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综合模块化航电系统失效模型分析

电讯技术 2013年第11期53卷 1406-1411页

作者：王鹏赵长啸马赞民用飞机模拟飞行国家重点实验室上海201210 中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室天滓300300

通过分析对比联合式航电系统和综合模块化航电系统(IMA)的体系结构特征,针对系统的资源紧耦合特性建立了IMA系统功能层次化失效模型。按照失效模型分析的资源解耦需求,对IMA系统的功能和服务进行了划分,分析总结了IMA平台的5类功能模型... 详细信息

通过分析对比联合式航电系统和综合模块化航电系统(IMA)的体系结构特征,针对系统的资源紧耦合特性建立了IMA系统功能层次化失效模型。按照失效模型分析的资源解耦需求,对IMA系统的功能和服务进行了划分,分析总结了IMA平台的5类功能模型以及11种系统服务模型。按照失效机理对失效模型进行了分类。采用提出的失效模型分析方法对通信功能进行了失效分析并给出了失效应对策略,表明了本方法针对IMA系统失效分析的有效性。

关键词：综合模块化航电系统可靠性失效模型体系结构

综合模块化航电系统驻留功能适航审定要求分析

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电讯技术 2016年第8期56卷 923-927页

作者：赵长啸阎芳张帆王鹏中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室天津300300 中国民航大学安全科学与工程学院天津300300

综合模块化航电系统以功能分区的形式在资源共享平台上综合了多种航电功能,系统功能与硬件平台不再具有唯一对应性,给适航审定技术带来了困难。首先分析了综合模块化航电系统的特点和民机产品的适航方式,然后依据局方的相关技术标准文件... 详细信息

综合模块化航电系统以功能分区的形式在资源共享平台上综合了多种航电功能,系统功能与硬件平台不再具有唯一对应性,给适航审定技术带来了困难。首先分析了综合模块化航电系统的特点和民机产品的适航方式,然后依据局方的相关技术标准文件,给出了综合模块化航电系统驻留功能的适航需求分析,最后总结了审定要素和评审要求分析。相关研究成果有助于解决功能-硬件分离的航电产品的取证问题,是对现有综合模块化航电系统审定体系的有效补充。

关键词：综合模块化航电系统驻留功能适航审定

基于QAR数据的综合模块化航电系统可靠性预测模型研究

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基于QAR数据的综合模块化航电系统可靠性预测模型研究

作者：程漩南京航空航天大学

学位级别：硕士

飞机航电系统作为飞机最重要的子系统之一,其性能状况直接决定飞机是否安全飞行及航班延误和签派可靠度。航电系统的综合化模块化技术作为最新的研究成果,已被众多先进飞机型号采用。此举优化了整体设计,实现了信息融合,提高了系统的可... 详细信息

飞机航电系统作为飞机最重要的子系统之一,其性能状况直接决定飞机是否安全飞行及航班延误和签派可靠度。航电系统的综合化模块化技术作为最新的研究成果,已被众多先进飞机型号采用。此举优化了整体设计,实现了信息融合,提高了系统的可靠性、集成性、维修性、任务能力等。综合模块化航电系统的运行性能直接影响到飞行安全,因此,对综合航电系统的可靠性进行研究分析对维修工作具有十分重要的现实意义。本文以综合模块化飞控系统中襟翼系统作为案例,建立基于数据的可靠性评估模型,分析可靠性问题。主要工作如下:首先,本文从研究案例的基本原理入手,结合维修手册和航空公司实际维修案例,选择襟翼系统打开不对称现象作为研究案例,建立系统工作状态特征参数集。基于统计学方法建立系统可靠性评估模型。其次,由系统运行状态监测数据为基础,考虑到飞行数据的混沌特性而进行相空间重构,采用改进灰色理论模型预测邻近相点距离,从而实现对特征参数的单步趋势预测。构建襟翼状态的训练集和测试集,用遗传算法优化最小二乘支持向量回归机模型,对数据进行多步预测。由对比试验可知模型预测精度佳,可以准确地预测其发展趋势,实现故障预测。最后,分析可靠性指标,根据预测的状态参数验证建立的可靠性评估模型,能较好反映系统运行的可靠性。

