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基于DoDAF的低慢小飞行器综合处置体系架构设计

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系统工程与电子技术 2024年第1期46卷 162-172页

作者：卫继承张娟杨文雅马岚岭张航西北工业大学力学与土木建筑学院陕西西安710129 上海烜翊科技有限公司上海200233

针对低慢小飞行器在综合处置中威胁环境复杂、多学科关键技术交互密切等现状,引入美国国防部体系架构框架(Department of Defense Architecture Framework,DoDAF)对低慢小飞行器综合处置体系进行顶层设计。对其视角视图进行“补充、裁... 详细信息

针对低慢小飞行器在综合处置中威胁环境复杂、多学科关键技术交互密切等现状,引入美国国防部体系架构框架(Department of Defense Architecture Framework,DoDAF)对低慢小飞行器综合处置体系进行顶层设计。对其视角视图进行“补充、裁剪、融合”,定义了各视角的建模顺序及各视角下视图的建模方法,形成一套面向各类复杂体系分析与设计问题完备的构建方法及一套体系架构快速设计方法。并以一种新型多元载荷协同作战的低慢小飞行器综合处置体系进行建模与仿真,验证了该方法能为低慢小飞行器的综合处置作战提供系统全面的描述和可靠的概念模型支撑、该模型可为作战体系架构设计与装备技术发展提供牵引。

关键词：低慢小飞行器美国国防部体系架构框架基于模型的体系工程架构设计

基于安全性的电动垂直起降飞行器飞控系统架构设计

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重庆大学学报 2024年第5期47卷 67-75页

作者：刘巨江谭郁松国防科技大学计算机学院长沙410073 广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院广州511434

飞行控制系统作为电动垂直起降(electric vertical take-off and landing,eVTOL)飞行器的关键机载系统,需要具备和民机同样的安全性。为了设计满足eVTOL飞行器需求的飞控系统架构,根据适航规章梳理了安全性要求,并基于安全性要求介绍了e... 详细信息

飞行控制系统作为电动垂直起降(electric vertical take-off and landing,eVTOL)飞行器的关键机载系统,需要具备和民机同样的安全性。为了设计满足eVTOL飞行器需求的飞控系统架构,根据适航规章梳理了安全性要求,并基于安全性要求介绍了eVTOL飞行器飞控系统飞控计算机、传感器和作动器余度设计技术,设计了一种基于安全性考虑的eVTOL飞行器飞控系统架构;分析了eVTOL飞行器旋翼构型下的典型功能危险,并采用故障树进行了安全性分析。结果表明,设计的飞控系统架构的典型功能危险能够满足失效概率的要求。

关键词：电动垂直起降飞行器飞控系统安全性分析架构设计

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基于MBSE的民机飞行控制系统架构设计

系统工程与电子技术 2024年

作者：王乾郑党党佟瑞庭韩冰杨小辉西北工业大学机电学院中国航空工业集团第一飞机设计研究院

基于模型的系统工程（model-based systems engineering，MBSE）已被广泛应用于复杂系统设计之中。本文通过构建功能、行为和结构之间的关系，提出一种基于MBSE的多层级递进式架构设计流程。随后以高度控制需求为导向，对民机飞行控制... 详细信息

基于模型的系统工程（model-based systems engineering，MBSE）已被广泛应用于复杂系统设计之中。本文通过构建功能、行为和结构之间的关系，提出一种基于MBSE的多层级递进式架构设计流程。随后以高度控制需求为导向，对民机飞行控制系统进行了示例化建模。结果表明，基于MBSE的民机飞行控制系统多层级递进式架构设计充分发挥了数字模型可重用的优势，保证了需求与功能、逻辑和物理架构的紧密结合，提高了系统设计的可追溯性，为后续领域层阶段模型设计提供了极具价值的架构参考。

关键词：基于模型的系统工程飞行控制系统多层级递进式架构设计

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中大型无人船舶自主控制系统架构设计及实现

中国舰船研究 2024年第S1期19卷 1-9页

作者：徐亮王欣安刘希余秀韩伟中国舰船研究设计中心上海201108

[目的]自主控制系统作为无人船舶的核心系统,负责协调全船其他系统,共同完成各项既定使命任务,是无人船舶技术的重要研究方向。[方法]首先,借鉴主导人类智能的“神经系统”的生理学结构和认知机制,归纳出对于无人船舶自主控制系统架构... 详细信息

