航电环境下双冗余交换式FC网络的建模与仿真

通过分析光纤通道(Fibre Channel,FC)网络架构、协议及其冗余机制,将双冗余交换式FC网络抽象成链路、端口、终端、交换机和数据模型,开发航空电子环境下的双冗余交换式FC网络的仿真工具,仿真工具提供网络的吞吐量、数据传输延迟等网络性能评价指标。将实例网络实测和仿真的结果进行比较得出:时延误差和吞吐量误差在合理的随机变化范围内,其随通信负载的变化趋势一致,说明所建仿真模型能够反映航空电子FC网络的工作特性。     

光纤通道环形网络仿真环境的研究与实现

近年来光纤通道(FC)技术高速发展逐步进入到航空电子系统。面向机载实时通信需求,本文研究了FC网络五层体系结构,论述了环形拓扑结构的FC网络仿真环境的设计目标与方案,重点说明了FC环形网络仿真环境的硬件平台、驱动软件和仿真软件的设计。实际验证运行结果说明:该仿真环境能为机载FC环形互连网络的开发提供仿真与测试条件。     

基于最短路径的SCI网络拓扑结构研究

 从航空电子系统的需求出发,对可扩展一致性接口(SCI)网络的拓扑结构进行了最短路径（跳数）研究。利用图论中的邻接矩阵变换方法,根据航空电子系统中SCI节点端口数的限制及SCI网络的小环组合结构的特点,对SCI推荐的网格形和蝶形两种网络进行了平均最小跳数的计算和分析,得出了SCI网络中小环方向的改变对平均最小跳数有影响的结论,并得到了该两种网络结构中平均最小跳数最少的拓扑形式。     

航空电子FC网络性能测试系统

光纤通道(FC)技术是未来航空电子系统互连首选协议。为了研究光纤通道用于航空电子系统互连时的网络性能评价问题,需要采用有效的手段对光纤通道网络性能进行测试。阐述了在采用轻量IP上层协议通信的光纤通道网络平台上光纤通道网络性能测试系统的设计原理;并说明了光纤通道网络数据通信的实现方法;最后给出了测试实例。     

航空电子系统的可靠性优化研究

从航空装备到航空武器,都以大量的电子元件作为其细胞,航空装备系统的可靠性在很大程度上依赖于航空电子系统的可靠性,航空电子系统的可靠性直接影响航空装备的正常工作和作战效能。从电子元件冗余的角度建立了提高航空电子系统可靠性的多目标优化模型,并通过数学分析给出了解决问题的方法。     

光纤通道标准及其在航空电子中的应用

介绍了光纤通道(FC)的协议结构、拓扑结构、分类服务及标准情况,对其代替MIL-STD-1553总线的可能性进行了分析;阐述并分析了其在航空电子系统中的应用;最后得出结论:我们应瞄准国外先进技术的发展动向,抓住时机,从其基础标准“光纤通道 物理和信号接口”开始,研究并制定适合于我国航空电子系统的光纤通道标准,为新机研制做好技术储备。     

综合化航空电子系统可信软件技术

航空电子系统要求航空任务的执行具有确定性、可预测和可控性。深入分析综合化航空电子系统软件安全性、可靠性、完整性和实时性需求,提出了综合化航空电子系统软件可信性的定义。首次将可信计算引入到综合化航空电子系统中,建立综合化航空电子系统可信软件体系结构,在此基础上,提出软件可信运行环境构建方法和可靠性增强技术。这些技术能够保障综合化航空电子系统的可预测性,对保证飞机任务的执行及其安全具有重要的作用,为研制适合于中国大飞机的综合化航空电子系统可信软件奠定基础。     

优先级驱动的泛化航电网络实时性能分析

交换式网络利用空分交换结构大大提高了网络的整体通信容量,已成为新一代航空电子系统组网互联的典型手段,可以采用泛化网络演算实施典型组网特性下的机载网络实时性能画像和预测,但缺乏优先级策略下的网络实时性能分析手段。在对机载交换式网络优先级控制策略特征参数抽象化的基础上,利用网络演算理论实施了高低优先级控制的泛化网络演算建模,在突发度包络函数的边界约束下完成了不同优先级流量占比的端到端确界延迟分析,并给出了优先级占比分配方案推荐。在典型机载网络拓扑结构下利用随机生成案例对优先级驱动的泛化网络演算模型进行实验验证。结果表明：相比于采用详细流量配置的演算结果,本文提出的泛化网络演算的有效性超过33%,实现了基于组网特征的机载网络性能预估。     

