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机载嵌入式系统基准测试方法

航空学报 2016年第4期37卷 1327-1335页

作者：郝玉锴崔西宁李雷雷杨琼中航工业西安航空计算技术研究所西安710115 西安电子科技大学计算机学院西安710071 白城兵器试验中心白城137001 西安电子科技大学机电工程学院西安710071

性能评测是查找嵌入式计算机系统性能瓶颈、指导设备选型、平衡相关部件、优化系统结构以及提高系统实际性能的重要方法。在介绍了机载嵌入式计算机系统性能评测的指标和基本方法之后,重点分析了使用基准测试程序的测试方法和特点,以及... 详细信息

性能评测是查找嵌入式计算机系统性能瓶颈、指导设备选型、平衡相关部件、优化系统结构以及提高系统实际性能的重要方法。在介绍了机载嵌入式计算机系统性能评测的指标和基本方法之后,重点分析了使用基准测试程序的测试方法和特点,以及基准测试方法的对比测试原理、不同测试环境的构建以及主要测试过程;选取了SPEC CPU 2000基准测试程序集针对机载嵌入式环境进行裁剪和移植,对某国产机载嵌入式实时操作系统分别以不同的嵌入式操作系统、嵌入式文件系统和编译选项为变量参数进行对比测试,得出了国产操作系统与国外同类商用操作系统运行实际应用程序的性能基本相当的结论,另外也得出文件系统对计算类基准程序的结果影响较小以及编译优化后能够大幅提高嵌入式系统性能等结论。

关键词：机载嵌入式系统性能评测基准测试标准性能评估机构国产嵌入式操作系统

IMA架构航电系统多级故障管理的设计与实现

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电子技术应用 2017年第10期43卷 59-62页

作者：张晓红郝玉锴中航工业西安航空计算技术研究所陕西西安710115

飞行器故障管理技术是避免其部件/系统部分或全部失效的技术和方法,是保护飞行器安全性、维护性的重要技术之一。面对综合化模块化航空电子(IMA)系统架构显现出的故障密集、多类、相互影响和蔓延等特点,讨论了一种多级故障管理机制,通... 详细信息

飞行器故障管理技术是避免其部件/系统部分或全部失效的技术和方法,是保护飞行器安全性、维护性的重要技术之一。面对综合化模块化航空电子(IMA)系统架构显现出的故障密集、多类、相互影响和蔓延等特点,讨论了一种多级故障管理机制,通过故障检测、健康监控、故障滤波和故障处理等方法,针对IMA航电系统的面向域的层次化划分方式,实现了航电系统模块级、集成区域级和飞机级的多级故障管理机制,使得航电系统故障能够自动收集、过滤、分级派发、接管等,制止了故障蔓延,提高了飞机的安全性。试验验证表明满足设计需求,并已在某型飞机上得到应用。

关键词：综合化模块化航空电子故障管理健康监控故障滤波机载嵌入式系统

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非相似双余度机载告警计算机系统设计与实现

电光与控制 2017年第2期24卷 60-63,74页

作者：李晓君郝玉锴中航工业第一飞机设计研究院西安710089 中航工业西安航空计算技术研究所西安710065

为了抑制计算机系统软件和硬件可能发生的共模故障,在余度技术的基础上,分析了非相似余度技术及其采用的余度结构和余度数量。分别从硬件架构设计、软件架构设计及热备份切换逻辑等方面详细论述了一种非相似双余度告警计算机的设计和实... 详细信息

为了抑制计算机系统软件和硬件可能发生的共模故障,在余度技术的基础上,分析了非相似余度技术及其采用的余度结构和余度数量。分别从硬件架构设计、软件架构设计及热备份切换逻辑等方面详细论述了一种非相似双余度告警计算机的设计和实现方法,并且使用故障树模型分析方法在实验数据的基础上对该系统的可靠性进行了分析和计算。结果表明,采用非相似双余度技术可以有效地抑制系统的软件和硬件可能发生的共模故障,将机载告警计算机系统的可靠性提高到0.999 97。

关键词：机载电子设备非相似余度机载告警计算机共模故障可靠性

综合化模块化航空电子架构航电系统飞行管理模块的设计

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科学技术与工程 2021年第16期21卷 6923-6929页

作者：郝玉锴戴小氐崔西宁中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所西安710065 西安电子科技大学计算机学院西安710071

为了能够采用综合化模块化航空电子(integrated modular avionics,IMA)架构,达到简化系统设计、开发和验证过程,提升航电系统的安全性与可靠性的目的,针对当今主流的IMA架构的航空电子系统中的综合处理计算机系统,介绍了其中的飞行管理... 详细信息

为了能够采用综合化模块化航空电子(integrated modular avionics,IMA)架构,达到简化系统设计、开发和验证过程,提升航电系统的安全性与可靠性的目的,针对当今主流的IMA架构的航空电子系统中的综合处理计算机系统,介绍了其中的飞行管理系统(flight management system,FMS)计算机现场可更换模块和IMA系统软件架构,使用符合ARINC653标准的天脉2(TM2)嵌入式操作系统作为软件开发平台进行飞行管理模块的平台软件、应用软件设计和分区集成,并通过系统级仿真验证证明其功能满足设计需求,有助于实现在IMA架构下飞行管理系统的具体型号应用。

关键词：综合化模块化航空电子现场可更换模块飞行管理系统天脉2

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嵌入式FTP服务器的设计与实现

现代电子技术 2013年第14期36卷 55-57页

作者：郝玉锴中航工业西安航空计算技术研究所陕西西安710119

FTP服务是目前广泛应用的因特网应用服务之一,为了在国产嵌入式实时操作系统平台上开发FTP服务,采用多线程并发服务器的体系结构设计了一种嵌入式FTP服务器,实现了包括对RFC959标准定义的访问控制命令、传输参数命令和FTP服务命令在内... 详细信息