关键词：综合模块化航电系统故障预测 QAR 可靠性评估

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综合模块化航电系统高安全性时间管理技术

电光与控制 2013年第5期20卷 81-84,96页

作者：杜晓鹏孙泓宏王立端中国商飞上海飞机设计研究院上海201210

综合模块化航电(IMA)系统中错误信息的传输漏洞会对飞机安全带来严重影响,为了提高IMA系统时间传输的完整性,使子系统能在确定的时间窗口内进行数据传输,提出了一种IMA系统高安全性时间管理技术;通过使用多个时间管理服务,建立每个子系... 详细信息

综合模块化航电(IMA)系统中错误信息的传输漏洞会对飞机安全带来严重影响,为了提高IMA系统时间传输的完整性,使子系统能在确定的时间窗口内进行数据传输,提出了一种IMA系统高安全性时间管理技术;通过使用多个时间管理服务,建立每个子系统与时间管理服务的偏差表,确定其本地时间参考(LTR)和与之通信的每个远程子系统时间参考之间的关系;使驻留IMA的子系统具有高安全性时间同步机制,能够协调分离的驻留子系统共同安全地执行同一任务,满足IMA系统时间同步和安全性要求。

关键词：综合模块化航电系统安全性时间管理参考时间

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面向故障封闭的IMA系统资源分配方案研究

面向故障封闭的IMA系统资源分配方案研究

作者：张伟中国民航大学

学位级别：硕士

综合模块化航电(Integrated Modular Avionics,IMA)系统通过共享资源平台加载驻留应用实现预期功能,功能软件化和资源模块化为系统更新提供了便利并降低了维护成本。随着航电功能集成化程度不断加深,IMA系统承载的功能已涵盖诸多航电系... 详细信息

综合模块化航电(Integrated Modular Avionics,IMA)系统通过共享资源平台加载驻留应用实现预期功能,功能软件化和资源模块化为系统更新提供了便利并降低了维护成本。随着航电功能集成化程度不断加深,IMA系统承载的功能已涵盖诸多航电系统功能,因此,IMA系统的性能状态对航电功能安全乃至飞行安全至关重要。IMA系统功能集成、资源共享的特性决定了其物理资源实体与逻辑功能间具有耦合交联支持特性,在有效降低航电系统重量和成本的同时增加了系统故障传播风险,存在多项功能竞争有限资源的资源分配问题。对于结构复杂、功能密集的IMA系统,在资源分配方案的设计阶段考虑故障传播影响具有重要意义,为解决上述问题,提出面向故障封闭的IMA系统资源分配模型,通过构建故障封闭社区有效限制故障传播风险,提高IMA系统安全性。本文首先对IMA系统架构进行研究,在此基础上提出IMA系统层次模型,分析驻留功能在物理实现过程中资源模块之间产生的故障传播行为,深入研究传统安全风险模型,综合考虑故障传播影响因子、节点相对重要度和功能安全关键度构建IMA系统故障传播风险模型,案例评价表明所建模型可以有效评估IMA系统故障传播风险。其次,在故障传播风险模型的基础上,针对IMA系统故障传播网络应用Louvain社区划分算法构建故障封闭模型,通过建立故障封闭社区有效限制安全关键功能受到的故障传播影响。最后,根据驻留功能的各类资源需求和资源模块能力限制建立约束,建立故障封闭评价指标反映故障传播风险的限制能力,设定优化目标为降低IMA系统故障传播风险和实现处理器负载均衡,建立面向故障封闭的资源分配模型,利用NSGA-Ⅱ多目标优化算法求解最优资源分配方案。案例分析显示优化后资源分配方案IMA系统资源模块故障路径平均传播概率下降9.9%,整体故障传播风险减小22.9%,资源层整体负载均衡水平提升50.4%,表明面向故障封闭的IMA系统资源分配方法,可以有效降低故障传播危害,提高IMA系统安全关键功能可靠度,确保飞行任务安全。针对资源分配方案的研究有利于适应航电系统功能综合化和资源共享化的发展需求,为复杂航电系统的驻留功能的配置方案分析、安全性评估、故障传播影响研究提供了一定理论支持。

关键词：综合模块化航电系统资源分配故障封闭故障传播风险社区划分

一种基于AADL的IMA系统配置信息的正确性检测方法

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南京航空航天大学学报 2014年第6期46卷 920-930页

作者：胡军马金晶袁翔刘雪南京航空航天大学计算机科学与技术学院南京210016 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室南京210093

