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面向有人/无人机协同远程作战的IVMS架构

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航空学报 2022年第3期43卷 459-470页

作者：胡嘉悦李广文章卫国张超贾乾磊西北工业大学自动化学院西安710072 航空工业第一飞机设计研究院西安710089

面对愈发复杂的战场环境和任务需求,空中作战从单机、近距的模式不断向远程、多机协同的模式发展,有人/无人机协同作战的形式则可以使两种平台的优势互补,实现整体作战效能的提升,但与此同时,飞行员需要处理的信息也呈爆炸式增长,给飞... 详细信息

面对愈发复杂的战场环境和任务需求,空中作战从单机、近距的模式不断向远程、多机协同的模式发展,有人/无人机协同作战的形式则可以使两种平台的优势互补,实现整体作战效能的提升,但与此同时,飞行员需要处理的信息也呈爆炸式增长,给飞行员增加了巨大的工作量。在夺取信息优势便是获取远程作战制胜主动权的当今,综合飞行器管理系统的作用更加关键。本文在传统综合飞机管理系统(IVMS)的基础上,突出考虑了远程作战中的长航程需求,以及有人/无人机协同作战场景下机群的任务与路径规划两方面,提出面向有人/无人机协同远程作战的IVMS架构,并从数据交互与调度和递接层次关系两方面分别设计IVMS的逻辑和软件架构,实现了有人/无人机的机载设备和战术任务的综合管理。

关键词：综合飞机管理系统有人/无人机协同远程作战系统架构软件架构

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主动进气格栅电控系统故障诊断策略

汽车安全与节能学报 2023年第1期14卷 118-124页

作者：曹子健吴长水陈礼上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201600 上海衡鲁汽车科技有限公司上海201800

主动进气格栅(AGS)是当前提高汽车燃油经济性的一种重要技术手段,为提高其可靠性与稳定性,该文提出了一种应用于其电控系统的故障诊断策略。基于AGS电控系统软件架构,设计了4类故障诊断机制进行故障诊断,并提出相应的故障保护措施;设计... 详细信息

主动进气格栅(AGS)是当前提高汽车燃油经济性的一种重要技术手段,为提高其可靠性与稳定性,该文提出了一种应用于其电控系统的故障诊断策略。基于AGS电控系统软件架构,设计了4类故障诊断机制进行故障诊断,并提出相应的故障保护措施;设计了格栅挡点位置自适应算法,消除因器件老化故障以及长期小角度、高频次状态下运转带来的误差累积,减少诊断过程中的故障误报;基于自主开发的台架进行故障注入试验与故障误报测试试验,验证了所设计的故障诊断策略。结果表明:该文所设计的故障诊断策略能够快速、准确识别故障并进行分级处理,保证正常运行过程中的格栅开度误差范围为限值5°,提高了整个系统运行的可靠度。

关键词：主动进气格栅软件架构故障诊断故障注入

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自主机器人多智能体软件架构及伴随行为机制

软件学报 2020年第6期31卷 1619-1637页

作者：毛新军杨硕黄裕泓王硕国防科技大学计算机学院湖南长沙410073 复杂系统软件工程重点实验室(国防科技大学) 湖南长沙410073

自主机器人是一类由计算机软件控制的信息物理系统,如何支持该类机器人在开放环境下的有效和协调运行,是自主机器人控制软件(control software of autonomous robot,简称CSAR)研究与实践面临的一项重要挑战.基于组织理论的思想,采用Stru... 详细信息

自主机器人是一类由计算机软件控制的信息物理系统,如何支持该类机器人在开放环境下的有效和协调运行,是自主机器人控制软件(control software of autonomous robot,简称CSAR)研究与实践面临的一项重要挑战.基于组织理论的思想,采用Structure-in-5的组织架构模式,提出了基于多智能体的CSAR的软件架构MaRSA(multiagent robotic software architecture),通过独立抽象CSAR的行为规划、分发、执行等软构件,并显式加强这些构件间的交互,从而为自主机器人行为的有效规划和协调实施奠定架构基础;提出了基于MaRSA架构的伴随行为机制,从因果性、时序性和按需性等3个方面建立了机器人观察行为和任务行为间的伴随关系,并基于分步规划和动态决策的思想,设计并实现了伴随行为的自主决策算法DAAB(decision algorithm of accompanying behaviors).分别在仿真环境和实际机器人环境下设计了对比性实验,结果表明:与主流的反应式行为决策算法和BDI式概率决策算法相比较,基于MaRSA和伴随行为机制的DAAB算法所生成的伴随行为规划在开放环境下具有可行性和更高效的执行效率.

