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一种半实物仿真试验软件安全性评估方法

航空学报 2014年第6期35卷 1703-1713页

作者：朱和铨徐浩军薛源杨雪苏晨空军工程大学航空航天工程学院陕西西安710038 空军驻北京地区军事代表局北京100009

针对机载软件在多因素耦合复杂飞行情形下的安全性评估与开发安全控制,提出一种基于半实物仿真试验的软件安全性评估方法。介绍了采用飞行模拟器试验对软件安全性进行评估的思想;设计了实施该方法的操作流程;建立了试验平台中仿真系统... 详细信息

针对机载软件在多因素耦合复杂飞行情形下的安全性评估与开发安全控制,提出一种基于半实物仿真试验的软件安全性评估方法。介绍了采用飞行模拟器试验对软件安全性进行评估的思想;设计了实施该方法的操作流程;建立了试验平台中仿真系统主要的数学模型;借鉴生物学理论,分析了软件缺陷诱发飞机飞行危险的机理;最后,运用该方法对增稳系统嵌入式软件安全性进行了评估,验证了该方法运用于工程实践的可行性。利用该方法能够减少潜在的机载软件缺陷,降低复杂情形下软件诱发飞机功能危险的概率,提高机载软件安全性。

关键词：软件安全性安全性评估软件可靠性安全性测试安全性控制

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模型驱动的软件构件研制保证水平验证方法

航空学报 2015年第3期36卷 907-920页

作者：朱和铨徐浩军张鹏张登成孙曦空军工程大学航空航天工程学院西安710038 中航飞机汉中飞机分公司设计研究院汉中723213

在机载软件架构设计阶段,人们将安全性研制保证水平分配到具体的构件中,确保产品质量。鉴于现代航空软件系统极其复杂,如何从系统角度,检验分配给构件的安全性等级符合系统的一致性目标,是设计阶段需要解决的重要问题。首先,分析了分布... 详细信息

在机载软件架构设计阶段,人们将安全性研制保证水平分配到具体的构件中,确保产品质量。鉴于现代航空软件系统极其复杂,如何从系统角度,检验分配给构件的安全性等级符合系统的一致性目标,是设计阶段需要解决的重要问题。首先,分析了分布式和综合式机载软件系统的架构特点,得出了在安全性分析工作中需要考虑冗余等架构设计的影响的结论。其次,使用系统建模语言(SysML)块图建立带有安全性等级属性的系统静态结构模型,利用矩阵对模型进行精确的形式化转换;制定验证规则,在此基础上给出了验证方法,以验证安全性等级分配的合理性。在验证过程中,将关键信息存储在XML文档中,可为适航性审查提供证据。最后,通过实例分析,验证了该方法的可行性。

关键词：软件安全性验证与确认研制保证水平 SysML DO-178B/C

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结冰条件下飞机全包线模态特性分析方法

系统工程与电子技术 2021年第10期43卷 2893-2901页

作者：伍强徐浩军裴彬彬朱和铨武欣空军工程大学航空工程学院陕西西安710038 中国人民解放军93705部队河北唐山064200

针对飞机带冰飞行时全包线范围内飞行品质评估问题,提出一种结合自适应拟配初值计算与时域等效系统拟配对整个包线内的典型模态参数快速计算方法。建立了典型的人机环系统模型,通过数值仿真得到飞机对于方向舵倍脉冲操纵的响应数据,在... 详细信息

针对飞机带冰飞行时全包线范围内飞行品质评估问题,提出一种结合自适应拟配初值计算与时域等效系统拟配对整个包线内的典型模态参数快速计算方法。建立了典型的人机环系统模型,通过数值仿真得到飞机对于方向舵倍脉冲操纵的响应数据,在分析时域响应数据特征的基础上,提出自适应计算横航向等效系统拟配初值的方法,解决了拟配初值的敏感性问题。运用时域等效系统拟配法,分别获取了某型飞机干净构型及不同结冰严重程度时,整个包线范围内横航向模态参数特性,进而从整体的角度量化了结冰对飞机飞行品质的影响。仿真结果表明,所提方法在全包线范围内具有较好的适应性,为快速分析飞行器纵横向典型模态特性提供了新的思路,具有较好的工程应用前景。

关键词：品质评估等效系统拟配拟配初值自适应初值计算数值仿真

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俯仰姿态保持模式下飞机结冰边界保护方法

航空动力学报 2016年第9期31卷 2087-2094页

作者：王小龙徐浩军薛源朱和铨裴彬彬空军工程大学航空航天工程学院

在研究飞机结冰机翼和平尾失速机理的基础上,以飞机迎角作为关键参数,飞机俯仰指令作为指令参数,提出一种基于飞机自驾仪的结冰后边界保护方法.通过引入铰链力矩检测模块,提前告警飞机失速,为边界保护提供了裕度.建立飞机纵向动力学方程... 详细信息

在研究飞机结冰机翼和平尾失速机理的基础上,以飞机迎角作为关键参数,飞机俯仰指令作为指令参数,提出一种基于飞机自驾仪的结冰后边界保护方法.通过引入铰链力矩检测模块,提前告警飞机失速,为边界保护提供了裕度.建立飞机纵向动力学方程,针对俯仰姿态保持(PAH)模式下机翼失速进行了仿真计算.结果表明:结冰条件下,通过铰链力矩的检测,飞机能在失速迎角为2°之前,进入边界保护模式,增加飞行安全的裕度.通过控制指令的限制,自动驾驶模式下飞机迎角能保持在失速迎角之内.