[目的]自主控制系统作为无人船舶的核心系统,负责协调全船其他系统,共同完成各项既定使命任务,是无人船舶技术的重要研究方向。[方法]首先,借鉴主导人类智能的“神经系统”的生理学结构和认知机制,归纳出对于无人船舶自主控制系统架构仿生设计的6点启示。然后,基于这些启示,从“中枢神经系统”和“周围神经系统”两个维度,研究自主控制系统的物理架构及其典型实现。最后,借鉴人类智能的信息处理流程,提出8大功能模块构成的自主控制系统的功能架构以及面向服务架构(SOA)的设计思路。[结果]经研究得到了无人船舶自主控制系统物理架构和功能架构,[结论]其可为中大型无人船舶自主控制系统的总体架构、系统设计与产品研制提供路线参考。

关键词：无人船舶智能体自主控制系统架构设计

基于CSP算法的BWB飞机飞控作动系统架构设计

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液压与气动 2024年第2期48卷 165-173页

作者：杨建忠杨洪利孙晓哲中国民航大学安全科学与工程学院天津300300

针对翼身融合(Blended Wing Body,BWB)飞机舵面数量多且每个舵面承担两轴或三轴多种功能,可选的动力源和作动器类型多样,导致飞控作动系统架构设计困难的问题,研究分析了BWB飞机飞控作动系统架构安全性设计原则和技术约束,采用约束满足... 详细信息

针对翼身融合(Blended Wing Body,BWB)飞机舵面数量多且每个舵面承担两轴或三轴多种功能,可选的动力源和作动器类型多样,导致飞控作动系统架构设计困难的问题,研究分析了BWB飞机飞控作动系统架构安全性设计原则和技术约束,采用约束满足问题(Constraint Satisfaction Problem,CSP)算法为BWB飞机进行飞控作动系统架构设计,对飞控作动系统架构进行变量V、值域D以及约束C建模分析,设计回溯算法对飞控作动系统架构进行筛选,在1049种候选飞控作动系统架构中,用时不到7 min,为飞机筛选出符合安全性设计原则和技术约束的飞控作动系统架构,比其他文献中的初步筛选算法用时更短,且缩短了设计周期。

关键词： BWB飞机飞控作动系统架构设计 CSP算法

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面向安全的民机姿态显示架构设计研究

民用飞机设计与研究 2024年第1期 105-113页

作者：刘鑫海张绍杰尹伟南京航空航天大学南京211106 中国航空无线电电子研究所上海200241

民机航电功能的实现通常涉及多个系统,在设计过程中还需要同时兼顾安全性,因而系统架构的综合设计日趋复杂。然而当前民机航电架构设计中缺少安全性考虑,导致设计不足。鉴于此问题,提出面向安全的民机系统架构设计流程,从需求、功能、... 详细信息

民机航电功能的实现通常涉及多个系统,在设计过程中还需要同时兼顾安全性,因而系统架构的综合设计日趋复杂。然而当前民机航电架构设计中缺少安全性考虑,导致设计不足。鉴于此问题,提出面向安全的民机系统架构设计流程,从需求、功能、逻辑、物理分层级进行架构设计,统一定义和分解架构元素,建立每一层模型之间的纵向映射关系,实现了功能的综合分析和多系统集成的架构设计。最后,通过对物理架构故障遍历的方式对架构模型进行故障树分析。姿态显示架构设计的实践结果表明,该方法可以有效应对复杂系统的架构设计,提高系统的整体安全性和工程效率,并促进系统质量的持续优化。

关键词：系统工程架构设计故障树分析姿态显示

一种两地三中心高可用数据库架构设计及验证测试

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铁路计算机应用 2024年第4期33卷 12-17页

作者：李雁明刘相坤段应杰王凯旋中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所北京100081

目前,两地三中心已成为大型企业数据中心建设的主要模式,为企业提供更加安全、稳定、高效的信息化平台,保障企业信息系统安全高效运营,满足不同故障和灾难场景下对业务连续性的要求。基于开源的关系型数据库管理系统PostgreSQL和开源的... 详细信息

