LRM现场可更换模块结构研究

介绍了LRM模块的国内外研究状况,通过研究国外ASAAC标准、VITA标准,研究建立了具有自主知识产权的LRM结构设计规范,对LRM模块的结构分类和冷却形式进行了叙述,实现了LRM模块的机械结构、热接口、信号定义的标准化;同时研究了LRM模块与各种冷却方式集成安装箱的兼容性,为实现LRM模块化奠定了基础。

基于多信号模型的现场可更换模块测试性建模与分析

基于多信号模型的测试性建模与分析为测试性设计提供了一条崭新的思路,但测试性建模过程所需的测试性信息却难以准确、完备地获取,进而使测试性建模过程变得非常困难,指出正确获取测试性信息的关键是要消除产品设计人员和建模人员之间存在的知识隔层;分析了多信号模型的8个要素,结合工程实践给出了测试性信息的获取方法和测试性建模的工程化操作流程,工程化操作流程包括:确定结构层次、故障模式影响分析、信号流分析、测试分析共4个步骤;以某现场可更换模块为例,完成了测试性建模与分析;结果表明,给出的测试性信息获取方法和工程化操作流程在实际工作中是可行的、有效的;测试性建模、分析的结果能够在设计阶段较准确的评估测试性设计是否满足既定的指标,并为测试性设计的进一步改进指明方向。

液冷现场可更换模块LRM热设计

本文主要介绍了液体透流式现场可更换模块 L RM的研制背景、过程、实验方法及冷却性能分析 ;为高功率密度电子设备的热设计提供有效的指导方向 。

LRM模块及其相关标准

LRM模块是第四代综合式航电系统的硬件基础,具有标准化程度高,便于维护的特点,可以将三级维护简化为二级维护,缩短研制周期,减少全寿命成本。目前包括美国在内的各国都已经或正在发展基于LRM模块的航电系统。文中介绍并比较了目前各主流LRM模块标准,认为VITA48模块在技术开放性、技术难度、兼容性等指标上都有着良好的表现,较适合我国实际情况。建议以其为基础,建立我国自己的LRM模块设计标准和规范。

综合因素对模块封装设计的影响

讨论了综合模块化航空电子系统中影响现场可更换模块(LRM)封装的各个关键要素,重点分析了这些要素间的关联性,以及外部因素对模块封装的综合性影响。同时,对国内新一代飞机平台上的航空用LRM封装标准化提出了一些看法和建议。

一种军用LRM模块的新型插拔装置

为了解决LRM模块尤其是液冷LRM模块在安装箱内快速安装和拆卸、满足日益苛刻的短时维护雷达的需求,实现雷达外场二级维护要求,设计了一种军用LRM模块新型插拔装置。插拔装置由两部分组成:锁紧机构和锁定器。锁紧机构安装在LRM模块的前面板上,锁定器安装在模块安装箱上,通过两者之间的压接和分离实现LRM模块在安装箱上的快速安装和拆卸。

一种机载高安全高可靠数据存储模块的设计

针对综合化、模块化航空电子系统架构中现场可更换模块的设计特点,讨论了一种机载高安全、高可靠的大容量Nand-Flash数据存储模块在符合ARINC653标准的分区操作系统中的设计方法,具有Flash驱动层、Flash管理层、文件系统层架构。通过采用应急关键数据销毁的方式保障系统的高安全性,通过采用坏块管理、损耗均衡以及可信恢复性文件系统的方式保障系统的高可靠性。对数据存储模块进行了不同层级、不同文件大小的读写测试,应急毁钥测试和可靠性测试,测试结果表明模块满足设计要求,可以应用于需要高可靠性和高安全性的航空电子领域。