关键词：自主机器人控制软件 Structure-in-5 多智能体系统软件架构伴随行为

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航天器软件的研发路线

国防科技大学学报 2021年第2期43卷 61-65页

作者：吕良庆中国科学院国家空间科学中心复杂航天系统电子信息技术重点实验室北京100190

航天器自主能力构建面临着需求不断增多、多变、复杂化、未知的发展趋势,需要在软件研发方式和架构设计上做出改变。在分析已有的4种研发路线的基础上,提出第5条路线,即基于模型化、数据化设计思想的研发路线;提出具有即插即用能力的业... 详细信息

航天器自主能力构建面临着需求不断增多、多变、复杂化、未知的发展趋势,需要在软件研发方式和架构设计上做出改变。在分析已有的4种研发路线的基础上,提出第5条路线,即基于模型化、数据化设计思想的研发路线;提出具有即插即用能力的业务模型,采用电子数据单技术自底向上构建设备级和功能业务级的即插即用能力;以智能规划业务为例说明了业务模型的设计应用。路线5的目标是为构建航天器自主能力和星地之间智能管控能力提供可持续发展的基础。

关键词：软件研发方式软件架构即插即用业务模型电子数据单

一起继电保护装置单粒子翻转软错误分析及应对措施

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电力系统保护与控制 2021年第7期49卷 144-149页

作者：周浩石磊彭涛李松泽长园深瑞继保自动化有限公司广东深圳518057

微机继电保护装置中大量使用各种芯片及存储器件,器件失效将影响电力系统的稳定运行。结合一起由于单粒子翻转引起的保护装置动作行为,分析了保护装置的动作原因,提出了在微机继电保护装置中存在的单粒子翻转的问题。对单粒子翻转的机... 详细信息

微机继电保护装置中大量使用各种芯片及存储器件,器件失效将影响电力系统的稳定运行。结合一起由于单粒子翻转引起的保护装置动作行为,分析了保护装置的动作原因,提出了在微机继电保护装置中存在的单粒子翻转的问题。对单粒子翻转的机制、特点及影响进行分析,并从芯片选型、硬件架构、软件架构等方面提出一整套完善的方案。在继电保护装置设计中应用所提出的方案可有效减少单粒子翻转对继电保护装置的影响,对于继电保护装置和电力系统的稳定安全运行具有重要的意义。

关键词：电力系统继电保护单粒子翻转软错误硬件架构软件架构

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面向软件演化的可靠性分析代数方法

自动化学报 2021年第1期47卷 148-160页

作者：张捷陆阳张本宏刘广亮合肥工业大学计算机与信息学院合肥230601 安徽师范大学计算机与信息学院芜湖241003

环境和需求的改变导致软件演化发生,并通常会使软件架构(Software architecture,SA)产生变化.现有的结构化软件可靠性模型对评价软件初始结构设计有不错的效果,但在软件演化时的实时分析方面有局限性.从软件结构建模出发,通过使用代数... 详细信息

环境和需求的改变导致软件演化发生,并通常会使软件架构(Software architecture,SA)产生变化.现有的结构化软件可靠性模型对评价软件初始结构设计有不错的效果,但在软件演化时的实时分析方面有局限性.从软件结构建模出发,通过使用代数方法将软件演化描述为原子操作序列,并跟踪分析序列中每一步操作对可靠性的影响,从而建立基于过程的可靠性分析方法.方法可分析演化关键环节及整体趋势,用以进一步反馈和约束演化方案设计,最终达到提高软件产品质量的目的.通过对2个实际算例的深入分析与讨论,方法的有效性与易用性得到验证.