目前,两地三中心已成为大型企业数据中心建设的主要模式,为企业提供更加安全、稳定、高效的信息化平台,保障企业信息系统安全高效运营,满足不同故障和灾难场景下对业务连续性的要求。基于开源的关系型数据库管理系统PostgreSQL和开源的分布式协调服务ZooKeeper,文章设计了一种两地三中心高可用数据库架构,能够实现分布式事务一致性及故障场景下数据库高可用,并通过故障场景测试用例对其进行验证测试。测试表明,按照该架构设计部署的两地三中心数据库,当常见故障发生时,数据库均可自动进行故障隔离,且数据零丢失,能够持续稳定地提供数据访问服务,不会影响到上层业务。该数据库架构设计节约软件成本,透明可靠、安全性高,并可针对实际需要进行定制。另外,数据存储介质使用的是服务器本地盘而非集中存储,有利于降低数据库建设成本和运维成本。

关键词：两地三中心高可用数据库架构设计 ZooKeeper 验证测试

基于故障树分析的民用飞机结冰探测系统架构设计

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民用飞机设计与研究 2024年第2期 87-94页

作者：沙昭君王延胜胡伟学上海飞机设计研究院上海201210

飞机结冰会造成全机气动性能下降、飞行品质降级等一系列问题,对飞行安全造成极大的威胁。现代民用飞机普遍装备结冰探测系统以应对飞行中的结冰问题。结冰探测系统通过向飞行机组发送结冰告警,来帮助飞行机组判断开启防冰系统的时机。... 详细信息

飞机结冰会造成全机气动性能下降、飞行品质降级等一系列问题,对飞行安全造成极大的威胁。现代民用飞机普遍装备结冰探测系统以应对飞行中的结冰问题。结冰探测系统通过向飞行机组发送结冰告警,来帮助飞行机组判断开启防冰系统的时机。首先对民用飞机结冰探测系统的故障树分析特点进行介绍,然后根据结冰探测系统的功能需求,针对结冰探测系统进行初步的架构设计,之后采用故障树分析的方式分析结冰探测系统主要失效模式的失效概率,过程中发现初步架构的失效模式的失效概率远不能满足系统安全性需求,最后通过对系统架构进行冗余设计,确保系统架构设计满足系统安全性需求。

关键词：结冰探测系统故障树分析架构设计

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面向自动驾驶的虚拟仿真测试平台架构设计

地理空间信息 2024年第1期22卷 96-101页

作者：黄刚史雪静北京明立测绘科技有限公司北京100125 北京四维图新科技股份有限公司北京100094

随着自动驾驶技术的发展,实际路测和封闭测试场测试已难以满足测试需求,虚拟仿真测试是实现自动驾驶的有效途径和先决条件,可验证自动驾驶功能的有效性和安全性,降低时间和资源成本,加速智能驾驶功能的落地运营与量产。提出了一种面向... 详细信息

随着自动驾驶技术的发展,实际路测和封闭测试场测试已难以满足测试需求,虚拟仿真测试是实现自动驾驶的有效途径和先决条件,可验证自动驾驶功能的有效性和安全性,降低时间和资源成本,加速智能驾驶功能的落地运营与量产。提出了一种面向自动驾驶的虚拟仿真测试平台架构,设计了平台的总体架构和仿真原理,研究了虚实一体动态交通流仿真、车辆动力学与传感器仿真、高置信度仿真场景库构建和仿真结果评估体系等模块的实现方法,分析了平台的主要应用场景。测试结果表明,平台整体仿真准确率优于85%,多次执行一致性优于99%,可用性SLA指标优于99.9%,可广泛应用于自动驾驶汽车的开发验证、测试评价和检测认证等阶段,为高级别自动驾驶汽车的量产落地提供技术支撑。

关键词：自动驾驶虚拟仿真仿真测试架构设计