基于Wind River Hypervisor的机载嵌入式系统虚拟化技术研究

为了提高机载嵌入式系统软件开发效率,快速生成软件原型,同时提升机载嵌入式系统软件的可移植性,研究了基于Wind River Hypervisor的机载嵌入式系统虚拟化技术,对Wind River Hypervisor架构进行了剖析,阐述了hyperkernel的内部结构,指明了Wind River Hypervisor中不同类型线程在系统运行过程中所承担的角色以及运行特点,并基于Wind River Hypervisor实现了多种虚拟化架构,通过对不同架构的对比展示了每种架构的特征,同时借助workbench+vxworks653环境证实了在机载嵌入式系统部署Wind River Hypervisor架构的可行性。

机载嵌入式系统数据安全防护软件设计与实现

面对机载嵌入式系统数据存储能力方面日益增长的安全防护需求,在不改变硬件资源设计的基础上,基于国密SM2和SM4的双重加密算法,设计了适应于机载嵌入式系统目标机端和地面数据维护终端的数据安全防护软件,可以保证数据传输过程中的完整性,防止目标机上驻留的可执行程序被逆向工程破解,存储的数据被非法篡改和获取,提高了系统数据存储功能的安全等级。通过对目标机端和地面维护终端软件的测试验证分析,能满足机载嵌入式系统数据安全性要求。

机载嵌入式系统中的多核处理架构研究与分析

与单核处理器相比较,多核处理器在性能、功耗、体积以及重量各方面都有绝对的优势,这使得多核处理器在机载嵌入式系统中的应用成为必然趋势。在分析了航空电子系统的任务特点之后,介绍了两种最常见的多核处理器系统架构:对称多处理(SMP)和非对称多处理(AMP),对这两种系统架构在机载嵌入式系统的应用进行了研究分析,并分析了其关键技术对实时性、安全性和确定性的影响。

一种用于机载嵌入式训练系统的测试系统及测试方法

针对某型机载嵌入式训练系统设计了一套测试系统,该测试系统通过模拟飞机航电设备、座舱显示界面、接口通讯等,为嵌入式训练系统构造一架虚拟数字飞机。同时,它还提供系统功能测试用例设计和测试计划开发功能,支持测试计划执行情况显示以及测试结果判定等。

机载嵌入式系统基准测试方法

性能评测是查找嵌入式计算机系统性能瓶颈、指导设备选型、平衡相关部件、优化系统结构以及提高系统实际性能的重要方法。在介绍了机载嵌入式计算机系统性能评测的指标和基本方法之后,重点分析了使用基准测试程序的测试方法和特点,以及基准测试方法的对比测试原理、不同测试环境的构建以及主要测试过程;选取了SPEC CPU 2000基准测试程序集针对机载嵌入式环境进行裁剪和移植,对某国产机载嵌入式实时操作系统分别以不同的嵌入式操作系统、嵌入式文件系统和编译选项为变量参数进行对比测试,得出了国产操作系统与国外同类商用操作系统运行实际应用程序的性能基本相当的结论,另外也得出文件系统对计算类基准程序的结果影响较小以及编译优化后能够大幅提高嵌入式系统性能等结论。

基于免疫优化RBF网络的机载嵌入式训练系统效能评估

针对某新型教练机机载嵌入式训练系统效能评估问题,提出基于免疫优化RBF网络的效能评估算法。将效能评估问题建模为一个非线性回归问题,建立简洁、完备的效能评估指标体系;使用免疫克隆优化算法和一个新颖的编码方式进行自动聚类,得到合适的RBF网络隐含层单元个数以及高斯函数中心,从而完成RBF网络的训练。在测试部分,通过仿真实验,并对比经典的BP算法、遗传BP算法,该文方法在评估精准度和稳定性方面都是较优的。

机载嵌入式实时操作系统时间性能测试

在机载嵌入式实时操作系统中,时间性能是一个非常重要的参数。为了评估机载嵌入式实时操作系统的实时性,同时为用户提供操作系统的时间性能参数,本文介绍了支持分区的机载嵌入式实时操作系统中特有的影响时间性能的关键因素———错误响应时间,分区间数据交换时间,进程上下文切换时间,分区上下文切换时间;给出了操作系统时间性能测试的方法,着重分析了计时工具,测试用例的设计,测试点的选取,以及排除影响测试准确行的因素。

机载嵌入式可执行文件可信管理方法及实现

为了提高机载嵌入式软件在其研制周期的各个阶段中的正确性与可信性,以达到机载嵌入式系统高可靠、高安全的特性需求,提出了一种机载嵌入式系统可执行文件可信管理方法。分别针对软件研制周期中的产品库管控、软件交付以及软件维护这三个阶段提出了具体的可信管理方法,并基于MD5算法对所述方法进行了具体的功能设计,最后借助c#将功能设计进行了编程实现,形成了机载嵌入式系统可执行文件可信管理工具。工具实现为开发人员确保可执行文件的正确性提供了依据与保障。

机载软件建模与仿真技术研究

机载软件是机载系统的核心功能的载体,它的开发面临着早期验证困难、可重用性差、验证成本高昂等难题。针对这些问题,构建了一个支持机载软件先期验证的建模环境,开发了一套机载软件中间件,并研制了一种机载软件仿真验证环境。实验结果表明,所开发的建模及仿真环境能够极大地提高机载软件的开发效率,降低机载软件的开发和验证成本。

IMA架构航电系统多级故障管理的设计与实现

飞行器故障管理技术是避免其部件/系统部分或全部失效的技术和方法,是保护飞行器安全性、维护性的重要技术之一。面对综合化模块化航空电子(IMA)系统架构显现出的故障密集、多类、相互影响和蔓延等特点,讨论了一种多级故障管理机制,通过故障检测、健康监控、故障滤波和故障处理等方法,针对IMA航电系统的面向域的层次化划分方式,实现了航电系统模块级、集成区域级和飞机级的多级故障管理机制,使得航电系统故障能够自动收集、过滤、分级派发、接管等,制止了故障蔓延,提高了飞机的安全性。试验验证表明满足设计需求,并已在某型飞机上得到应用。