基于模型的民用飞机自动刹车系统设计与研究

针对民用飞机刹车系统的重要组成部分自动刹车系统,介绍了自动刹车系统的功能,并对其原理进行了简单介绍,提出了一种适用于自动刹车系统开发的基于模型驱动的设计方法,根据自动刹车的功能需求,建立其对应的行为模型,对需求进行确认以及验证,根据自动刹车的功能架构对其行为模型进行集成,形成自动刹车功能的集成模型,确认、验证其架构的正确性。最后,综合考虑自动刹车的需求以及行为模型,建立基于模型的各工况测试用例,包括着陆刹车以及中止起飞测试用例,对自动刹车系统需求进行自动化测试,验证其正确性、完整性。最后,以着陆阶段自动刹车某一减速率为例对该方法进行了验证,确认了该方法的正确性。模型及管理工具分别为Library、Stateflow、Simulink。     

一种基于需求工程思想的民用飞机需求确认方法

依据民用飞机在产品开发过程中需求如何确认的现实需求,定义了一种基于需求工程思想的民用飞机需求确认的方法。该方法一方面引入了需求工程的思想,一方面在不破坏原有设计要素的前提下,同时利用设计方案作为两者沟通、融合的载体,有效实现了“需求是牵引,设计是根本”的现代民机产品开发理念。该方法和流程在民机型号的概念设计工作中得到应用,取得了较好的实践效果。为了能够对相关的工程设计工作提供可参考和借鉴的经验,以飞机起飞场长为例,对该需求的确认过程进行了详细剖析,进一步阐述这种设计方法的关键点和核心思想。     

面向机组工作量审定的民用飞机人机交互适航验证场景设计

设计有效的民用飞机人机交互适航验证场景是实施机组工作量审定的基础。依据中国民航规章CCAR25部1523条款和附录D适航验证性要求,通过对运输类飞机机组工作量适航验证条款的解读,建立工作量审定人机交互适航内容及验证流程;确立机组工作量审定民用飞机人机交互适航场景设计原则,分别从测试机组、运行过程、运行环境以及运行状态四个维度设计验证场景,并实施典型机组工作量适航验证场景捕获;结合机组工作量评估策略和测量方法比较,提出机组工作量适航验证方法。结果表明：构建的民用飞机人机交互适航验证场景和适航验证方法适用有效,可为民用飞机机组工作量适航验证提供参考。     

基于场景分析的维修性需求捕获方法研究

维修性是产品质量的一种特性,良好的维修性是民机快速、经济维修的基础和前提。在民用飞机研制过程中,正确、完整的捕获维修性需求是维修性设计的核心。场景分析是一种传统的、常用的需求捕获技术,在研究利用场景分析的手段开展民用飞机维修性需求捕获时,充分考虑了民机的全寿命周期,构建完善的维修场景层级框架体系,同时引用质量管理中“人”、“机”、“料”、“法”、“环”五个概念,结合实际维修活动,形成了五个基本维修维度。建立维修场景分析流程,通过不同的维修场景下维修人员一系列的维修操作,与各维修维度的交互关系,捕获飞机的维修性需求。最后,结合前面的捕获方法及流程,以某型民用飞机为例,系统阐述了维修场景框架系统及基于场景的维修性需求捕获过程。     

基于模型的民机自动飞行功能分析与设计

描述了民用飞机自动飞行系统基于模型的功能分析与架构设计过程。该研究采用符合现代系统工程理念的模型化设计形式,表明和确认系统功能在各种运行决策、人机交互和外部环境中的变化。它针对系统级功能静态、动态特性进行结构化分析和设计,系统性地研究外部对象、应用用例、功能逻辑、交联时序和状态跳转,在确认模型的合理性后生成逻辑架构与接口,将设计需求进行分配,用于设计实现和软硬件架构。该研究通过对飞行导引、自动推力、自动着陆、机组通告等功能的可用性和完整性进行分析检验,改进了功能需求设计。     

基于维修场景模型的维修性需求分析方法

维修性需求分析作为维修性设计的首要步骤,在大多数情况下决定了装备维修性设计的成败和维修性水平的高低.基于维修场景模型进行维修性需求捕获,进而采用定量模型、虚拟维修模型进行设计、分析和验证,是装备基于模型的系统工程研制过程中重要的维修性设计手段.维修场景模型通过对装备全寿命周期不同修理级别、不同产品层次维修事件物理关系的...     

