嵌入式分区操作系统可靠性技术的研究与应用

嵌入式实时多分区操作系统是专门为新一代航空电子系统开发的,是支持综合化航空电子系统的嵌入式实时操作系统,该操作系统是基于分区的高安全、高可靠操作系统,其可靠性决定了运行在其上的应用软件的可靠性。从软件可靠性概念着手,深入研究了嵌入式实时多分区操作系统开发过程中涉及的可靠性设计技术,给出了软件可靠性应用的示例,并研究了操作系统软件研发中使用的可靠性管理方法,对软件的可靠性进行了总结。     

面向eCos的嵌入式软件集成开发环境设计

eCos嵌入式可配置操作系统结构清晰,具有良好的可移植性,得到了广泛应用.在介绍eCos操作系统的基础上,分析了eCos现有的开发环境特点及形成一个集成开发环境的需求,然后给出了集成开发环境新增模块的设计方案.     

操作系统ARINC653标准符合性验证方法的研究

ARINC653标准是一种国际流行的多分区操作系统的接口标准，是否符合ARINC 653标准是衡量一个嵌入式实时多分区操作系统是否符合国际主流标准，以及上层应用是否丰富的一个重要因素。如何验证多分区操作系统是否符合ARINC 653一直是嵌入式实时多分区操作系统测试的重点和难点。提出了一种采用C／S结构、基于ARINC 653 Part 3测试标准验证框架的实用多分区操作系统符合性验证方法，方法不需要对操作系统源码进行修改，并且可以根据测试项排序连续测试。实验证明了验证方法的有效性和准确性。     

一种微内核分区操作系统C库的适配验证方法

针对传统C库的开发和适配方法存在的局限性问题,提出一种基于微内核架构的嵌入式分区操作系统新C库的适配验证方法,依次对基于微内核架构的嵌入式分区操作系统之上C库的总体部署方案、初始化过程、典型功能模块的适配开发方法进行了详细阐述;搭建相应的硬件测试环境,在恩智浦公司的四种硬件平台上对开发和适配的C库进行了相应的功能测试和验证,提出了三个创新点.     

满足适航要求的嵌入式操作系统测试方法

以被定义为DO-178C Level A级软件的自主版权嵌入式实时操作系统为应用模型，提出了一种基于DO-178C标准的嵌入式实时操作系统的测试方法。提出的测试模式解决了操作系统内核在目标机中难以测试的问题，同时对操作系统在目标机环境进行测试的一些具体问题给出了解决方案。方法既适合现阶段国军标对软件测试提出的要求，又保证了嵌入式操作系统软件测试活动与适航要求的符合性。     

机载嵌入式计算机通用操作系统故障管理软件设计

提出了一种对机载嵌入式计算机中常见操作系统故障的监控和记录方法,结合记录操作系统和处理器的状态信息,同时考虑到在多种操作系统、处理器上的适应性,设计一套具有操作系统故障监控和状态信息记录功能的通用操作系统故障管理软件,提高机载嵌入式计算机的可维护性。     

基于Altera SOPC技术的嵌入式以太网终端设计

;以太网技术在嵌入式系统中应用广泛.讨论基于Altera公司的SOPC技术,设计和实现嵌入式环境下的以太网终端.在SOPC Builder环境下利用Nios Ⅱ处理器、三速以太网等IP,构建满足嵌入式系统要求的以太网终端.并且基于Nios Ⅱ处理器移植了μC/OS-Ⅱ操作系统,开发了底层硬件的驱动程序,移植了LwIP轻量级网络协议栈,实现了与PC机之间的网络互联.     

机载嵌入式计算机通用操作系统故障管理软件设计

提出了一种对机载嵌入式计算机中常见操作系统故障的监控和记录方法,结合记录操作系统和处理 器的状态信息,同时考虑到在多种操作系统、处理器上的适应性,设计一套具有操作系统故障监控和状态信息 记录功能的通用操作系统故障管理软件,提高机载嵌入式计算机的可维护性。     

JZ2剑杆织机电气控制系统研制

通过研制织机电气控制系统，具体分析采用PC104嵌入式工控机、人机界面和使用松下交流伺服电机来提高织机自动化水平的控制方案。     

嵌入式多核操作系统确定性研究

为解决嵌入式多核操作系统确定性问题,详细阐述了计算确定性,重点分析了多核结构引入的不确定性问题。通过研究嵌入式多核操作系统的结构,从共享存储的确定性访问、确定性任务调度、确定性通信等方面提出了解决多核结构带来的不确定性问题的方法。     

基于VxWorks的惯性平台测试系统构建及BSP设计

本文提出了一种基于VxWorks的惯性平台测试计算机系统的构建方案,并设计了相应的BSP。该方案是以工控机为基础,通过添加PCI设备进行功能扩充,添加的PCI设备有以太网设备、RS-422通讯设备、MIL-STD-1553B通讯设备,此外还添加了一块并口硬盘。这种方案将工控机的强大计算能力与VxWorks实时特性相结合,并使工控机具有网络通讯、RS-422通讯、MIL-STD-1553B通讯、大量数据存储等功能,同时这种方案具有低成本、易实现的优点。     

航空发动机故障诊断装置硬件在环实时仿真平台

硬件在环仿真是将算法由理论转为实际应用的重要步骤,而针对航空发动机故障诊断算法的硬件在回路仿真平台的研制目前还处于初级阶段。基于已有的民用大涵道比涡扇发动机非线性模型,利用基于x PC的自动代码生成技术,搭建了基于工控机与DSP的故障诊断装置硬件在回路实时仿真系统,并对平台的性能参数、使用流程进行了说明。提出了1种故障诊断算法并进行了硬件在回路验证。针对搭建的平台,提出1种故障诊断算法的评价标准。     

