BIT技术在数字飞行控制系统中的应用

由于计算机在飞控系统中的应用,使得含有计算机的设备或系统有了实现全面功能与性能自我测试(BIT)和故障诊断的可能。本文论述了BIT技术在新型飞行控制系统中的设计与应用,并在最后论述了BIT的发展前景。     

多余度飞控计算机子系统余度重启机制研究

传统故障余度处理方式将故障余度减缓切除,造成飞控计算机子系统的降级,如果剩余的余度再出现故障可能危及飞行安全。有些余度通道故障可以通过重启余度通道来恢复正常运行。通过分析余度通道正常启动流程,以及飞控计算机子系统余度控制应用软件重启流程,研究了双CPU命令-监控模式和双命令模式下的重启流程。最后针对仿真设备节点故障、飞控节点故障以及飞控多余度故障进行了实验验证,84个故障验证项经验证测试后全部通过。     

分布式无人机飞控设备故障诊断系统设计与实现

摘在认真研究现行无人机飞行保障需求的基础上,详细论述了分布式无人机飞控系统故障诊断系统的总体设计方案及软硬件实现方法,深入研究了故障检测算法和基于人工神经网络专家系统。介绍了组成系统的主机（工控机）、RS485网络和从机（飞控机）设计原理。经过模拟验证表明,该系统性能稳定可靠,完全可以满足部队需求。     

自动飞行控制计算机通用自动测试平台设计

自动飞行控制计算机故障时飞机自带系统级自检测模块只能将故障定位在自动飞控计算机,地勤人 员需要将整个自动飞行控制计算机返回给供应商进行检测维修,这一过程耗时较长会降低飞机的完好出勤率, 为解决该问题设计通用自动测试平台。通过分析自动飞行控制计算机的外部交联关系确定通用自动测试平台 需要进行仿真的接口及功能模块;通用自动测试技术平台的硬件平台基于通用标准仪器总线架构,软件平台基 于标准自动测试标记语言描述,实现硬件仪器资源的自由扩展和各软件模块的相互独立以及不依赖于硬件和 操作系统的可移植性;根据自动飞行控制计算机的接口、功能及组成架构设计检测自动飞行控制计算机各个功 能模块的测试方法和测试流程,使用自动测试标记语言将其编译成计算机可运行的测试程序集。该平台在试 用中测试效果较好,可以实现故障模块的快速定位,缩短维修时间。     

多型飞控系统模拟器的设计

针对多型飞控系统模拟器的硬件设计,对模拟座舱、计算机网络系统和控制显示部分进行了较详细的介绍,着重分析了该系统软件设计中的软件结构及任务计算机模块、仿真计算机模块、仪表计算机模块和视景计算机模块所完成的功能,并对所采用的关键技术进行了论述。经反复调试和实验,该系统性能稳定、工作可靠,可用于多种飞机飞行控制及飞行力学研究。     

飞行控制计算机模拟接口BIT电路设计及仿真

随着航空电子设备维修性要求的提高以及设备本身要求具备检测隔离故障的能力以缩短维修时间,机内测试(BIT)在测试领域研究中将越来越重要。功能电路BIT系统是航空电子设备整机BIT系统的重要组成部分,因此从解决实际问题出发,针对飞行控制计算机中的模拟输入和输出接口电路,提出了几种BIT的设计方法,并使用Multisim软件对所设计的BIT监测电路进行仿真,仿真结果表明,所设计的BIT电路是可靠及有效的。     

一种基于PowerPC的弹载飞控计算机设计

针对导弹飞控系统的功能日趋复杂的问题,弹载飞控计算机的系统设计需要高性能处理器、多任务实时操作系统的计算平台支持.分析了弹载计算机的设计需求,提出了一种基于PowerPC+VxWorks的弹载飞控计算机 设计方法,提高了系统性能,降低了系统软件开发难度.经仿真环境验证,能够满足弹载计算机的研制要求,可适用于各类弹载飞控系统.     

商用涡扇发动机推力控制故障处置功能解析

针对运输类飞机对动力装置必须确认任何单一失效或故障及可能的失效组合都不会危及飞机安全飞行的适航要求,经工程研究和飞机运营经验证明,原有的通过安全性分析以及申请豁免来表明设计符合性的验证方法存在不足,为了保障飞机飞行的安全性,可增加推力控制故障处置（TCMA）系统。以B787飞机配装的GEnx发动机TCMA系统为研究对象,采用系统工程的方法研究和分析了该系统的安全性需求来源、符合性验证方法及其演进、TCM事件危害、TCMA系统架构和系统功能,其中包括事件侦测、处置逻辑、激活功能监控与内部自检BIT等功能。分析结果表明：TCMA系统是1个集成的智能控制系统,在TCM事件发生后无需飞机机组人员干预,能够自动处置并保障飞机的飞行安全。     

非相似余度飞控计算机

从容错的角度介绍了Boeing777和A320的数字飞行控制计算机系统。Boeing777和A320的飞控计算机都采用了非相似的余度技术,能容忍软件和硬件的共态故障,但在每个计算机的功能分配和整个飞控计算机系统的余度结构编排等方面体现了各自的特点。用广义随机Petri网描述了Boeing777余度结构和容错动态过程,并进行了系统的可靠性计算和容错度分析。针对中国"大型飞机"容错飞控系统的设计作了分析和建议。     

电传飞控检测系统设计研究

本文论述了现代电传飞控的故障检测系统,介绍了典型的现代电传飞控系统的组成与技术特点。设计了基于专家系统的故障检测系统,专家系统由综合数据库、故障知识库、推理机、知识获取以及决策解释等组成。依据专家系统的原理建立了电传飞控系统的故障综合数据库与故障知识库,采用正向和逆向推理原理完成了推理机的策略设计,针对飞控系统高安全性要求,提出综合数据库的初始数据与检测方法以硬软件的形式驻留于飞控系统之中,故障知识库与推理策略在独立于飞控系统的故障检测系统中。本文对电传飞控系统的故障检测的实现有一定的实用性和推广价值。     

