基于ASAAC标准的超宽带微波功率模块研究

以外场可更换模块为基本硬件单元的综合模块化航空电子设备已成为航电系统发展的主导。基于目前现代军用飞机航电设备的发展趋势,微波功率器件也需要向着标准化结构的方向发展以适应整机未来的应用需求。本文介绍了符合ASAAC标准的某型4~18 GHz的超宽带微波功率模块产品,通过对超宽带注波互作用、微型化高导热多级降压收集极和热管均热技术的研究,完成了具有超宽频带、高效率、低热耗和标准化结构的微波功率模块,实现了微波功率模块从“非标定制”向“通用/国际标准”结构的迈进,基于微波功率器件结构上的标准化特点,可直接应用于采用ASAAC标准结构的各类型的整机平台。

基于模型确认的ASAAC标准均温板模块热响应分析研究

军用电子设备朝着高精度、小体积、轻量化快速发展,导致设备的热流密度越来越高,无法散出的热量会损伤元器件的使用寿命。均温板优异的导热性能,使其在军用领域受到越来越多的关注和研究,本文通过仿真分析及模型确认,对ASAAC模块(内嵌均温板)展开热分析研究,研究结果表明,将ASAAC模块上关键传热路径上的铝合金(6061)更换为均温板后,内部发热器件的平均温度更低,温差更小,温度均匀性更高,散热性能得到显著改善。文中采用的模型确认方法及均温板等效导热系数值可为同类产品的优化设计及验证提供参考。

ASAAC航空电子体系结构标准分析

综合模块化航空电子已经成为航电系统发展的主导,其体系结构和模块设计也趋于成熟和完善。文中分析了ASAAC委员会经过多年研究形成的一整套航电体系标准,该标准对综合模块化航空电子系统的软件设计、通信网络、通用功能模块、封装等设计要素作了限定,并提出了指导的设计原则。

基于ASAAC标准的BIT软件架构设计

为检测和定位航空电子系统的故障,研究了ASAAC标准和自动测试技术。参照ASAAC标准的多级结构,将自测试系统分为节点级、子系统级和系统级三级测试,每一级分别设计了上电自测试、周期自测试和维护自测试,实现了对系统各个运行阶段及不同层次的测试。该系统不仅能检测系统的硬件状态,还能检测软件的启动和运行状态,提高了航空电子系统的自检测能力。

基于ASAAC标准模块的机载液冷机架的热设计

某机载液冷机架不仅耗散功率大,而且热量集中,怎样及时高效地将模块的热源热量导出传递到机架导轨上并有效地散热是亟待解决的问题。文中详细叙述了基于欧洲联合标准航空电子结构委员会(ASAAC)标准模块的机载液冷机架的热设计,采用了新型液冷冷板,进行了不断的试验。试验结果表明,基于ASAAC标准模块的机载液冷机架的热设计是成功的。文章在ASAAC架构下的高导热率传导散热技术方面做了有益的探索,成功解决了ASAAC标准模块如何在恶劣环境下满足国军标GJB150.3—86高温工作试验要求的问题。

基于ASAAC标准的BIT设计

为满足航空电子系统的可测试性,降低航空电子系统测试维护成本,结合ASAAC标准设计一个机内自测试(BIT)系统。BIT利用自身资源对系统进行故障检测或隔离,采用总线层次化方法将BIT设计分为系统级、分系统级及模块级3层测试结构,并给出模块级测试的软硬件设计方案。测试结果表明,该系统能使测试与航电系统的健康管理和故障管理紧密结合,在满足测试覆盖率等技术指标的同时,提高航空电子系统可靠性与可测试性。

基于ASAAC标准的无人机地面站系统管理方案的设计与实现

相比于飞机系统,无人机地面站的系统设计,还欠缺相应的指导标准和设计规范。因此,无人机地面站设计过程中,参考借鉴飞机系统的设计标准与规范,来提高无人机地面站的稳定性和可用性,是一种可行的设计思路。本文参考了ASAAC标准,设计并实现了一种分层级的地面站系统管理方案。

基于ASAAC标准的星载功率分配器研制

为了解决原子钟输出高品质频率标准路数单一的问题,同时针对空间电子系统对高品质频率标准的多路需求,基于欧洲联合标准航空电子结构委员会(ASAAC)标准,完成了一款新型星载功率分配器的设计。采用先功分后隔离的设计思路,不仅具备频率基准信号的分发功能,可输出12路高隔离度的频率标准。并且通过增加控制单元并设计机内自测试系统,实现了故障检测及通信功能。通过采用主、备份设计,提高了该产品的可靠性,主备份切换通过OC指令完成。通过采用LRM连接器,实现了模块的快速插拔替换,增强了模块的可维修性。通过理论分析及测量结果,隔离度优于72 dB,输出功率大于6 dBm,谐波优于-62 dBc,杂波优于-90 dBc(200 MHz以内),验证了该功率分配器的可行性和有效性。

一种基于ASAAC标准的风冷机架的设计

介绍了一种基于ASAAC标准的风冷机架的设计,详细叙述了机架的组成。机架的散热设计和减重设计,通过热仿真和力学仿真均进行了分析验证。目前,该机架已完成生产并在某型号项目中完成了实施和验证,论证了该设计方案可行。