航空电子云系统架构与网络

在未来作战体系中,航空电子系统需要飞行平台具有跨系统平台的信息共享和协同处理的能力。根据未来日益复杂的航空任务需求,基于云计算资源共享池思想提出了一种跨系统平台高度综合的航空电子系统——"航空电子云",并阐明了其系统架构,重点介绍了航空电子云的网络。在网络物理层,根据航空电子系统物理设备的特点,构建了航空电子云分层分簇的网络架构。在网络逻辑层,引入雾计算和云计算的思想,介绍了基础设施的三层虚拟化结构。航空电子云将资源的共享范围从单系统平台扩充到多系统平台,提升了航空电子系统的体系作战能力。     

综合化航电核心处理系统研究

集中控制和综合处理技术已广泛应用于航空电子系统,综合处理机作为航空电子系统控制和管理的计算机信息处理平台,其开放式系统结构、综合处理技术及可靠性将是系统设计的关键。介绍了一种高性能机载核心处理计算机系统。根据航空电子系统功能需求,进行了综合化、层次化结构设计,并对软硬件映射等关键技术进行了研究分析,同时给出了合理的解决方案。试验表明,核心处理机性能先进,可靠性高,极大地改善和提高了航空电子系统的整体性能。     

基于高速串行总线的电路交换开关模块的设计与实现

电路交换开关模块是新一代航空电子系统中实现数字信号并行处理的关键模块,为数字信号并行处理系统中的各个数据处理模块、信号处理模块提供高速数据传输与交换。从新一代航空电子系统并行处理的发展趋势及需求的角度出发,介绍了电路交换开关模块的设计和实现。电路交换开关模块采用M21131交叉开关构成交换结构,能够快速交换高速信号,支持重配置和重构,能够满足新一代航空电子系统中数字信号并行处理高速率、高可靠性和低延迟等需求。     

余度设计中的系统可靠性最优分配模型

将任务可靠度、基本可靠度均作为系统可靠性优化设计的边界约束,并将系统研制费用视为目标函数,建立了一新的系统可靠性最优分配模型,利用该模型设计出的系统在研制费用最少的情况下,任务可靠度与基本可靠度均达到设计要求。此外,还分别建立了串—并联和并—串联两种余度设计系统的最少研制费用模型。最后通过多个实例验证了上述模型,发现系统可靠性最优分配模型考虑了更多的因素,更有实用价值。     

基于StarFabric的综合航电总线及通信协议设计

合模块化航空电子系统的特点及其对总线的要求;阐述了StarFabric总线的基本原理及其在航电系统中的成功应用实例。提出了综合航电系统中StarFabric总线的拓扑结构及通信协议栈的介绍了综模型,并给出了通信过程中的测试结果。     

面向未来飞机的机载网络存储系统研究

根据未来飞机航电系统的拓扑结构以及机载各类数据特征,提出了一种高性能、高吞吐量和高可靠性的机载网络存储系统设计方法,从而满足了未来飞机对高性能存储系统的需求,允许机载各个设备客户端对服务器进行透明的文件访问,实现了跨平台的数据共享,为网络存储系统关键技术在航空产品上的进一步应用提供了技术基础。     

用于光传操纵系统的超高速实时光纤网络研究

综合星型及环形拓扑结构的优点,提出一种用于光传操纵系统的超高速实时光纤网络设计方案。所给出的余度设计及分布式共享内存策略增强了整个光传系统的可靠性及容错性能。应用动态数据分组技术既提高了小数据量的传输效率,又提高了大数据量突发传输时的吞吐量。实际性能测试及地面物理飞行仿真验证表明,系统数据传输速率可达2.12Gbps,具有很强的实时性及信息传输确定性,适应了机载环境下光传飞行控制及航空电子系统不断发展的需求。     

故障容错光交叉通道数据链路的可靠性

光交叉通道数据链路(OCCDL)是光传飞行控制系统余度计算机之间进行数据交换的重要途径.为了提高OCCDL系统的可靠性,提出一种新的具有多链路故障容错能力的OCCDL系统.给出了该OCCDL系统的结构配置,分析了系统正常工作和故障工作情况下的工作流程,设计了系统光开关故障、光链路等关键部分的故障容错逻辑,建立了基于马尔...     

应用于未来航电系统的互连标准--SCI/RT

SCI作为未来航电系统互连技术的首选标准,其协议本身不提供实时性的保证,不能直接应用于航电系统.本文介绍的SCI针对实时应用的扩展版本SCI/RT在实时性、可靠性、优先权等方面都进行了改进和增强,较好地满足了实时应用环境的要求.