航空装备复杂软件系统测试技术研究

针对航空装备复杂软件系统交互复杂、强实时性、高可靠性/安全性要求和任务场景复杂的特点,研究了此类软件系统测试技术实现。结合军用软件测试过程,从系统测试需求分析、系统测试环境构建、测试用例设计等测试关键技术的解决入手,提出了系统接口交互、任务场景、可靠性/安全性等需求的提取方法和执行条件要求以及测试覆盖策略,并在某型显控系统软件进行初步验证,有效解决航空装备复杂软件系统测试中存在的不充分、不贴近实战问题。     

民用飞机高置泄漏源排液设计与验证方法研究

民用飞机高置泄漏源排液属于特殊场景排液,常规的排液设计与验证方法无法满足特殊场景排液需求。总结了民用飞机特殊场景排液设计与验证流程,分析了高置泄漏源排液需求,选定了满足定向排液功能的排液导流槽作为高置泄漏源排液装置,梳理了常规排液设计要求和针对高置泄漏源的特殊排液设计要求,论证了排液导流槽设计方案及设计确认方法,并对排液导流槽排液试验验证方法进行了研究,从而完整论证了民用飞机高置泄漏源排液设计与验证方法,对特殊场景排液设计与验证具有一定的指导意义。     

基于ARP4754的民用飞机复杂系统研制过程保证方法研究

在民用飞机设计和研制中,对于高度综合或复杂的系统,如何通过研制过程确保安全性得到保证,并且验证被实施系统的安全性,是适航审定中一个重要的基础和考查环节。本文基于ARP4754所提供的指导材料,以民用飞机系统设计和研制为对象,从系统需求管理、需求确认和验证(V&V)、研制保证等级分配等方面,阐述了系统研制过程中研制保证的证明,表明系统对适用的适航要求的符合性。     

基于数字模型的民用飞机布置关键过程验证方法

大型民用飞机的设计研发是一个复杂、庞大的系统工程,随着工业制造逐步向数字化、信息化转型,采用数字化技术开展飞机布置方案设计和验证尤为重要。通过飞机布置过程的关键场景识别分割,捕获各场景仿真需求;基于数字样机模型,运用软硬件结合的设计验证协同仿真平台,提出关键运动件布置、安全性辅助分析、人为因素评估、拆装通道规划和外部布置等关键过程的仿真验证方法。通过仿真案例应用,验证了“边设计、边验证”方法能为民用飞机方案设计与评估提供新的思路和方向。     

基于场景的无人机系统仿真测试方法

随着无人机规模数量的全新增长和技术的快速迭代,对无人机系统进行测试验证的需求更加急迫。本文探讨了无人机仿真测试场景数据及虚拟场景构建方法,提出了基于场景的无人机系统仿真测试方法,设计了无人机仿真测试平台整体研制方案。研究表明,基于场景的无人机系统仿真测试方法可以对无人机进行系统的功能验证,提高无人机测试效率,保证其安全运行能力。无人机仿真测试平台设计方案为平台研发和仿真测试开展提供了良好的基础。     

民用飞机驾驶舱设计变革

民用飞机驾驶舱设计历经了数代的发展,从原始简单衍变至复杂集成,继而往简约智能化方向发展。同时驾驶舱设计理念也在不断进步,从"以功能为中心"的设计理念衍变为"以人为中心"的设计理念,但不同制造商对此理念的理解存在差异,体现在对使用者"驾驶员"角色的定位差异明显。从该设计理念出发,提出了基于驾驶舱运行场景的正向设计方法,通过充分识别运行场景并提取和转化设计需求,设计出人机匹配度高的驾驶舱。随着各种新技术的成熟应用,"以人为中心"设计理念为牵引,利用基于驾驶舱运行场景的驾驶舱正向设计方法,将引领新一代民用飞机驾驶舱设计的变革,并展望了民机驾驶舱在人机交互方式、驾驶舱布置和布局、驾驶舱视景和驾驶舱综合环境等方面的发展趋势。     

民用飞机系统需求确认研究

本文从系统工程的角度和民机设计的要求出发,主要讨论了民用飞机系统开发过程中需求的确认工作.需求相关工作是系统设计的一个起点,对于后续的工作将会产生巨大的影响.为了降低风险和研发成本,在设计之初首先需要做好系统的需求确认工作,保证需求的正确性和完备性,这样才能保证设计实现的正确性,最终实现项目的成功.本文从适航性的角度出发,着重描述了系统需求确认工作的流程和相关的确认方法.希望通过这篇文章能够为高度综合、复杂的飞机系统设计研制提供必要的支持     

基于MBSE思想的航空发动机控制系统设计方法

在航空发动机控制系统设计开发过程中,存在需求理解偏差、需求实现描述不清晰、设计过程缺失等问题,严重影响产 品后续使用。为了构建完整、规范、准确的系统设计要求,完整描述系统设计过程,引入基于模型的系统工程思想。通过需求分析 将用户需求条目化,并对每条需求进行确认;通过功能分解,将复杂系统模块化;利用功能描述将需求量化、图形化,明确各项功能 的具体行为;在要求制定过程中引入数据流管理,将整个系统设计过程有机结合在一起。结果表明：采用基于模型的系统工程思 想构建满足产品研发的控制系统正向设计方法,实现了顶层需求的100%覆盖和追溯,可将模糊的需求通过建模方式具体化、显形 化。通过N1测量对设计方法进行了验证,表明该方法可用于工程设计。     

