一种PowerPC和FPGA结构的远程接口单元设计方法

远程接口单元（ RIU）已经是综合化模块化航空电子系统的重要组成部分。分析了分布式IMA架构下航空电子系统对远程接口的新需求,提出了一种基于PowerPC ＋FPGA结构的远程接口单元设计方法。通过设计方法不仅实现了单元综合多种I／O资源,还保证了单元具有一定的容错和可配置特性,并在远程接口关键技术方面取得了实质性的突破。     

模型驱动的IMA标准符合性测试自动化技术研究

随着现代航空电子系统的规模、复杂度不断提升,综合模块化航电系统(Integrated Modular Avionics,IMA)在新一代作战飞机中逐渐得到全面应用。IMA将预先定制的任务单元作为多样化任务的处理平台,并集成为综合处理机,实现数据的高速集中处理与融合。针对IMA开放式体系结构的模块化、标准化等特点,本文提出了一种基于接口语义模型的测试自动化技术。其中,标准接口的语义模型对接口数据、功能和行为进行抽象,测试模型内建测试策略与测试计划。从接口模型到测试模型,研究探讨了测试用例的自动生成、部署、和调度执行的方法。研究成果在国产机载操作系统ARINC653标准符合性测试中进行了初步应用,有效提高了测试的系统性、效率和工作质量。     

机载核心处理系统通用化平台研究

机载核心处理系统为航空电子信息处理提供通用资源,通过重构配置提高飞机的运行可靠性。为减少各型飞机的核心处理系统的重复性设计,提高核心处理系统的鲁棒性,在研究目前飞机航空电子架构和未来发展趋势的基础上,梳理了核心处理系统的功能需求,提供了一种适应多型飞机的面向IMA 2G的核心处理系统的通用化平台架构方案。该平台通用性强,可靠性高,极大降低了设计风险,缩短了研制周期。     

下一代综合模块化航空电子系统关键技术研究

随着高新技术的不断发展,航空电子机载系统能支持越来越复杂的功能,当前的综合模块化航空电子(IMA)系统架构采用模块化的设计以及开放式的架构,在提高航空电子系统可靠性的同时大大降低了功耗及成本。但随着飞行任务的日益复杂以及机载系统功能的不断增加,当前的IMA系统在面对复杂的应用需求时出现了无法突破的技术瓶颈。基于当前IMA系统的技术瓶颈,详细描述了下一代IMA系统的架构设计细节,总结了实施下一代IMA系统将面临的技术挑战,从高速网络,高性能多核处理器以及多核虚拟化等方面分析了有望发挥重要作用的关键技术,并提供了关键技术可行的研究思路,为下一代IMA系统的相关研究提供参考。     

面向IMA综合处理系统的日志管理系统设计与实现

针对IMA综合处理系统的大规模软件运行需求,在分析其特点的基础上,提出了一种易于实现、使用方便的日志管理系统。系统主要分为三部分:基于Flash的日志管理、基于文件系统的日志管理和远程日志管理。在配有文件系统的模块上,提供了基于文件系统的日志管理,利用文件系统对数据管理的方式,管理日志记录的读写以及存储;在没有文件系统的模块上,提供基于Flash的日志管理,并根据Flash每次写一个扇区的特点,设计了异步写日志记录的机制,提高了Flash的写效率;同时设计了远程存取日志记录的机制,允许模块远程存取日志记录,扩大了日志记录的存储规模。系统是针对IMA综合处理系统的特点设计,能够满足航空电子系统对日志管理的需求。     

综合模块化航电软件仿真测试环境研究

 伴随着综合模块化航空电子(IMA)软件在新一代飞机上的应用,其高复杂性、高度综合的特点以及分层的健康监控和故障管理模式给软件测试提出了挑战。传统的仿真测试环境在应对IMA软件测试中难以满足RTCA DO-178B中规定的对验证过程结果的验证的要求。本文在分析IMA软件特点的基础上,根据DO-178B的要求,综合国外的发展情况和国内的研究进展情况,研究综合模块化航电软件仿真测试环境需求,提出了基于软件故障注入的综合模块化航电软件灰盒仿真测试环境方案,并给出优势分析。该仿真测试环境方案以IMA软件为测试对象,应用软件故障注入技术和代码插装技术满足测试规范文件的要求。其具有通用灵活、适配性强、强实时性等特点,为中国新一代航电软件的系统验证和测试奠定了基础。     

飞机综合模块航电电气系统的架构及接口

分析飞机综合模块航电( IMA)系统的已有技术和计算机应用技术,研究飞机综合模块航电系统的物理拓扑,及典型系统接口,初步定义不同构型飞机综合模块航电电气系统的基本架构及接口。     

飞机综合模块航电电气系统的架构及接口

分析飞机综合模块航电(IMA)系统的已有技术和计算机应用技术,研究飞机综合模块航电系统的物理拓扑,及典型系统接口,初步定义不同构型飞机综合模块航电电气系统的基本架构及接口。     

综合化飞机环境监视系统研究及其数字仿真测试

综合模块化航空电子(IMA)技术日益成为飞机航电系统开发的主流构型。基于美国航空无线电技术委员会(RTCA)对飞机环境监视系统(AESS)的定义,分析了AESS的发展过程及技术趋势,以空客A380、Boeing787飞机的AESS为例进行现状分析,依据ARINC768规范开展了综合飞机环境监视系统(IAESS)方案及架构设计,实现了由综合飞机环境监视系统处理单元(IAESSPU)对T3CAS(TCAS、TAWS和ATCRBS)和WXR数据综合与处理的统一,开展了基于高级体系结构(HLA)的IAESS数字仿真系统设计、测试用例和性能分析,验证了IAESS具有高可靠性、低功耗、低总量等优点,未来IAESS发展也将进一步使得系统具备多功能特点。     