高超声速飞行器前体/进气道参数重要性测度

针对机体推进高度一体化的吸气式高超声速飞行器前体/进气道相关参数对其性能指标的独立和交互作用问题,基于回归模型和二阶混合中心矩理论,以总压恢复系数为性能指标,提出了参数重要性测度新方法。设计了二维混压楔形前体/进气道变几何构型方案并给出重要性测度模型,定量和定性地对参数重要性进行了对比和分析。研究结果表明:前体/进气道相关参数间具有强的非线性作用,交互作用非常显著,独立作用可以忽略不计,且重要性测度模型易于扩展。     

基于并行关系与因果关系的关联规则

目的是建立同时具备并行关系、时序关系和因果关系等三个关系新前提下的数据挖掘的关联规则.本文指出了初始关联规则存在的三个潜在的前提;探讨了同时背离这三个潜在前提建立新的关联规则的可行性;给出了建立两并行关联事件之间因果关联规则的方法;从而获得了在新的背景下的关联规则.在此基础上,本文提供了联系并行关联的因果关系的范例,作为在具有并行、时序和因果等复杂关系数据库中的综合挖掘的一个途径.     

嵌入维数自适应最小二乘支持向量机状态时间序列预测方法

 针对航空发动机状态时间序列预测中嵌入维数难于有效选取的问题,提出一种基于嵌入维数自适应最小二乘支持向量机(LSSVM)的预测方法。该方法将嵌入维数作为影响状态时间序列预测精度的重?问?以交叉验证误差为评价准则,利用粒子群优化（PSO）进化搜索LSSVM预测模型的最优超参数与嵌入维数,同时通过矩阵变换原理提高交叉验证过程的计算效率,并最终建立优化后的LSSVM预测模型。航空发动机排气温度（EGT）预测实例表明,该方法可自适应选取适用于状态时间序列预测的最优嵌入维数且预测精度高,适用于航空发动机状态时间序列预测。     

Residual stresses of polycrystalline CBN abrasive grits brazed with a high-frequency induction heating technique

Residual stresses produced in polycrystalline CBN abrasive grits during a high-frequency induction brazing process are calculated by using ?nite element analysis, with a consideration of the nonuniform temperature distribution in the induction brazing model. The in?uences of induction brazing parameters on the residual stresses of polycrystalline CBN abrasive grits have been analyzed, including the embedding depth, grit side length, etc. Results obtained show that the tensile stress with a 40% embedding depth is 292 MPa, which is the minimum on the bonding interface compared with other embedding depths. Meanwhile, the maximum tensile stress is 575 MPa, with an increase of 59% compared with that of a grit side length of 50 mm. Finally, the simulation results of the brazing residual stress of polycrystalline CBN abrasive grits have been con?rmed valid based on the residual stress measurement of the brazed monocrystalline CBN grit.     

基于PCC的航空机轮静载荷试验台控制系统研究

设计了一种基于PCC和工控机组成的航空机轮静载荷试验台控制系统,充分利用了PCC可靠性高、扩展性好等的优点,构建了一个性能稳定、功能强大的机轮载荷控制系统,有效提高了控制系统的自动化水平,大大降低了电气控制系统的复杂程度,使得航空机轮静载荷试验台控制系统能够可靠地完成机轮静态性能检测任务.     

Collar网格的生成及其在嵌合体技术中的应用

本文应用双曲型方程生成表面网格和空间网格的方法成生Ｃｏｌｌａｒ网格,并将Ｃｏｌｌａｒ网格应用到嵌合体技术中,在保证计算网格的生成方便快捷而且网格质量高的前提下,有效地解决了为物体结合部的内外边界点寻找插值单元的问题。经数值计算验证,用本文方法求解有结合部的复杂组合体绕流可以得到精确可靠的数值结果。     

An attack-immune trusted architecture for supervisory aircraft hardware

With the wide application of electronic hardware in aircraft such as air-to-ground communication, satellite communication, positioning system and so on, aircraft hardware is facing great secure pressure. Focusing on the secure problem of aircraft hardware, this paper proposes a supervisory control architecture based on secure System-on-a-Chip (SoC) system. The proposed architecture is attack-immune and trustworthy, which can support trusted escrow application and Dynamic Integrity Measurement (DIM) without interference. This architecture is characterized by a Trusted Monitoring System (TMS) hardware isolated from the Main Processor System (MPS), a secure access channel from TMS to the running memory of the MPS, and the channel is unidirectional. Based on this architecture, the DIM program running on TMS is used to measure and call the Lightweight Measurement Agent (LMA) program running on MPS. By this method, the Operating System (OS) kernel, key software and data of the MPS can be dynamically measured without disturbance, which makes it difficult for adversaries to attack through software. Besides, this architecture has been fully verified on FPGA prototype system. Compared with the existing systems, our architecture achieves higher security and is more efficient on DIM, which can fully supervise the running of application and aircraft hardware OS.     

基于扩张状态观测器的高空台进气环境模拟控制技术研究

针对航空发动机高空台推力瞬变等过渡态试验对进气环境模拟控制系统所提出的强抗扰性、强鲁棒性的迫切需求,设计了一种基于扩张状态观测器（ESO）的高空台进气环境模拟主动抗扰控制技术方法。首先分析了现有高空台过渡态环境模拟的技术特点和高品质控制指标难于实现的原因;其次设计线性自抗扰控制器（LADRC）和一体化并行控制器（IPC）;最后通过仿真对高空台进气环境模拟主动抗扰控制方法进行了验证。结果表明,应用基于扩张状态观测器的主动抗扰控制技术能够大幅提高发动机过渡态试验中进气环境模拟的动态响应速度、控制精度和抗扰动能力。