一种分布式航天器综合电子系统设计

以综合电子系统层次模型为基础,提出并实现了一种分布式航天器综合电子系统设计方案。该方案以标准通用硬件模块、ASIC芯片、分层总线体系结构和空间通信协议体系作为基本的技术支撑,采用分布式的协同和并行处理,既可以提升信息网络服务能力和信息计算处理能力,也可以实现硬件模块和资源的共享及任务迁移和系统重构。在航天器上的应用表明:此方案可有效提升综合电子系统的运行效率及任务处理能力,增强综合电子系统对故障的容忍和处理能力,也能够显著提高综合电子系统的研制效率和产品化程度,使综合电子系统为构建高可靠、智能化的航天器提供所需的技术保障。

攻击直升飞机通信导航识别系统的分布式综合模块化航空电子设备综合技术研究

介绍了以AH-64D阿帕奇为代表的攻击直升飞机通信导航识别(CNI)系统,分析了基于时间触发的分布式综合模块化航空电子设备(DIMA)的结构,构建了一种基于DIMA和公共对象请求代理体系结构(CORBA)逻辑软总线的CNI系统结构.结果表明,通过构建分布式CNI系统结构和高容错的通信网络,可实现支持抵近射频前端的通信资源高度综合,适用于攻击直升飞机自然散热的装机环境,满足故障快速隔离的维护需求.

基于深度强化学习的综合电子系统重构方法

重构作为综合模块化航空电子系统用来提高容错性和稳定性的常用手段,是指发生某一故障后,系统根据事先预设好的重构蓝图,通过一系列应用迁移动作从故障状态转为正常状态的过程。随着综合电子系统的功能多元化和结构复杂化,提高系统的容错性和稳定性显得至关重要。然而现有的人工重构和传统重构算法这两种重构配置蓝图设计方式难以保证综合电子系统的容错性和稳定性。本文针对综合电子系统故障情况,结合深度强化学习算法,对重构蓝图的重构模型进行探索并提出基于优先经验回放的竞争深度Q网络算法(PEP_DDQN),通过优先经验回放机制和SUMTREE批量样本抽取技术提出基于深度强化学习的优先经验回放和竞争深度Q网络重构算法。实验表明,相较于传统强化学习Q-Learning算法和DQN算法实现的重构蓝图生成算法,所提出的PEP_DDQN算法能生成更高质量的蓝图并具有更高的收敛性能与更快的求解速度。

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。

基于异步通信的综合模块化车辆电子系统软件重构

随着综合模块化车辆电子系统的逐步应用,需要进一步研究其中的系统管理及软件重构技术,以提高车辆的故障处理能力及系统可靠性水平。研究联合标准化航空电子系统架构委员会(ASAAC)航空电子系统标准中的系统管理技术,以此为基础针对车辆电子系统的特点设计及实现一种基于异步通信的系统管理及软件重构方案,给出系统管理配置的实例及系统管理软件、模块管理软件的详细说明,并在桌面和嵌入式环境下完成了试验验证。研究和试验结果表明,该方案可以有效地降低多处理模块ASAAC系统管理所使用的通信负荷,较好地应对应用软件异常退出、模块断网或断电、软件重复运行等车辆电子系统中的常见故障,能在这些有故障的情况下保证系统应用软件运行的可靠性和完备性。

综合模块化航空电子系统的故障预测与健康管理技术

航空电子系统是保障现代飞机性能的非常关键因素之一,对其开展故障预测及健康管理技术的研究是保证飞机安全性的重要课题。针对航空电子系统综合模块化的发展趋势,研究了一种面向其开放式与模块化架构的故障预测与健康管理系统。通过对综合模块化航空电子系统的分层结构分析,结合关键子系统展开设计,包含了飞机PHM系统的体系结构设计及相关环节的技术实现。结果表明该体系结构可满足航空电子系统标准化、层次化、模块化、开放性的要求。

航空电子系统综合技术的发展与模块化趋势

在系统阐述了航空电子综合技术及系统结构发展的基础上,全面论述了综合化及模块化的含义,指出了综合化系统及模块化在大系统结构中的层次关系。最后,提出了我国发展综合化系统应采取的策略。

基于序贯博弈多智能体强化学习的综合模块化航空电子系统重构方法

动态重构是一种有效的综合模块化航空电子系统故障容错方法.重构蓝图定义了系统故障环境下的应用迁移与资源重配置方案,是以最小代价重构恢复系统功能的关键.在复杂多级关联故障模式下,如何快速自动生成有效重构蓝图是其难点.针对该问题,本文提出一种基于序贯博弈多智能体强化学习的综合模块化航空电子系统重构方法.该方法引入序贯博弈模型,将因受故障影响而需要迁移重构的应用软件定义为博弈中的智能体,根据应用软件优先级确定序贯博弈的顺序.针对序贯博弈过程中多智能体间竞争与合作的问题,算法使用强化学习中的策略梯度,通过控制与环境交互中的动作选择概率来优化重构效果.应用基于有偏估计的策略梯度蒙特卡洛树搜索算法更新博弈策略,解决了传统策略梯度算法震荡难收敛、计算耗时长问题.实验结果表明,与差分进化、Q学习等方法相比,所提算法的优化性能和稳定性均具有显著优势.