民机驾驶舱显示器维修性设计中的拆装考虑

针对民用飞机驾驶舱显示器的结构设计,考虑运行阶段的航线维修过程中显示器拆卸与安装的快捷性和简便性,从维修性设计角度出发,基于显示器维修性定量需求和维修性定性需求,提出显示器正向拆装设计评估模型,包括显示器拆装设计评估工作时间轴和显示器拆装设计评估流程。同时,结合实例对拆装设计评估流程进行应用,以说明该方法的有效性。本文提出的正向拆装设计评估模型能够为民用飞机驾驶舱显示器及相似设备的研制工作提供有力的技术支持和保障。     

基于系统工程方法的民用飞机维修性设计

维修性设计是民用飞机研制工作中的基础工作之一,维修性的好坏直接影响到民用飞机的经济性和市场竞争力。我国民用飞机维修性设计工作起步较晚,缺少系统的正向方法和技术指导资料。将系统工程实践应用于民用飞机设计过程中,进行正向设计,可以尽可能减少设计工作量,减少返工。将利益攸关方的维修性需求落实到系统设备的维修性设计中,对于民用飞机的维修性设计至关重要。以民用飞机电子电气舱的维修性设计为例,通过需求识别,以需求权重为基础计算得到维修性设计要求的相对重要度。再用关联矩阵法将维修性设计要求落实到民用飞机系统设备的设计上。该方法采用正向设计,为设计出满足用户需求且易于维修的民用飞机提供了设计思路。     

基于系统工程 V模型的航空发动机正向设计方法

针对国内航空发动机研制面临需求分析和需求验证薄弱、正向研发能力欠缺的情况,在民用飞机及系统开发指南要求的基础上,构建了基于系统工程 V模型的航空发动机正向设计流程,从需求定义、需求分析、需求确认、功能分析、功能危害性分析、逻辑架构设计、物理架构设计与权衡、设计实现、系统安全性评估及产品集成与验证等方面开展航空发动机的正向设计。将建立的基于系统工程 V模型的航空发动机正向设计流程应用到某型航空发动机的设计中,利用 DOORS软件进行航空发动机设计的需求定义,采用故障树分析(Fault Tree Analysis,FTA)法进行系统安全性评估,有效提高了航空发动机正向设计的能力和水平。对于提升航空发动机研制质量,交付满足用户需求的航空发动机产品具有重要意义。     

基于模型测试方法在模拟器客观评估中的应用

逼真度反映飞行模拟器与真实飞机特性的一致性程度。 客观评估是一种通过模拟器与系统实际行为的测试比较来评估逼真度的工程方法。 飞行模拟器分为工程模拟器和训练模拟器。 用于飞行训练的训练模拟器构型很少变化,其测试用例由适航标准指导,而用于设计验证的工程模拟器,根据飞机研制进展经常需要升级或更改,其测试用例也会随之变化。 在当今民用飞机技术日趋复杂的背景下,亟需高效方法开展这一类型模拟器的逼真度客观评估测试。 在实验框架和系统实体结构和模型库框架的基础上,提出了一种基于模型测试的方法,在工程模拟器的客观评估的应用中,该方法可以实现测试用例的自动生成和执行,工作效率提升,流程具备灵活性和适应性,有助于在研飞机的定型或取证。     

民用飞机干燥系统分析设计

以建模和计算分析为手段,完成民用飞机干燥系统的需求分析和方案设计。首先建立民用飞机客舱横截面的几何模型和传热模型;基于饱和含湿量和温度之间的关系分析客舱顶部干燥控制需求;比较干燥控制需求和民用飞机典型巡航工况下的相关参数确定干燥系统设计方案;最后将设计方案与实际应用进行比照,实际应用和设计方案吻合较好,说明了设计过程的合理性。     

基于可靠性、维修性和测试性的民用飞机供应商选择

民用飞机的研制需要供应商的协同和支持,因此民用飞机供应商的选择至关重要。为满足民用飞机着重于可靠性、维修性和测试性的设计理念,提出基于可靠性、维修性和测试性的民用飞机供应商选择方法。首先介绍民用飞机供应商的分类;其次建立基于不同类型民用飞机供应商的选择准则,并基于选择准则列举相对应的下属指标;最后采用层次分析法,建立氧气系统供应商的选择模型并模拟专家打分,得出不同供应商各准则和指标的权重,根据评分选择最优供应商。结果表明：该方法能够为民用飞机供应商的选择提供不同选择视角,满足现代民用飞机设计理念下对供应商选择的需求。