关键词：飞机结冰边界保护纵向自驾仪失速迎角平尾失速

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内装式空中发射运载火箭爆炸安全性分析

弹箭与制导学报 2012年第5期32卷 114-116页

作者：屈亮张登成张艳华朱和铨空军工程大学工程学院西安710038

采用内装式空中发射运载火箭技术,载机与运载火箭的分离过程时间短,箭机距离近,整个过程需充分考虑载机与火箭的安全性,其中火箭的爆炸是影响安全性的一个重要方面。文中基于爆炸相似理论,建立了以爆炸波冲压、载机表面过载等为变量的... 详细信息

采用内装式空中发射运载火箭技术,载机与运载火箭的分离过程时间短,箭机距离近,整个过程需充分考虑载机与火箭的安全性,其中火箭的爆炸是影响安全性的一个重要方面。文中基于爆炸相似理论,建立了以爆炸波冲压、载机表面过载等为变量的目标函数,结合火箭初始弹道动力学方程,得到了爆炸冲击波阵面压力随冲击波传播距离的变化曲线和特殊超压值时的箭机位置关系表,确定了安全距离,可以为空中发射试验和发射任务圆满完成提供一定的安全性理论基础。

关键词：爆炸超压安全性空中发射运载火箭

基于ADAMS的内装式空射运载火箭分离过程动力学分析

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弹箭与制导学报 2011年第2期31卷 153-156页

作者：张久星张登成朱和铨张艳华空军工程大学工程学院西安710038

为初步论证内装式空中发射运载火箭总体方案,利用动力学仿真软件ADAMS和实体建模软件Solidworks联合建立了载机、运载火箭、稳定伞等样机的实体模型;对分离过程中三者的受力情况进行了详细分析,并建立了动力学仿真所需要的动力学方程;... 详细信息

为初步论证内装式空中发射运载火箭总体方案,利用动力学仿真软件ADAMS和实体建模软件Solidworks联合建立了载机、运载火箭、稳定伞等样机的实体模型;对分离过程中三者的受力情况进行了详细分析,并建立了动力学仿真所需要的动力学方程;对样机进行动力学仿真,验证样机建立正确合理,从而为空气动力仿真提供了一种新的方法。

关键词： ADAMS 动力学仿真飞行力学空中发射运载火箭物伞系统

内装式空射运载火箭与载机分离过程的纵向飞行品质研究

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弹箭与制导学报 2011年第6期31卷 190-192页

作者：张艳华张登成张久星朱和铨空军工程大学工程学院西安710038 西北工业大学航空学院西安710072

为了掌握空中发射运载火箭分离过程中载机的纵向飞行品质,基于载机重心位置的变化特点,建立了纵向无量纲的线化小扰动状态方程,利用时域分析的方法对长、短周期模态特性进行了数值模拟,对照飞行品质规范与准则确定了飞行品质等级。结果... 详细信息

为了掌握空中发射运载火箭分离过程中载机的纵向飞行品质,基于载机重心位置的变化特点,建立了纵向无量纲的线化小扰动状态方程,利用时域分析的方法对长、短周期模态特性进行了数值模拟,对照飞行品质规范与准则确定了飞行品质等级。结果表明随着运载火箭向后移动,短周期模态的飞行品质由等级1下降到等级2;长周期模态仅满足等级3要求。可见分离过程严重影响了载机的飞行品质,需要进一步采取措施提高载机的飞行品质和安全性。

关键词：运载火箭重心状态方程飞行品质

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基于数值仿真的火箭箭体气动特性分析

弹箭与制导学报 2012年第1期32卷 142-144,148页

作者：朱和铨张登成屈亮张艳华空军工程大学工程学院西安710038

为了分析内装式空中发射运载火箭在箭体脱离载机后的气动特性。应用CFD软件进行了运载火箭三维湍流流场结构分析,在此基础上就火箭箭体的迎角变化对流场结构的影响进行了数值模拟。通过数值模拟得到了不同迎角时运载火箭的气动参数、箭... 详细信息

为了分析内装式空中发射运载火箭在箭体脱离载机后的气动特性。应用CFD软件进行了运载火箭三维湍流流场结构分析,在此基础上就火箭箭体的迎角变化对流场结构的影响进行了数值模拟。通过数值模拟得到了不同迎角时运载火箭的气动参数、箭体的压力云图、流场结构;绘制了火箭的力与力矩系数曲线,确定了流场在火箭扰流时的特征。通过分析,明确了火箭气动特性对空中发射系统设计的影响。

关键词：空中发射计算流体力学运载火箭气动特性流场

基于ADAMS和MATLAB的空投火箭联合仿真研究

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计算机应用与软件 2013年第9期30卷 228-230页

作者：李达张登成屈亮朱和铨张久星空军工程大学航空航天工程学院陕西西安710038

为了有效模拟空中发射运载火箭过程和提高其安全性,搭建了空投火箭的虚拟仿真系统。首先在Solidworks中建立运载火箭、载机以及阻力伞的实体模型;然后将其导入动力学仿真软件ADAMS中,并对其进行动力学以及运动学仿真;最后通过MATLAB与AD... 详细信息

为了有效模拟空中发射运载火箭过程和提高其安全性,搭建了空投火箭的虚拟仿真系统。首先在Solidworks中建立运载火箭、载机以及阻力伞的实体模型;然后将其导入动力学仿真软件ADAMS中,并对其进行动力学以及运动学仿真;最后通过MATLAB与ADAMS的接口模块ADAMS/Control,利用MATLAB/Simulink模块搭建火箭的气动数据计算系统以及联合仿真的控制系统,实现基于MATLAB和ADAMS的空投火箭联合仿真。仿真结果验证了该方法建模的正确性和可行性。

关键词：空投火箭 ADAMS MATLAB联合仿真