综合化航空电子系统软件接口研究

综合化航空电子系统软件对系统的综合性能具有较高的要求。全面分析了综合化航空电子系统的性能需求,定义了综合化航空电子系统性能评估模型,首次对综合化航空电子系统进行全面评估,建立了综合化航空电子系统体系结构和功能软件的评估模型,分析和对比了综合化航空电子系统软件现有接口标准规范。在航空电子系统软件开发中将多个标准结合起来参考使用,将有利于提高机载软件的重用性、移植性、安全性和可靠性。

综合模块化航空电子系统标准述评

综合模块化航空电子系统(IMA)是航电系统的发展方向,其技术标准对新型军机、民机航电系统开发具有重要指导作用,阵风、F-22、F-35、A380、B787等飞机的航电系统均采用了其有关概念和技术。重点评述了ASAAC有关系统架构、系统软件、通信/网络、通用功能模块、封装等技术标准,以及ARINC等有关标准。

基于信号处理模块的机载嵌入式软件架构设计

基于某通用信号处理模块,结合ASAAC、ARINC653软件结构模型,对通用信号处理模块Power PC处理器上运行的机载嵌入式软件的架构进行了设计,将软件自顶向下划分为3个功能层,即应用层、操作系统层及模块支持层,并对各个功能层需要完成的软件功能进行了详细的介绍。基于设计方法实现的软件有效地提高了软件的可移植性、可扩展性及可复用性,对同类型机载产品的软件开发工作具有一定的借鉴意义。

基于IMA平台的机载虚通道通信技术研究

针对综合化航电对机载网络通信提出的新要求,通过研究ASAAC中关于软件和通信的相关技术,按照机载应用的使用需求,设计并实现了一种虚通道通信技术,将网络介质、传输协议、操作系统等与应用任务解耦,在满足实时性和安全性的同时,提高了通信的透明性,为系统管理和应用任务提供了统一的通信平台,并基于FC网络进行了测试与验证。在某飞机的航电系统中得到了应用,功能和性能指标满足系统设计需求。

安全关键系统的蓝图设计与生成

安全关键系统是指系统功能一旦失效将引起生命、财产等重大损失以及环境可能遭到严重破坏的系统。航空电子系统就是一个典型的安全关键系统,最新航空电子系统的目标是综合模块化航空电子IMA系统。为保证IMA系统的安全可靠,必须做到系统运行可确定、故障可自愈、以及可以处理IMA综合化所带来的问题。该问题的解决方法是在系统设计阶段用"蓝图"来描述系统。针对国内航电系统的实际需求,设计并实现面向安全关键系统的蓝图,介绍华东计算技术研究所自主研发的高可靠实时嵌入式操作系统ReWorks653、开发平台ReDe653及其蓝图的实现。

综合核心处理机架构分析与设计

航空电子系统技术发展至今,经历了分立式、联合式、综合化和先进综合化4个阶段。介绍了先进战斗机F-35的综合模块化航电系统,从综合核心处理机的系统需求出发,给出了其系统结构,以及ASAAC标准对核心处理机中功能模块的要求,分析了系统架构设计要求,提出了系统设计技术,总结出具有通用化、综合化的通用处理模块单元,给出了综合核心处理机架构设计方法。

基于PowerPC8640处理器的通用处理模块设计

随着新一代飞机机载电子设备综合化、智能化的发展,系统对机载电子设备的处理能力需求越来越高。借鉴国外高性能嵌入式计算机的设计原则,设计了一种基于高性能处理器Power PC8640的通用处理模块,并对部分功能单元的设计进行描述。该模块具有数据处理能力强、功能扩展性强、通用性强、集成度高、高速外部串行总线接口等特点,具有较高的应用价值,目前该模块已经应用于多种机载电子设备中。

基于FC网络的航空电子系统时间管理

随着电子工业的飞速发展,航空电子系统已逐步由传统的分立式、联合式架构发展到现在的综合模块化架构,网络总线由传统的ARINC429、RS422、GJB289A等总线发展到FC光纤总线。保证航空电子系统网络时间准确有效并正确同步给各个设备/模块变得越来越重要,将直接影响飞行器的传感器数据融合和作战效能。为尽可能使网络时间准确有效,并使整个航空电子系统设备/模块之间的时间误差可控,在ASAAC标准基础上,提出了一种典型的基于FC网络的航空电子系统时间管理方案,包括时间获取、同步、分发等过程,并在直升机上得到成功应用。

双层结构液冷机箱设计

本文设计了一种可安装32~36个标准模块(ASAAC)模块的液冷机箱,该液冷机箱采用双层式结构。液冷机箱主体结构由上、中、下冷板及左侧冷板组成,各冷板内均设置有冷却液流道,用于机箱的冷却。上、中、下三块冷板之间的流量分配和连接由左侧冷板完成,左侧冷板上装有一进一出快速自密封接头,用于和液冷源的连接。通过实验测试了液冷机箱冷板均匀性、模块最高温度及不同类型模块负载对散热性能的影响。实验表明,该液冷机箱具有换热性能好、可靠性高等优点,可满足实际应用需要。