基于分布式IMA平台的系统健康管理的设计与实现

随着分布式综合模块化航电（分布式IMA）系统的深入应用,需要针对分布式IMA平台的健康监控、故障管理、系统容错重构、系统运行日志等健康管理能力进行进一步研究。本文深入研究了 VxWorks653操作系统中的健康监控机制和ASAAC标准中的系统管理技术,以此为基础设计并实现了分布式IMA平台级和系统级的健康管理方案。在本文的方案中,对 VxWorks653操作系统的健康监控机制进行改进,使其能够满足自定义的故障处理需求,将ASAAC标准中的系统管理技术和IMA系统内故障信息的收集相结合,实现了对IMA系统内各进程、各分区、各模块乃至整个IMA系统进行健康管理。     

航空发动机机载健康管理系统设计方法

为解决航空发动机机载健康管理系统正向设计流程不清晰、设计需求不明确、需求设计对应及追溯不规范的问题，在对 比国内外现有健康管理功能架构体系的基础上，结合正向设计中需求捕获、需求分析和功能分配，研究了由上到下的航空发动机 健康管理系统正向设计基本流程，开发了航空发动机健康管理正向设计流程平台，实现了机载功能架构的设计。引入基于模型的 系统工程思想，采用面向对象的工程设计思路，建立功能目标量化、功能描述、模块定义等图形化设计方法，验证了该设计方法在 硬件设计中的可用性。通过研究航空发动机机载健康管理系统设计方法并分析机载功能组成，建立了可扩展的流程平台，基于模 型设计方法建立了可用的硬件设计模型，可为航空发动机机载健康管理系统设计提供参考。     

航空发动机电液伺服系统机载模型监控设计

为了监控航空发动机电液伺服系统中不易通过机内测试电路诊断的异常或故障,提出一种机载模型监控方法,采用AMESim工具进行系统的建模,之后对模型进行校准、实时化和线性化处理。在对监控算法进行了设计与仿真之后,用C代码编程实现了模型监控算法,并运行于发动机电子控制器中。对某发动机燃油计量装置的试验表明:机载模型监控可以有效监测系统中因元部件性能衰减、卡滞、零偏漂移等引起的异常或故障,并能补偿电液伺服阀的零偏漂移和容错运行,避免控制功能失效或过快降级。可为航空发动机及相关领域的电液伺服系统机载模型监控设计提供参考。     

复杂构型无人机机载总线网络仿真、监控系统开发

本文研究的主要目标是开发一套基于复杂构型的无人机RS422机载总线网络仿真、监控系统。采用开放的分布式总线仿真架构体系和柔性的软件部署策略,综合的一体化设计,一套链路层数据发布、更新和管理机制,可为任意的大规模机载RS422网络仿真、监控提供完整的解决方案。     

机载供电系统双余度控制器的容错控制

介绍双发（Twin-engines）系统的战斗机的机载供电系统控制器的设计和实现。机载供电系统控制器是管理飞机的供电系统的航空电子设备,是飞机供电系统的核心设备,肩负飞机安全的使命。为了提高控制器的可靠性和灵活性,放弃传统的模拟方法,使用先进的数字化技术实现对飞机供电、配电系统的管理。在设计中为了提高可靠性,使用主动复制的容错技术,设计了双余度控制器,在发生单通道错误的情况下,整个系统能够正确工作。对机载供电系统控制器容错技术进行了研究,包括双余度系统的管理策略、同步控制机制、余度管理和故障综合、信号比较监控和通道切换逻辑。     

航空发动机部件级模型硬件在回路实时性验证

为了验证航空发动机部件级模型作为机载模型的实时性,开展部件级模型的硬件在回路试验。根据AIR4548A燃气涡 轮发动机实时建模标准,建立了单轴涡喷发动机部件级实时Simulink模型;基于模型设计方法和自动代码生成技术,将该模型集 成到全数字仿真平台FWorks;将验证后的模型代码集成到硬件在回路平台的电子控制器实物中。进行了全数字仿真和硬件在回 路仿真验证。结果表明：全数字仿真结果验证了部件级模型的准确性和代码生成的正确性;在硬件在回路的开环仿真结果中,该 部件级实时模型单步最大运行时间不超过2.7 ms,可以作为模型基控制、故障诊断、健康管理和性能寻优控制等技术的机载模型。     

一种机载电子设备双余度智能供电方案设计研究

机载电子设备综合化程度越来越高,对供电系统可靠性和安全性要求也提出了很高的要求。给出一种余度供电设计方案,采用外部及用电LRM模块两级余度供电输入设计,通过智能电源管理对供电系统进行重构管理、故障监测、故障隔离,可实现机载设备供电系统一次故障工作、二次故障安全的要求。验证结果表明,设计能够大幅提高综合化机载电子设备供电...     

航空发动机预测健康管理系统设计的关键技术

介绍了航空发动机预测健康管理(EPHM)系统的定义、设计目标及其功能;结合EJ200,F119等国外第4代战斗机发动机健康管理系统的技术特点,设计了航空发动机预测健康管理系统与飞机、发动机的交联方案;完成了航空发动机在线机载EPHM系统及离线EPHM系统的基本结构设计;提出了航空发动机机载预测健康管理系统应实现的技术指标;总结归纳了航空发动机预测健康管理系统设计的关键技术.      