关键词：软件可靠性软件演化软件架构代数方法

面向需求高动态变化的强适应性可信飞行软件设计方法

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导弹与航天运载技术 2022年第4期 44-49页

作者：高飞黄万伟杨威吴润方建平北京航天自动控制研究所北京100854 中国运载火箭技术研究院北京100076

针对需求变动频率高、前后差异变化大、交付质量要求高的研制特点,提出了一种对功能需求变化具有较好适应性、并能获得较高可信性产品的飞行软件设计方法。该方法针对软件需求的逻辑层次,将软件架构定义为4个抽象层,实现了硬件层与逻辑... 详细信息

针对需求变动频率高、前后差异变化大、交付质量要求高的研制特点,提出了一种对功能需求变化具有较好适应性、并能获得较高可信性产品的飞行软件设计方法。该方法针对软件需求的逻辑层次,将软件架构定义为4个抽象层,实现了硬件层与逻辑层解耦、算法层与功能层解耦,限制了需求变更产生的影响范围,提高了软件的开发效率以及对更改部分验证的针对性和有效性。根据飞行软件的特点,给出了制导、姿控、硬件接口的封装方法,在功能层实现了功能点间的独立性,提高了软件的适应性。该方法应用于某航天型号中,缩短了研发周期,同时提升了飞行软件的设计和实现效率,降低了软件缺陷率,确保了软件质量。

关键词：飞行软件软件架构分层解耦可信验证

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一种航天器实时外测数据处理软件设计与算法

雷达科学与技术 2023年第5期21卷 568-574页

作者：淡鹏何晓松王丹宇航动力学国家重点实验室陕西西安710043 西安卫星测控中心陕西西安710043

航天器外测数据是飞行状态监视的一类重要跟踪数据,针对多任务大数据量下的外测数据实时处理软件的设计实现及关键处理算法问题,在分析外测数据实时处理软件特点及处理内容的基础上,给出了一种并行化处理的软件架构设计、结果帧结构、... 详细信息

航天器外测数据是飞行状态监视的一类重要跟踪数据,针对多任务大数据量下的外测数据实时处理软件的设计实现及关键处理算法问题,在分析外测数据实时处理软件特点及处理内容的基础上,给出了一种并行化处理的软件架构设计、结果帧结构、实现思路及运行模式,并对实时处理过程中的解模糊处理算法、插值算法、拼帧方法、电波折射修正方法、多点数据平滑算法等关键性技术进行了介绍,从而系统性地给出了一种适合外测数据实时性处理的工程化解决方案。研究结果对数据处理方法及处理软件设计等方面均有一定的借鉴意义。

关键词：航天器外测实时解模糊软件架构插值

三代核电堆芯中子通量密度测量系统软件架构设计

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核动力工程 2021年第S01期42卷 139-142页

作者：杨戴博田皓文周利明李昆黎刚万波翁小惠李丹中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213

为了在三代核电中实现反应堆运行状态的连续实时监测,设计了一种适用于三代核电堆芯中子通量密度测量(CNFM)系统的软件架构方案。该方案采用自下而上模块化冗余设计,解决了由于计算量大、架构复杂带来的系统计算速度和精度无法同时满足... 详细信息

为了在三代核电中实现反应堆运行状态的连续实时监测,设计了一种适用于三代核电堆芯中子通量密度测量(CNFM)系统的软件架构方案。该方案采用自下而上模块化冗余设计,解决了由于计算量大、架构复杂带来的系统计算速度和精度无法同时满足要求的问题,CNFM系统实现了大量堆芯数据实时高精度快速计算,保证了反应堆运行状态监测的实时性和稳定性,同时具备向安全级核测量设备扩展的能力。目前CNFM系统已在多个“华龙一号”核电厂设计中广泛应用。

关键词：核电厂堆芯中子通量密度测量(CNFM)系统软件架构