综合模块化航空电子系统(Integrated modular avionics,IMA)中的系统配置信息的正确性是保证IMA系统可靠运行的重要保障。配置信息的重配置给系统的更新和移植提供了方便,同时也给重配置后的系统带来了不安全因素。本文针对满足ARINC65... 详细信息

综合模块化航空电子系统(Integrated modular avionics,IMA)中的系统配置信息的正确性是保证IMA系统可靠运行的重要保障。配置信息的重配置给系统的更新和移植提供了方便,同时也给重配置后的系统带来了不安全因素。本文针对满足ARINC653规范的IMA系统重配置信息的正确性检测方法,展开了基于架构分析和设计语言(AADL)模型转换与分析的研究。给出了一系列从ARINC653系统配置信息到AADL模型元素的映射规则,包括模块、分区、进程、健康监控、通信等核心概念,并设计了一个模型转换的方法,然后采用一个第三方的工具对所得到的AADL模型展开配置信息正确性的语义验证。最后本文还给出了一个实例分析。

关键词：软件可靠性测试综合模块化航电系统 ARINC653配置信息 AADL REAL OSATE

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基于模型转换的IMA系统可调度性验证方法

南京航空航天大学学报 2015年第3期47卷 403-411页

作者：胡军程桢马金晶刘雪石姣洁南京航空航天大学计算机科学与技术学院南京210016 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室南京210093

综合模块化航空电子系统(Integrated modular avionics,IMA)中分区运行时间特征满足需求是IMA系统安全可靠性运行的一个重要问题。本文针对满足ARINC653规范的IMA系统的层级调度特性,结合IMA系统调度配置信息,提出了一种在模型驱动工程(... 详细信息

综合模块化航空电子系统(Integrated modular avionics,IMA)中分区运行时间特征满足需求是IMA系统安全可靠性运行的一个重要问题。本文针对满足ARINC653规范的IMA系统的层级调度特性,结合IMA系统调度配置信息,提出了一种在模型驱动工程(Model driven engineering,MDE)框架下,基于实时嵌入式系统建模与分析(Modeling and analysis of real-time and embedded system,MARTE)模型的ARINC653分区调度系统建模转换与可调度性验证的方法。借助MAST工具及其自定义调度策略功能,分析分区系统调度特性并利用MARTE对其进行建模,并利用该工具对MARTE模型进行仿真以验证其可调度性,最后给出了一个实例分析。

关键词：综合模块化航电系统可调度性验证 ARINC653 实时嵌入式系统与分析模型驱动工程

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基于IMA的电视指令制导系统蓝图

计算机工程 2009年第20期35卷 225-227页

作者：李骞冯金富潘勃张佳强空军工程大学工程学院西安710038

以电视指令制导系统为例进行模块化航电设备融合研究和先进航电设备体系结构的建模和仿真。围绕综合模块化航电系统(IMA)给出蓝图概念,描述其在综合电视指令制导系统中的应用,为电视指令制导系统从传统的系统结构向IMA转变提供参考。

关键词：电视指令制导系统综合模块化航电系统蓝图

基于VxWorks653分区操作系统的IMA设计与实现

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火力与指挥控制 2014年第4期39卷 145-148页

作者：张明周琳中航工业洛阳电光设备研究所河南洛阳471009

综合模块化航电系统(Integrated Modular Avionics System,IMA)在飞机航电设备的研制中逐渐得到应用。为了完整地说明IMA的设计方法,以某型飞机航电系统的升级改进为背景,提出一种基于VxWorks653分区操作系统的IMA方案,首次实现将两个... 详细信息

综合模块化航电系统(Integrated Modular Avionics System,IMA)在飞机航电设备的研制中逐渐得到应用。为了完整地说明IMA的设计方法,以某型飞机航电系统的升级改进为背景,提出一种基于VxWorks653分区操作系统的IMA方案,首次实现将两个独立分系统的设备集成到一台IMA中,方案对IMA的软件架构、分区任务规划、时间空间资源分配等关键要素进行设计和实现,并建立实验平台。实验数据表明,IMA运行正确,可以实现原有系统的功能,分区之间时间和空间隔离机制工作正常,通信工作正常,具有较高稳定性和可靠性。

关键词：综合模块化航电系统 IMA VxWorks653 分区操作系统