基于新一代模块化航电系统的飞机刹车控制架构研究

综合模块化航空电子设备系统(IMA)已成为机载航空电子设备系统的发展方向。航电设备系统的发展大大拓宽了其职能,传统上一些非航电系统的处理功能,如空调、电源、燃油和起落架等系统也综合了进来;而且,由于采用开放系统结构,无论增加功能或改进都比较容易。基于航电设备的飞机刹车控制已经成为必然,单独的分立的刹车防滑控制装置或控制盒不复存在,其职能宿主于航电系统。本文概述了综合模块化航电设备(IMA)的基本概念,着重论述新一代航电设备的飞机刹车控制架构。     

小型综合航电加卸载技术研究

随着通用航空的发展，对小型飞机及小型航空电子系统的需求越来越大。基于小型综合航电系统的结构与应用需求，通过分析ARINC615A标准，设计了一个基于TnIP协议的数据与应用加卸载系统架构。针对系统架构中的难点，提出了TFTP协议栈、数据卸载与应用软件加载等三项关键技术，给出了具体的设计与实现方法。系统在Vxworks平台上实现，目前已在某小型综合航电系统项目中取得了较好的工程应用效果。     

分布式IMA的网络分区方法及其实时性能分析

 针对分布式综合模块化航空电子(IMA)体系结构,在时间、空间分区以及带宽分区的基础上,提出了网络分区的概念,并建立了相应的网络模型、消息模型、流量模型及调度模型。利用网络演算方法,推导了航空电子混合消息集在网络分区下端到端(ETE)延迟的计算公式;搭建典型网络,通过理论计算对比了网络分区与带宽分区的实时性能。计算结果表明:网络分区下两条硬实时数据流的延迟较带宽分区分别降低了33.5%和74.2%;而弱硬实时与软实时数据流的延迟增加约30%。最后通过OPNET仿真对理论分析所得结果进行了验证,证明网络分区方法符合分布式IMA的分布式架构要求,并满足了系统混合关键性的需求。     

设备供应商

正飞机接口设备联合技术航空系统公司(UTC Aerospace Systems)推出的飞机接口设备(AID)通过收集、处理飞机部件上安装的传感器信息及其他数据,帮助提高维修效率。AID早期的应用是Ops Insight电子飞行包,可为飞行员实时提供航电数据、飞行性能跟踪和天气数据。该     

AFDX总线网络在CJ818飞机设计上的应用

以介绍我国"大型飞机重大科技专项"的立项和航空电子系统的发展为背景,描述了几种航空电子网络互连技术的发展和特征,并对美国ARINC664标准规范所阐述的航空电子全双工交换式以太网(AFDX)协议及关键技术做了简要提炼,及对AFDX在当前民用飞机航空电子网络的应用状况和特点予以描述。在此基础上提出了CJ818飞机的综合模块化航空电子系统网络架构的初步设计构想和工作原理,说明其作为"先进综合式"系统所具备的特点,总结了国内在航空电子研究领域内存在的差距。     

航空电子接口控制文件的数据库管理

介绍了航空电子接口控制文件的特点和传统管理方法的弊端 ,阐述了将航空电子接口控制文件进行数据库化管理的思想 ,并给出一个实例说明了运用这种思想实现航空电子接口控制文件的数据库管理 ,最后给出了实例中使用ADO进行数据操作的关键代码     

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。     

基于层次分析法的综合射频架构选取技术研究

综合射频系统是作战飞机航空电子系统的重要组成部分，它们是作战飞机通过无线电方式感知外界信息的重要系统。系统架构的选取直接影响了飞机的作战性能，针对以往架构选取依赖大量定性分析而缺乏定量对比问题，提出了基于层次分析法的综合射频架构选取技术，该技术能够有效地根据不同的任务需求和平台需求，综合考虑定量和定性因素，给出更为合理对比分析结果，为综合射频系统的系统设计提供技术支撑。该技术也可推广到航空领域其他多目标决策问题的应用。     

为未来飞机设计的航空电子结构

一个欧洲航空工业集团(IAWG)已对综合模块航空电子系统(IMA)的软件技术完成了降低风险的研究,已发现IMA软件具有三层结构:与飞机有关且与硬件无关的结构;与飞机和硬件都无关的结构;与飞机无关且与硬件有关的结构.     

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。     

CJ828驾驶舱显示记录系统设计

驾驶舱的显示与记录系统是飞机航空电子系统的重要组成部分.在该领域,国内外的研究机构投入了大量的人力和物力进行系统研究.从CJ828驾驶舱显示记录系统的实际需求出发,按照系统设计规范、系统总体设计与布局、系统详细设计、集成化航电系统选型对比等四个方面开展系统设计.通过控制和显示系统、键盘和光标控制单元、多功能显示器、电子飞行仪表系统、电子中央飞机监控器、视频集中器和多路转换器、平视显示器、系统重构等八个方面开展具体的设计,提出具体要求.并通过对比CMC电子、罗克韦尔-柯林斯、泰勒斯航空三家航空电子公司的航空电子集成化方案,总结各家航空电子公司的技术特色,为后期的系统集成与采购打下了良好的基础.