基于协同设计的民机安全性分析系统研究

阐述了访问控制机制和冲突检测机制等民机安全性协同设计关键技术。分析了民用飞机安全设计评估程序,基于协同设计提出民机安全性系统总体框架,初步建立了民机安全性协同设计平台。     

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。     

民机系统安全性评估适航审查关键技术研究

通过对某型事故飞机原系统安全性设计及评估中可能存在的问题进行分析，依据系统安全性评估原则，结合民机审查实践，研究民机系统安全性适航审查的关键技术及解决措施，供系统安全性审查、设计及评估参考，为正确开展民机系统安全性评估工作提供借鉴，对保障民机系统安全性具有一定指导意义。     

基于边缘计算环境的分布式机载仿真系统设计

虚拟仿真系统是民用飞机系统正向设计及集成验证的重要工具,可有效降低物理测试成本,提升系统可靠性与安全性。针对民机系统仿真的异地协同和实时计算性能有限等问题,提出一种基于边缘计算的“云-边-端”仿真系统模型及分布式仿真物联网络的构建方法;设计了一种支持多元仿真节点间通过点-点、广播及订阅/发布模式进行数据交互的通用信息服务总线,构建了一种基于边缘计算环境的支持民机机载系统跨地域协同的通用仿真设计框架。针对B737-800的典型起飞场景建立分布式仿真原型系统,验证了所提出的仿真框架及分布式仿真系统的有效性。     

对国外民用飞机安全性指标的分析

安全性是民用飞机设计及使用时必须考虑的首要问题,安全性指标要求将影响民机的设计、维修及使用。本文对比讨论了美国联邦适航条例FAR25.1309节及西欧适航条例JAR25.1309节对安全性指标及其评定的要求;较详细地分析了飞机及其系统安全性指标的确定与评定的原则及方法;最后,以FAR25.1309为例讨论了安全性指标及其评定要求对民机设计、维修及使用的影响。     

民机自动飞行模式设计规范与适航性分析

民机自动飞行系统对降低飞行员工作负荷、提高飞行安全性具有重要作用.分析了自动飞行系统飞行模式设计的相关适航规范要求,研究了模式设计的基本方法和软件开发工具,以及适航符合性验证方法.开发了一种飞行模式设计与仿真平台,基于MATLAB/Stateflow设计飞行模式及其切换机制,采用MATLAB/GUI接收驾驶员操作输入,并调用飞行动力学模型进行实时仿真.形成一个集模式设计、仿真和验证一体化的闭环平台,可用于民机飞行模式的设计和适航性分析.     

模型驱动的民机数字化制造工艺技术研究与实践

新一代涡桨支线民机正在构建以模型数据驱动、设计制造一体化为典型特征的全数字化研制体系。以模型为核心驱动制造工艺数据构建和传递的技术,正成为我国支线民机研制的新模式。详细介绍模型驱动的数字化制造技术特征和方法,阐述了某型国产民机制造业务模型和协同平台架构的内容,总结了模型驱动思想在国产民机数字化制造工艺技术应用过程中的具体实践内容和成效,对未来的应用趋势进行了展望。     

从国外民机重大研究计划看我国大型民机发展的关键技术

研制大型民机已被列入我国中长期发展规划.根据我国民机发展的实际情况,结合国外相关领域的发展规划,本文提出我国要实现大型民机的跨越式发展,需要重点突破的技术领域包括:高效气动设计技术和关键风洞试验技术,先进材料和结构技术,降低排放物污染技术,降噪技术,高安全性和可靠性设计技术,飞机系统技术等.在大型民机发展中,应始终以安全性、经济性、舒适性和环境保护为核心攻克各项关键技术.     

民机电传飞控系统故障检测与容错技术

现代民机广泛采用数字式电传飞控系统,它有利于飞机减重、飞行品质改善、飞机维护性改善等。民机电传飞控系统需满足严格的安全性与可用性要求,保证飞机取证与运营可靠性。故障检测与容错技术是实现高度安全可靠电传飞控系统的关键。该文阐述了已应用于现代民机的故障检测与容错技术,重点介绍了波音、空客公司故障检测与容错技术应用于民机设计的成功案例,对未来民机容错技术发展进行了探讨与展望。     

适航规章中维修性设计条款要求的研究

维修性设计直接影响民机投入运行后的安全性和经济性,在一定程度上还影响着民机的市场竞争力。目前,我国还没有专门的民机维修性设计评估与验证规范,缺少有效可行的维修性设计评估与验证方法,在维修性设计适航审定方面还存在薄弱环节。本文整理了适航规章中与维修性设计相关的条款,对条款本质要求和条款间的关联进行解析,并结合国内民机关于维修性设计要求的审查实践,总结提炼出满足现阶段条款要求的符合性方法,对进一步整合和完善适航规章中的维修性设计条款提出修订建议。     