民机综合模块化航空电子系统及其发展

随着世界民用航空工业的高速发展，民用飞机航空电子新技术和新系统层出不穷。通过采用先进的航空电子技术，可以提高飞行员对飞行环境的态势感知能力，进而增强飞机在复杂气象条件下的飞行能力，满足民用飞机更安全、更舒适、更高效和更经济的需求。

基于AADL的分布式综合模块化航电系统架构建模与分析

针对分布式综合模块化航空电子(DIMA)系统设计的早期验证问题,分析了架构分析与设计语言(AADL)和DIMA架构特征,以项目架构设计实例为输入,对DIMA系统进行了架构和模块间通信建模。在此基础上,对实例中的处理器资源利用率、分区/任务的可调度性进行了分析,对模块间通信进行了模拟,验证了架构设计实例的可行性。

基于模块化平台的电子系统综合设计实验

介绍了一种用于电子系统综合设计的模块化实验平台,该平台由多种独立的单元模块构成。基于模块化实验平台开发的层次化实验教学体系,通过循序渐进的实验模式培养学生的电子系统综合设计能力和实践创新能力。实验平台和层次化实验都已应用于实验教学中,并取得了良好的教学效果。

综合模块化航空电子系统(IMA)适航认证研究

对综合模块化航空电子系统(IMA)相关适航标准进行了研究,分析了IMA系统适航认证四个阶段的任务,包括模块认可、应用软件/专用硬件的认可、IMA系统的认可、IMA系统的飞机级综合。自此基础上,总结了IMA系统的符合性验证程序,包括硬件模块测试、独立系统功能测试、IMA系统集成测试、机上地面试验和飞行试验,为IMA系统的适航认证提供思路。

高速发展的新一代综合模块化航空电子系统

着重探讨和分析了国外最新一代军、民用飞机上使用的航空电子系统体系结构——综合模块化航空电子系统(IMA)。在讨论IMA概念和特征的基础上,重点分析了IMA体系结构实现过程中的关键技术。最后,分析和总结了未来军、民用航空电子系统的发展趋势。

波音公司B777飞机综合模块化航空电子系统的结构设计

本文简介了波音公司B777飞机的综合模块化航空电子系统的结构设计。

综合模块化航空电子系统远程加载技术研究及性能分析

在飞机航空电子系统不断提升综合化程度情况下,相继增强了软件部署以及更新复杂度。在更新了传统软件以后,应该于地面上展开升级每个模块,同时于新版本软件映像文件实施固化,但是软件映像的更新流程是相对复杂的。本研究展开综合模块化航空电子系统远程加载技术的分析探究,仅供参考。

多核处理器在综合模块化航空电子系统中的应用

随着综合模块化航空电子系统(IMA)的广泛应用,对IMA的开发和概念解读也随之变得重要。目前,在实现了第一代IMA平台的基础上,下一代IMA平台的架构已提上日程。本文分析了利用虚拟化技术将多核处理器应用于航空电子系统的设计,利用虚拟机系统来实现硬件资源的共享管理和软件子系统的划分,并符合ARINC653规范的要求——模块化、可靠性、隔离性与开放性。构建由多核心硬件平台、虚拟机监视器(VMM,Virtual Machine Monitor)和分区操作系统、航电应用软件所组成的软件架构,可以满足综合模块化航电系统(IMA,Integrated Modular Avionics)的功能要求与接口要求。其中,为实现符合ARINC653要求的VMM,传统分区操作系统需要进行多项关键性调整,包括处理器特权级和特权指令、中断、内存地址空间分配、设备驱动等方面,从而可以构造基于VMM的综合化航空电子系统。

航空电子系统综合技术的发展与模块化趋势

综述了航空电子系统综合技术的发展状况。随着相关技术的快速发展,模块化是未来航空电子系统综合技术的发展趋势。

综合模块化航空电子软件分布式测试平台研究

阐述了一种基于IMA架构的航电软件分布式测试平台,该平台节点分为服务器端和客户端两类,通过互联网连接,客户端运用Java技术构建测试任务提交和结果获取,服务器端采用与目标机相互配合的方式实现客户端测试任务的调度和管理、测试程序的自动编译、链接、加载、执行和测试结果的存储、收集。该平台可实现有限的IMA硬件资源共享,提高资源利用率与测试效率,并可对IMA软件进行有效、充分的配置项或系统测试,为IMA航电软件的远程测试提供了有效的解决方案。

综合模块化航空电子系统安全分析的模型检测方法

综合模块化航空电子(IMA)系统可以在有效提高系统效率的同时减少资源的分配,但集成工作增加了系统的复杂性,同时使系统的故障在综合过程中传播到其他系统,这对系统的安全性也有很大的影响。传统的系统安全分析方法主要依赖于工程经验和个人技能,存在忽视系统故障状态和误判故障影响的局限性。为了解决该问题,提出了一种新的综合模块化航空电子系统安全分析方法——模型检测,使用遍历算法搜索所有系统状态。这种分析过程的使用在实现自动化的同时减少对工程经验的需求。该方法在综合模块化航空电子系统安全分析中的实用性得到验证,在系统需求规格的基础上给出了分析过程,利用模型检测工具NuSMV进行安全性分析。该方法能够自动识别出引起顶层事件的最小故障组合,从而达到传统故障树分析的目的,最终通过案例分析表明了该方法的实用性。

分布式多平台航空电子体系架构模块化设计方法

为应对分布式作战、马赛克战、全域作战等新型作战概念,降低多平台航空电子体系复杂性与不确定性,解决多平台航空电子体系架构设计与灵活构建问题,基于模块化系统开发方法,提出面向模块化的多平台航空电子体系架构设计方法,规范化体系架构模块化表征,在此基础上提出面向模块化的多平台航空电子体系组织运用模式,为体系方案灵活生成与动态构建提供支撑.