理的基本前提和直接手段。微软研发的团队开发产品VSTS（Visual Studio Team System)则正是这样一款涵盖产品开发的全生命周期，为建模、开发、测试、自动构建以及缺陷管理、项目决策分析、源代码管理等提供强有力支持的配置和流程管理工具。为本文所关注的是其所提供的将配置管理与项目流程管理整合于一体的工作项管理功能。针对这一区别于其它配置管理工具的特点，在实际使用并试图发挥出该项附加功能最大作用的过程中，本文提出了 VSTS 工作项模板二次开发的方法。经过在多个具有特性化流程管理需求的组织中的推广和使用，证实这是一种便捷有效定制实现适用于不同业务特点的软件项目管理流程的方法。     

改进Delta并联机构运动可靠性分析

 运动精度是评价机构质量的重要考核指标。以往并联机构运动精度分析中,往往不考虑输入误差的随机性,造成评价结果不准确。首先应用齐次坐标变换,推导了改进Delta并联机构的位置反解公式。基于位置反解和一阶泰勒展开,建立了包含机构尺寸误差、转动副间隙误差和驱动误差的机构位置误差计算模型。利用该误差模型,考虑各个原始输入误差的随机性,推导了机构运动可靠性数学模型,给出了评价机构运动可靠性高低的量度和计算方法。运动可靠性是机构运动精度高低的更本质的衡量指标。运动可靠性分析是机构优化设计和误差补偿的基础。     

The cockpit control language: a pilot-centered avionics interface

As automation becomes more sophisticated and complex, there is increasing concern about the time and cost of training pilots to use it, and the possibility of pilot errors. In this sense, the evolution of avionics systems is emulating the evolution of personal computers in the 1980s. In the early days of personal computing, users had to learn some basic computer science concepts and an obscure command language with only passing resemblance to natural language. Because the command language was highly codified and condensed, the user had to commit apparently arbitrary syntax rules to memory, and if the user made an error, such as reversing the source and destination drives in the “copy” command, the results could be catastrophic (in this case, erasing the file that was intended to be saved and saving the one that was intended to be erased).The personal computer industry responded to the widespread perception that computers were difficult to use by developing graphic user interfaces. Today, most users can perform rudimentary operations on a personal computer with little or no training or reference to the manual. It is possible that the same type of advance could be achieved with avionics systems, so that almost any trained pilot could operate a new piece of avionics with little or no training in its specific operation.     

SINS制导工具误差补偿研究

 针对现有SINS制导工具误差模型不能满足“天地一致性”的问题，提出了基于实际弹道数据的SINS制导工具误差补偿方法，即首先建立SINS制导工具误差模型，然后采用改进的特征值有偏估计方法(LRE)估计具有复共线性特性的误差模型，最后利用该误差模型对捷联惯性仪表进行误差补偿。半物理仿真试验的结果表明，高度通道的最大测量误差由补偿前的52米降低到补偿后的8米，其余通道的补偿效果类似。这证明了该误差模型的正确性和估计方法的有效性，为将来SINS制导工具误差补偿和提高SINS制导精度提供了充分的依据。     

双悬臂式三坐标测量机误差补偿研究

根据双悬臂式三坐标测量机的结构特点,在刚体模型的基础上推出测量机的非刚体模型的误差补偿公式。通过对横梁和立柱的受力分析,推导出附加函数的回归方程,从而确定整机的误差补偿模型。最后补偿结果证明误差公式能有效进行补偿。     

基于传动性能和垂直轮位的弧齿锥齿轮齿面设计

根据齿面印痕的位置、方向及传动误差幅值的要求,在齿面上设计三个啮合点,通过对这三个啮合点的控制,达到对齿面啮合质量的全程控制.为了满足不同的加工要求,在此基础上,按照给定的垂直轮位的值对小轮加工参数进行再设计,保证传动误差的幅值不变且接触迹线仅有较小的改变.最后分别用该方法和美国Gleason公司的软件设计一对齿轮,并进行齿面印痕、传动误差和齿面对比,两种设计是基本一致的.