基于GSM技术的AICPS故障管理与容错机制的研究

给出了机载综合核心处理系统AICPS的软件结构和组成,采用基于TLS三层栈的先进的航电系统结构,其通用系统管理GSM分为健康监控、故障管理和配置管理三个软件功能模块,以及飞机级、综合区级、资源元素级共三级.基于GSM和运行蓝图,论述了AlCPS的故障管理技术和容错重构机制,重对故障处理的过程如故障检测、故障诊断、故障处理和配置管理进行了讨论.由于航空电子系统高安全、高可靠性等特点,作为提高可靠性的手段之一,研究故障管理与容错重构非常必要.     

机载告警系统Aircraft Alerting System

<正>机载告警系统是向空勤人员通告机上各系统(包括动力装置)的告警信息、飞机外部环境的威胁告警信息,以及他们危及飞行安全的紧急程度的装置。飞机告警系统一般由视觉告警装置、听觉告警装置和触觉告警装置(如失速告警系统)组成。告警信息一般分警告、注意与提示三级;也可以在上述三级的前后各细分出一级,形成危险、警告、注意、提示和状态这五级告警信息。三级体系中警告的紧急等级最高(五级体系中为危险),其他依序次之。其优先权用计算机进行逻辑管理。     

RDP地面支援系统设计

地面支援系统作为计算机系统调试、开发、维修和仿真的重要工具,业已成为机载计算机系统设计的重要组成部分。本文将介绍为机载脉冲多普勒火控雷达数据处理机(RDP)所配置的地面支援系统,还将详细地介绍该系统软件包的五个组成部分:监控软件包、开发软件包、飞行任务软件包、维修软件包和事后处理软件包。     

机载数据链通信系统综合调研、分析与设计考虑

旨在对机载数据链通信系统进行综合性调研,并且对各种主要的系统架构进行分析,通过这些过程,形成对系统设计的支持。对机载数据链通信系统的调研内容覆盖:系统的发展历史、设计实现和可应用的条款和规范。另外,还介绍了通信导航监视/ 空中交通管理(Communication Navigation Surveillance/ Air Traffic Management,简称CNS/ ATM)概念,并对其中与机载数据链相关的技术进行了分析。最后,阐述了针对民机机载数据链通信系统设计要点的考虑。     

PHM技术在机载机电执行部件中的应用研究

介绍了 PHM 技术的概念和功能。研究了对 PHM 技术在机载机电执行部件中的应用。设计了 PHM 系统的功能框图,探索了如何实现对 PHM 系统预测推理方法。表明了 PHM 技术在机载机电执行部件中有着广阔的应用前景。     

机载液压系统故障诊断与健康管理

机载液压系统是关系飞机安全的重要功能系统,为提高飞机可靠性、安全性、经济性水平,现代先进飞机普遍采用故障诊断、预测与健康管理.本文研究总结了机载液压系统故障诊断与健康管理的历史发展,探讨了其关键技术,以期指导机载液压故障诊断与健康管理的研究和应用.     

机载软件安全管理概述

机载软件在飞机操控、内外部通信、健康状态监控、驾乘舒适度等方面扮演的角色日益重要,是适航的重要组成部分,也是未来发展趋势,机载软件安全管理将越来越受到运营人重视。本文从维修工程角度对机载软件安全管理进行简介。     

飞机供电系统健康管理技术研究

从飞机系统级需求分析出发,以飞机供电系统为例,开展健康管理设计。对系统级健康管理层级架构进行分析,给出了飞机供电系统健康管理设计架构,并结合系统的安全性、保障性、最低放飞清单、专家系统等对系统级健康评估进行了分析,最后,对关键技术和难点进行提炼,为后续供电系统健康管理设计提供理论支持和参考。     

现代民用飞机机载维护系统基线功能研究

现代民用飞机机载维护系统是飞机信息集中和处理的中枢,机载维护系统的先进性决定了民用飞机航电系统的先进性。随着机载电子化技术的发展,主流的民机机载维护系统的基线功能主要包括中央维护功能、飞机状态监控功能以及通信管理功能。对实现上述功能所需的基线功能及架构开展研究,对指导国产民用飞机机载维护系统设计、提升飞机安全性、可靠性和维护性至关重要。     

基于ASDC 模型的民用飞机供应商评估和监控准则研究

在“主制造商–供应商”的民用飞机研制模式下,供应商的选择和监控在某种程度上决定着民用飞机项目的成败。从供应商机载软件的研制资质、经验、体系规范和资源等角度出发,建立了供应商机载软件研制能力(Airborne Software Development Capability,简称ASDC)模型,并结合具体机载软件项目的技术要求提出了一套确定供应商评价和监控准则的机制。在此基础上对ASDC 模型向系统/技术/价格/质量/服务层级扩展,就可以建立一套完整的民用飞机项目供应商选择和监控准则。     

从JAST计划看我国航空电子综合系统的研究与发展

详细分析了美国JAST计划的产生,航空电子系统的结构演化,JAST航空电子综合系统的功能特征、设计指导原则、开放式体系结构和关键子系统,在此基础上提出了我国未来机载航空电子综合系统的研究和发展建议。     

基于DO-254的控制系统电子硬件符合性研究

机载电子硬件设计保证指南（DO-254）是目前航空业认可的用于指导机载电子硬件的文件。本文介绍了基于DO-254的控制系统电子硬件符合性研究,分析了DO-254要求的机载电子硬件主要研制过程,建立了基于DO-254的控制系统电子硬件研制流程,并对比了美国联邦航空局（FAA）和欧洲航空安全局（EASA）在合格审定过程中的考虑因素,总结了控制系统电子硬件的符合性方法,可为未来民用航空发动机控制系统电子硬件的适航取证提供参考。