SCADE 在航空发动机FADEC 软件开发中的应用

为了探索SCADE开发环境在基于模型设计（MBD）的软件开发中的优势,理解其建模和自动代码生成机制,研究其在基于模型的测试和覆盖率分析中的实现方法,基于某型航空发动机FADEC系统的健康管理软件开发,应用了SCADE开发环境的建模、仿真、测试及覆盖率分析、代码生成与集成的全流程的MBD开发方法,并进行了完整的系统测试,测试用例全部通过。系统测试的结果验证了基于SCADE开发环境进行FADEC软件开发的正确性和可靠性,为SCADE开发环境在航空发动机FADEC软件开发中的应用提供了技术指导和工程借鉴。     

EWIS数字化设计技术分析

针对EWIS数字化设计技术的需求,利用CHS软件建立模型库,通过CATIA三维建模和ANSYS数字仿真等方法,提高EWIS研制效率和保证产品的准确性,降低成本,缩短研制周期。对EWIS数字化设计技术的应用提供了指导意见。     

基于MBD的商用航空发动机控制软件架构设计

发动机全权限数控技术（FADEC）在商用航空发动机中广泛应用,软件是核心。基于模型设计（MBD）是FADEC软件开发的趋势,但考虑发动机电子控制器（EEC）硬件资源、扩展性等因素,对软件结构设计、MBD与非MBD接口定义等架构问题带来新挑战。在大客发动机验证机电子控制器先期试验平台上,对基于MBD的发动机控制软件设计问题进行了研究,开展了基于MBD的软件架构设计、集成工作,验证结果表明,软件架构设计方案合理可行。     

FlowStar:国家数值风洞(NNW)工程非结构通用CFD软件

计算流体力学（CFD）仿真软件是流体相关的数学物理知识和工程实践经验的数字化表达,是工业数字化转型的重要助推。然而,大型工业CFD软件研发难度极高,需要同时兼顾功能多样、系统稳定、性能优越、交互友好等特征。依托国家数值风洞（NNW）工程,研发出一款通用流场模拟软件NNW-FlowStar,并在航空、航天等工业部门大力推广使用。软件基于非结构有限体积求解方法和大规模并行计算技术开发,结合现代化软件工程思维设计,具备先进的数值方法、高效的计算效率和友好的用户操作界面,可满足各类复杂外形的高效气动模拟。独特的重叠网格技术配合六自由度运动模块,可帮助实现武器分离、舱门定轴转动等各类气动-运动协同仿真需求。多类标模案例和复杂工程应用表明,FlowStar软件算法鲁棒、精度可靠,是一款高精度、高效率、高可靠性的通用CFD仿真软件。通过对软件的架构设计和功能应用进行介绍,使相关从业人员能更好地了解FlowStar软件,最终促进国产自主CFD软件生态的良性发展。     

机械制图虚拟模型库的开发及应用

虚拟模型在机械制图教学中具有实用性和重要性。利用SolidWorks2004三维实体设计软件可以创建虚拟模型库，而且可以根据教学需要及时修改和完善该库中的模型。同时，库中的模型可以随意翻转、移动、拆装和仿真运动。     

降落伞系统动力学的面向对象仿真框架

针对当前降落伞系统动力学仿真中存在的问题,引入面向对象分析方法建立了开放性的仿真框架。框架由模型库、算法库和系统库三部分组成。实现了基元模型接口的规范化和模型库的层次化,提高了框架可扩充性和适应性。框架提供了通过基元模型组合来建立系统模型的机制,可支持针对不同系统、不同应用的仿真工作。利用该仿真框架,完成了某型飞船降落伞系统建模仿真,验证了框架的有效性。     

卫星自主完好性相关峰监视

卫星自主完好性监测（SAIM）技术是地面完好性监测手段的重要技术补充,可以有效缩短告警时间,有助于从根本上提高完好性性能。从SAIM技术出发提出多通道相关峰监测算法,实现多点异步采样,恢复相关峰。通过MATLAB软件仿真验证算法并给出典型异常模型及监测结果,并用普通接收机验证工程可实现性。通过软件仿真和实测结果对比论证了方法的可行性,采用成熟的商业星载接收机进行软件修改有效地降低了卫星完好性接收装置的研发难度。     

基于Gem5的性能数字样机系统

面对当今复杂多变的国际环境,数字工程作为确保国防安全的重要工程,其战略高度不断提升。作为数字化技术的集大成者,数字工程在国防装备的设计、生产和制造中占据着举足轻重的地位,决定装备研制的成败。面对机载领域中基于物理实际硬件的仿真验证平台已无法紧跟飞速迭代的智能算法和不断涌现的新型加速器,以及滞后的功能、性能验证和固定的硬件组成对平台的扩展性和灵活性造成束缚的问题。设计并实现了一种基于Gem5的性能数字样机系统,能够缩短机载计算平台设计、研制周期,提前评估系统性能、分析定位潜在的软硬件瓶颈,达到减低研制风险、提高研制效率的目的。     

全修复策略下FADEC系统多故障TLD仿真分析

由于航空发动机全权限电子控制(FADEC)系统的时间限制派遣(TLD)分析是航空发动机型号合格审定的一项必要工作,针对目前FADEC系统的多故障TLD仿真分析方法中没有考虑短时限制派遣(ST)值可变以及维修策略对TLD分析影响的不足,提出了全修复策略下FADEC系统的多故障TLD仿真分析方法。分析和比较了现有的FADEC系统维修策略,按照机会维修或成组维修原理,提出了全修复策略。按照全修复策略,开展了仿真建模分析,设计和研究了多故障TLD的仿真流程和方法。通过实例仿真与分析,验证了所提仿真方法不受FADEC系统中零部件数量的影响,而且相对于单故障Markov模型,增加了占总故障数量8.84%的组合故障,提高了分析精度。     

航空发动机组态建模技术研究

基于组态的方法设计了航空发动机部件模型库、仿真实时数据库以及前台组态系统和后台运行管理系统,构建航空发动机组态建模平台,并在此平台上实现了多种结构发动机模型的稳态仿真和瞬态仿真,其结果达到了一定精度,验证了航空发动机组态建模技术的可用性.