分布式航空电子地面仿真系统

分布式航空电子系统从设计到应用必须借助于地面仿真系统．本文介绍了一种功能很强的分布式航空电子地面仿真系统．该系统和目前的一些同类系统相比，不但具有较强的功能，如模拟仿真，软硬件测试及系统测试等；而且，由于采用了本文提出的通用总线接口部件，大大提高了系统的性能价格比．其基本思想是用虚拟部件（由软件实现）取代系统中一些真实部件，从而简化了系统结构，方便实现且便于系统使用和维护．对于通用总线接口部件，通过采用双计算机系统，并行处理技术，硬件快速分析命令及工ｚ端口存贮器互连技术等一系列技术措施，较好地解决了其快速响应和快速处理问题，整个系统已经通过调试和试运行阶段，情况表明，系统性能是令人满意的．

可用于航空电子系统的时间触发以太网

近年来,分布式综合模块化航空电子系统的发展,对航空电子网络提出了更高的要求。时间触发以太网以其特有的优势,可保障数据通信的强实时性,提高网络服务质量,为航空电子网络指明了升级方向。在概括航空电子系统对网络通信要求的基础上,描述常用航空电子网络的特点,指出了时间触发以太网的优势。对时间触发以太网的分析,表明其满足航空电子系统升级要求,是新一代飞机网络技术发展的重要方向。

新型航空电子系统总线互连技术发展综述

航空电子系统体系架构通过总线实现数据传输和信息共享。为提高航电系统的可靠性、灵活性以及可扩展性,阐述航空电子系统体系架构的发展过程,讨论国内外现有的数据总线技术,比较基于光纤通道、全双工交换以太网,以及时间触发以太网(TTE)3类总线技术,给出针对TTE总线技术的研究方案。分析结果表明,TTE总线技术具有高数据量、高实时性等特点,能适应分布式综合模块化航空电子架构的发展。

时间触发以太网在航空电子系统中的应用

首先,介绍了分布式综合模块化航空电子系统(DIMA)的架构,然后,分析了时间触发以太网(TTE)的特性,最后,针对DIMA架构下的TTE的通信调度问题,提出了基于TTE组循环周期、TT消息调度表周期和剩余时间的调度方法,并对生成的通信调度表进行了分析和评价。

分布式航电系统架构研究

针对未来体系化作战对航空电子系统提出的平台功能可变、体系快速融入与集成、新技术新能力快速插入等需求,在综合分析了未来航空电子系统架构发展趋势的基础上,提出了以网络为中心的分布式综合模块化航电系统架构.研究了分布式综合模块化航电系统架构的概念、模型和特征,重点分析了分级综合与管理、航电轻量云计算、计算和通信模型等分布式架构工程化应用需解决的核心技术.通过与传统架构进行了对比分析,提出了分布式综合模块化航电系统架构为作战使用带来的好处,为未来航空电子系统设计与研发提出了一种可行的解决方案.

DIMA系统网络通信技术方案选择

分布式综合模块化航空电子系统(DIMA)已成为未来新一代航空电子系统的发展方向。为解决DIMA系统网络通信技术方案的选择问题,构建了系统体系结构模型,以通信、导航与识别综合系统为切入点讨论了其与联合式系统和综合模块化航空电子系统的区别与联系;基于此,总结了DIMA系统的网络通信需求,并通过对比分析光纤通道、航空电子全双工交换式以太网和时间触发以太网,确定了采用时间触发网络实现DIMA系统网络互连在实时可靠通信和系统增量升级等方面的优势。

基于时钟偏斜的DIMA系统通信调度方法

针对分布式集成的DIMA网络系统提出一种基于时钟偏斜的时间触发通信调度方法。该方法在考虑时钟同步误差和时钟漂移造成的时钟偏斜情况下,对时间触发消息流传输路径相邻上下级联设备的调度窗口进行紧密排布,在时钟偏斜误差范围内实现了时间触发消息的无冲突传输。案例表明,该调度算法实现的消息传输时延与消息最小传输时延一致,保障了时间触发消息端到端传输的确定性;即使考虑时钟偏斜影响,采用该算法所带来的传输延时误差不超过5μs,具有接近消息最好传输延时的保障能力。

作战支援类飞机航空电子任务系统总体结构研究

在研究了几种典型的航空电子系统结构特点的基础上,分析了作战支援类飞机航空电子系统的特点和适宜的结构形式,指出了军用航空电子系统总体结构设计中容易出现的主要问题和应当遵循的设计准则。应用最新的分布式模块化电子(DME)系统技术和体系结构设计方法,建立了面向任务与操作者的作战支援类飞机航空电子系统总体结构框架。最后,指出了采用分布式模块化系统设计技术优化航空电子系统内部功能,以及采用异型智能化结构部件技术实现系统与飞机气动外形、结构总体的一体化,是军用飞机航空电子系统的未来发展趋势。

军用总线发展趋势研究

"综合模块化航空电子系统"是军用飞行器的重要组成部分,其架构直接决定着飞行器的性能和采用的军用数据总线类型。随着航空电子系统的日益发展,特别是进入当前的分布式综合电子系统阶段,对军用总线时间确定性、多冗余高容错、可组合、可继承性、高带宽等指标提出了更高的要求。通过对比目前主要的几种军用总线的优缺点和具体应用场景,提出了TTP/C是最符合当前综合航电系统发展的军用总线。

网络分区中混合消息集传输模式的精确配置

针对分布式综合模块化航空电子网络分区方法,指出其对消息传输模式配置存在不确定性;通过形式化描述将问题转化为包括实时性约束、带宽约束、缓存约束的最优化问题;提出了基于遗传模拟退火的传输模式配置算法,以系统的消息端到端延迟均衡为优化目标.通过给出两个具体算例对算法有效性进行了验证,同时比较了本算法与传统遗传算法的性能.对比结果表明,本算法能够解决传输模式的配置问题,尽管计算时间较传统遗传算法高出18.1%,但所得到的适应度值高出28.7%.本算法为网络分区在实际航电系统中的应用提供了参考.

基于时间触发通信的机载网络可靠性

根据分布式综合模块化航空电子(DIMA)系统的组网需求,对比事件触发(ET)机制和时间触发(TT)机制,分析时间触发以太网(TTE)的网络特性,说明TTE应用到DIMA的可行性和必要性。针对航空电子系统的高可靠性需求,采用贝叶斯网络分析TTE在环形拓扑、网状拓扑和星型拓扑等结构下的系统可靠性,分析结果表明,在多余度的情况下,星型拓扑具有最高的可靠性。总结了TTE应用到DIMA的拓扑结构选择和余度设计原则,即根据不同的应用场景和通信节点的重要程度,选择合适的拓扑结构和余度。

基于UPPAAL的DIMA组合可调度分析方法

为了满足不断复杂化的机载任务需求,分布式综合化航空电子系统(DIMA)中任务交互行为随之激增,使其任务调度系统的设计与分析难度进一步增加.针对这一问题,提出基于UPPAAL的DIMA组合可调度分析方法.首先,给出基于UPPAAL的DIMA建模方法,包括分区调度、任务、分区间通信、FC网络延迟、多核处理器资源共享等行为建模;其次,给出基于契约的组合可调度分析方法;最后,基于工业界DIMA系统案例验证所提方法的有效性.