基于模型检查的民用飞机飞控系统安全性评估

在以大型民机为代表的安全关键系统研制中,系统复杂度的提升极大地降低了依赖设计人员经验的传统安全性评估手段的效率与有效性,并带来了反复迭代困难等问题,基于模型的安全性评估方法(MBSA)能够显著降低研制过程的分析复杂度,提高安全性评估的工作效率。民机系统安全性评估指南ARP 4761A中也增加了MBSA相关的安全性评估工作。阐述了利用有限状态机与时态逻辑构建形式化安全性模型,开展安全性评估的基本原理,详细的分析过程及定义安全属性的方法,并以某民用飞机为对象,建立飞控系统副翼控制功能的SMV形式化模型,定义了副翼控制功能的形式化安全性需求,给出了基于形式模型的安全性属性验证评估案例,证明了基于形式化方法的安全性评估在民机系统安全性工作中的可行性。     

协同研制模式下的PDM系统架构研究

民机研制一般采用主研制商和供应商的模式.此种模式对数字化条件下的协同研制方式、数据管理方式、系统安全性提出了更高的要求.国际上先进制造企业主要通过建立PDM (PRODUCT DATAMANAGERMENT)系统来进行产品的数据管理和工程协同.国内民机研制主体是研发、制造、客服等单位,供应商包括系统供应商和机体供应商等,参与协同研制的单位众多,数据交换量大且协同工作频繁,如果将研制相关工程数据存储于各个单位自身的数据管理服务器中,无疑会给数据源管理和流程管理带来混乱,所以需要规划、构建一套基于多单位协同研制模式下的PDM系统,以保证项目研制管理的有序进行.     

民机CAD/CAE数据融合可视化

为提升民机设计质量以及设计评估效率,提出一种以民机仿真数据可视化引擎为基础,有效融合民机CAD数模的多学科数据融合可视化方法。首先,依靠主流CAD系统对STEP国际标准协议文件格式的支持,在通用的工程仿真数据可视化引擎上搭建解析读取STEP文件的接口,读入的设计数据与相关的仿真数据共同存放在可视化平台场景树结构内,显示于统一的场景;然后,凭借计算机集群并行渲染提高交互可视化帧率,便于工程人员与民机多学科数据实时交互。平台融合了CAD/CAE数据剖切、测量、流线提取等交互可视化分析功能,支持全尺寸立体VR显示,可在多通道沉浸式显示系统开展协同评估。通过相关案例展示与分析了民机多学科数据融合效果,验证了CAD/CAE数据融合可视化平台的可行性和有效性。     

民用涡桨飞机安全性评估标准应用研究

为提高民用飞机的安全性,在民用涡桨飞机研制阶段,首次应用最新版标准SAEARP 4761A开展了初步飞机安全性评估(PASA)工作,对飞机安全性架构进行了初步评估,得出了飞机安全性设计需求,通过这一过程将飞机安全性需求分配给相关系统,为开展系统级功能危害评估(SFHA)、初步系统安全性分析(PSSA)提供输入。通过完成初步飞机安全性评估工作,为适航审定当局在民机安全性分析方面的约束机制提供技术基础,为民机安全性分析提供参考和指导。     

民机舱内噪声源及其特性分析

民机噪声是民机设计、研制中必须正视的重要问题,它涉及到民机适航性(CCAR36部要求)、座舱舒适性,结构安全性(CCAR25部要求)与市场营销和客户服务等各个方面,应严格予以限制。为了控制舱内噪声,有必要对舱内噪声的来源及声源特性进行全面地分析,以期为舱内噪声达到预定目标提供技术支持。     

军机研制中安全性标准的应用

介绍了系统安全标准GJB900–1990、MIL–STD–882D和民机系统安全性评估指南SAEARP4761。对军机研制中应用这些标准的优缺点进行了分析,明确了这两类标准的区别,提出了综合系统安全标准和民机系统安全性评估指南开展军机研制安全性工作的必要性。     

民用飞机生产体系需求定义过程研究

建立高效灵活的民用飞机生产体系是民机项目研制成功的重中之重,也是民机制造商面对变化多端的民机市场必须解决的关键所在。民机产品的复杂性与多样性,决定了民机生产体系的复杂性与多样性。借助系统工程方法探索以需求为牵引对生产体系开展正向设计的方法,在充分研究民机产品与生产体系关系的前提下,借鉴目前广泛用于飞机产品需求定义的思路,本文对生产体系需求定义过程进行了研究,提出了利益攸关方模型和基础功能模型,将风险分析引入生产需求定义过程以提升目标系统的安全性,描述了从利益攸关方需要到需求和从风险应对需要到需求这两类需求捕获方法,提供了生产体系需求的分类方式并阐述了分类的目的,给出的典型生产体系需求来源可作为相关实践的模板。     

基于集对分析的区域安全分析研究

区域安全性分析可用来确定系统各区域及整个系统存在的危险。利用集对分析方法对民机区域内含危险源的系统进行风险排序,然后有针对性的及时对设计采取必要的措施,以支持区域安全性设计。最后,给出了后附件舱区域分析实例,从而证明了本文方法的有效性。     

基于可修复故障树的民机燃油系统安全性分析

针对传统故障树和马尔科夫分析的不足,本文介绍了可修复故障树的基本原理,并以某型民机燃油系统为例,运用该方法进行系统安全性评估。根据分析的结果探讨了该方法在民机复杂系统安全评估中的适用性,供民机复杂系统安全评估人员参考。     

民用运输机的发展和航空电子技术

探讨了民用运输机的发展需求，着重研究了民机的安全性和费效比；介绍了未来民机航空电子设计的三个要求；以及ＩＭＡ的优点