先进民机飞控系统安全性设计考虑

飞行控制系统作为民机机载设备中的飞行关键和安全关键系统,其安全性设计对民机运营安全至关重要。基于适航安全性要求,梳理了民用飞机机载系统安全性的定性及定量需求,分析了民用飞机飞控系统适用的安全性设计依据和标准;对先进民机飞控系统安全性设计技术进行了研究,从飞行控制系统架构、控制律、复杂电子硬件、作动器和高安全等级软件设计5个方面提出了安全性设计技术的考虑。     

K8V变稳飞机飞行试验验证系统

介绍了Ｋ８Ｖ变稳飞机飞行试验验证系统的组成及功能,分别阐述了该系统的飞控软件综合验证子系统、机上地面试验数据采集与处理子系统和飞行试验数据处理分析子系统等三部分的组成、工作原理、以及在飞行试验各个阶段的不同特点和作用。通过Ｋ８Ｖ变稳飞机飞行试验的应用,表明该系统能够满足变稳飞机的软件维护、系统验收试飞及后续的应用研究,具有实时,快速,准确,自动化等优点,可为Ｋ８Ｖ变稳飞机应用研究提供重要的支持手段     

同步/异步飞控计算机机制研究

飞行控制系统是影响飞机飞行安全的关键系统,为了满足安全可靠性指标要求,一般采用多余度设计。保证多余度系统协调工作是余度系统需要重点关注的问题。当前有2种余度计算机机制,即同步计算机机制和异步计算机机制。文中分析了同步计算机机制和异步计算机机制下的基本架构、工作原理和故障监控等策略,对比了2种机制的优点和缺点,为飞控系统设计提供借鉴。     

双双余度飞控计算机架构设计及实现研究

飞控计算机的可靠性与安全性是飞机飞行安全的重要一环,通过对余度技术的分析,确定了余度架构设计的方法;对双双余度架构的功能、信息交互等进行设计;基于上述研究,对软件功能进行划分,设计软件执行结构;研究了余度管理的策略。该双双余度架构设计提高了飞控计算机的可靠性与安全性,对飞控计算机的余度设计具有重要参考意义。     

飞行控制计算机中的BIT技术及其测试方法

随着电传飞行控制系统的加速发展,对于系统的可靠性要求越来越高,为提高其可靠性,采用了机内自检测(Built in test,BIT)技术,实现分系统级或者功能单元级的功能及性能自检测、自诊断。飞行控制系统中BIT的许多功能都是由飞行控制计算机产生和控制的。介绍了飞行控制计算机中的BIT,可以实现飞行控制计算机的自检测,提高其可靠性。     

基于ATE与BIT组合的NAMP自动测试与故障诊断系统设计

在对机械电气系统状态监控处理机(NAMP)功能、组成、BIT和ATE测试接口等进行测试需求分析基础上,基于ATE系统平台完成了NAMP的自动测试原理和测试流程设计,采用BIT和ATE组合测试技术完成了NAMP的自动测试,采用故障树法完成了NAMP的故障诊断功能。经故障注入实验和使用验证表明,该系统具有测试内容全面,故障定位准确,故障隔离率高等特点。     

直升机飞控系统的计算机冗余设计

本文以某直升机飞控系统为对象，以飞控计算机为中心，围绕系统的余度配置、容错设计原则、中断处理算法、重构、故障检测和灾难性故障的钝化处理等方面的内容，展开讨论。双余度直升机数字飞行控制系统的安会可靠度，是通过硬件和软件实现的容错技术而获得，它根据系统实际需求。采用硬件和软件相似余度设计，最大限度利用飞控计算机自监控和双余度信号比较监控能力；最终使系统达到无故障工作／故障安全。     

飞行控制系统的发展历程、现状与趋势

深刻理解和把握应用于工程实际的飞行控制系统已成为当前急需关注的问题。系统性论述了飞行控制系统(flight control system,FCS)自简单机械操纵系统开始,历经助力操纵系统、增稳与控制增稳系统、电传操纵系统和综合飞控系统,到目前正在研发的光传操纵系统的整个发展历程,分析了电传飞控系统和综合飞控系统的应用现状以及光传飞控系统的研究状况,基于未来军用飞机的控制需求,探讨了飞控系统的主要发展方向,可为后续飞控系统的开发提供参考。     

某型飞机飞行参数记录系统音频数据漏记故障分析与设计改进

针对某型飞机飞行参数记录系统音频数据漏记问题．结合BIT故障信息,从飞行参数记录系统音频采集板处理流程和电路设计原理角度,进行了音频漏记故障的机理分析,通过试验验证确定了音频采集板复位不同步是引起音频信号漏记的根本原因。在此基础上．提出了音频采集板DSP芯片和FLASH芯片同复位信号的复位电路设计改进方案。试验室和外场试飞验证了设计改进方案的合理性和有效性。     

基于模型的系统工程在民机领域的应用

介绍了在民用飞机系统顶层设计中基于模型的系统工程方法的应用.该流程由需求分析、功能分析和设计综合阶段构成.对每一个用例的功能分析中得到活动图、顺序图和可执行的状态机.执行状态机可验证需求的符合性,同时形成系统功能和非功能性需求.储存在数据库中的需求逐条与模型元素建立链接关系,保证可追溯性.黑盒模型完成之后,将功能与流程分配系统架构中,形成子系统白盒模型和子系统接口.相比传统设计方法,该流程更好地保证了系统可测试性、可追溯性和功能的完整性.