FTP服务是目前广泛应用的因特网应用服务之一,为了在国产嵌入式实时操作系统平台上开发FTP服务,采用多线程并发服务器的体系结构设计了一种嵌入式FTP服务器,实现了包括对RFC959标准定义的访问控制命令、传输参数命令和FTP服务命令在内的常用命令的处理和响应功能,并且对该嵌入式FTP服务器的功能和性能进行了测试。测试结果表明功能正常,性能符合预期标准。

关键词：嵌入式系统文件传输协议 FTP服务器设计与实现

一种使用MATLAB/Simulink的Arduino模型化开发方法

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电子技术应用 2017年第6期43卷 60-63页

作者：吴姣郝玉锴徐宁李向东中航工业西安航空计算技术研究所陕西西安710115

针对在测量和控制领域广泛使用的开源的低成本软硬件平台Arduino,研究了其使用MATLAB/Simulink软件进行模型化软件开发的方法和工作流程;进行了Arduino模型化开发实例分析,实现了模型设计、模型调试、自动代码生成、自动下载运行以及在... 详细信息

针对在测量和控制领域广泛使用的开源的低成本软硬件平台Arduino,研究了其使用MATLAB/Simulink软件进行模型化软件开发的方法和工作流程;进行了Arduino模型化开发实例分析,实现了模型设计、模型调试、自动代码生成、自动下载运行以及在线调试等功能;进行了生成代码分析和协议符合性检查,探索了完整的Arduino模型化开发方法;验证了使用MATLAB/Simulink进行Arduino模型化开发的可行性、便捷性以及对高安全协议的符合性。

关键词：基于模型的软件开发 DO-178B/C MATLAB/Simulink Arduino

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基于模型的驾驶辅助系统设计与实现

计算机仿真 2021年第11期38卷 108-111,449页

作者：郝玉锴文圣丰吴云吴姣中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所陕西西安710115 西安电子科技大学计算机学院陕西西安710071

介绍了基于模型的软件开发和SCADE高安全嵌入式系统开发工具的特点,研究了其主要工作流程和工程化方法。针对快速发展的汽车电子领域,使用基于模型开发的思想和SCADE工具设计并实现了一种汽车自动驾驶辅助系统,进行了该系统的架构设计... 详细信息

介绍了基于模型的软件开发和SCADE高安全嵌入式系统开发工具的特点,研究了其主要工作流程和工程化方法。针对快速发展的汽车电子领域,使用基于模型开发的思想和SCADE工具设计并实现了一种汽车自动驾驶辅助系统,进行了该系统的架构设计、功能模型设计、用户界面设计,然后对系统进行联合功能仿真和验证测试,结果表明功能需求全部实现,测试覆盖率达到100%,并生成了相应的软件文档和代码及可执行文件,探索了完整的基于模型的开发方法和过程。

关键词：嵌入式系统基于模型的软件开发汽车电子自动驾驶辅助系统

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一种机载高安全高可靠数据存储模块的设计

电光与控制 2019年第1期26卷 109-113页

作者：郝玉锴吴姣李向东徐宁航空工业西安航空计算技术研究所西安710065

针对综合化、模块化航空电子系统架构中现场可更换模块的设计特点,讨论了一种机载高安全、高可靠的大容量Nand-Flash数据存储模块在符合ARINC653标准的分区操作系统中的设计方法,具有Flash驱动层、Flash管理层、文件系统层架构。通过采... 详细信息

针对综合化、模块化航空电子系统架构中现场可更换模块的设计特点,讨论了一种机载高安全、高可靠的大容量Nand-Flash数据存储模块在符合ARINC653标准的分区操作系统中的设计方法,具有Flash驱动层、Flash管理层、文件系统层架构。通过采用应急关键数据销毁的方式保障系统的高安全性,通过采用坏块管理、损耗均衡以及可信恢复性文件系统的方式保障系统的高可靠性。对数据存储模块进行了不同层级、不同文件大小的读写测试,应急毁钥测试和可靠性测试,测试结果表明模块满足设计要求,可以应用于需要高可靠性和高安全性的航空电子领域。

关键词：综合模块化航空电子现场可更换模块坏块管理应急毁钥分区操作系统

一种航电系统AFDX网络管理技术的研究与实现

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电光与控制 2015年第9期22卷 64-67,82页

作者：王纯委郝玉锴杨军祥杨煜坤李成文杨涛中航工业西安航空计算技术研究所西安710065 西安电子科技大学通信工程学院西安710065

机载网络作为飞机航电系统的关键技术之一,其实时性能、容错能力以及网络行为的正确性将影响到飞机的整体性能,对其合理的管理可有效发挥航电系统的性能。基于对航电系统网络架构进行的研究,提出了一种采用AFDX为主干网络的级联式双中... 详细信息

机载网络作为飞机航电系统的关键技术之一,其实时性能、容错能力以及网络行为的正确性将影响到飞机的整体性能,对其合理的管理可有效发挥航电系统的性能。基于对航电系统网络架构进行的研究,提出了一种采用AFDX为主干网络的级联式双中央处理机航电系统架构模型,在此模型的基础上结合AFDX网络的特点和TCP/IP网络管理的方法,进行了AFDX网络管理技术的研究,对AFDX网络管理方法和实现方式进行了分析,提取其构型管理、故障管理、配置管理等关键需求并在Vx Works653操作系统中实现该网络管理软件。

关键词：航空电子全双工交换式以太网中央处理机网络管理简单网络管理协议