LRM模块化车载电子设备设计

针对新型车载电子设备小型化、轻量化和标准化的设计要求,以及严格的环境适应性和电磁兼容性要求,借鉴现代航空电子系统中现场可更换模块(LRM)的设计理念,提出了一种新型LRM模块化车载电子设备设计方法,分析了现有LRM标准的共同点以及在车载应用场景中的不足,给出了电气接口、结构防护、散热处理、携行设计和在线管理等方面的优化改进设计。通过样机试制和实物测试验证了工程实施的可行性,为下一步推广应用奠定了基础。

综合化模块化航空电子架构航电系统飞行管理模块的设计

为了能够采用综合化模块化航空电子(integrated modular avionics,IMA)架构,达到简化系统设计、开发和验证过程,提升航电系统的安全性与可靠性的目的,针对当今主流的IMA架构的航空电子系统中的综合处理计算机系统,介绍了其中的飞行管理系统(flight management system,FMS)计算机现场可更换模块和IMA系统软件架构,使用符合ARINC653标准的天脉2(TM2)嵌入式操作系统作为软件开发平台进行飞行管理模块的平台软件、应用软件设计和分区集成,并通过系统级仿真验证证明其功能满足设计需求,有助于实现在IMA架构下飞行管理系统的具体型号应用。

以LRU的RMS参数表达的战备完好率模型

首次导出了备件在定期补充方式下的备件供应体制为两站制和三站制的备件延误时间模型,由此可用现场更换模块(LRU)的可靠性、维修性、备件保障性(RMS)参数来表达可靠性串联结构的系统战备完好率模型,从而可以对任务成功率、能执行任务率和使用可用度进行具体的工程设计。

基于FC总线协议和FTP协议的通用化FPGA配置方法

现场可编程逻辑门阵列(FPGA)在机载设备、通信设备等众多领域广泛应用,但是基于本地开发环境的JTAG接口更新FPGA配置数据已经难以满足相关工程的需求。在此介绍基于FC总线协议和FTP协议的FPGA配置方法,该方法既能够满足机载航电设备的现场可更换模块(LRM)中的FPGA动态远程更新,又能支持调试测试的静态本地配置,使得FPGA的调试和升级更加通用化、智能化。

VITA新标准及其在雷达系统中的应用

VME总线以其标准化程度高、可靠性好、系统开放的特点,在军用嵌入式计算机、航空航天、工业控制等可靠性专业领域得到了广泛应用。尽管经过数次升级,传统VME总线标准已难以满足飞速增长的数据处理量和发热量的需要。为了获得更大的带宽和更强的制冷能力,国际贸易协会组织已开始制定并推出新的标准以应对这些挑战。文中详细介绍了VITA41/46/48等标准,并分析了其在综合航电系统,雷达系统等场合的应用前景。通过比较发现,VITA 46/48标准非常适合LRM模块标准的要求,可作为制定我国LRM模块标准的重要参考。

高度综合总线技术硬件平台设计

为了满足高度综合化机架间和机架内LRM之间大容量数据通信和高速与低速总线之间数据交互通信需求,集成高速总线FC、RapidIO、PCI和低速总线CAN、RS485、LVDS电平同步串行总线以及M-LVDS电平同步串行总线,设计了高度综合的总线技术硬件平台,满足了机架间640 Mbit/s有效数据带宽需求、机架内LRM之间1 024 Mbit/s有效数据带宽需求以及机架内部低速总线与高速总线交互需求,其综合化和通用化的设计理念以及总线传输技术的高带宽、低延迟的高性能特性,对各个电子通信系统领域具有重要的借鉴意义。

新一代直升机综合数据处理平台设计及应用

针对新一代机载通信平台减重量、降功耗的需求,指出了当前数据处理平台采用单核或同构多核(Symmetrical Multi-processing,SMP)模式存在重量重、功耗大的问题,提出了数据处理平台采用异构多核(Asymmetrical Multi-processing,AMP)工作模式,从SMP和AMP两种模式的实现架构、工作原理以及实物上展开对比分析并将AMP成果应用到当前的新型机载平台。实物验证对比表明,相较于SMP模式平台,AMP模式平台带来重量减轻近50%、功耗降低近50%的效益。

试验量值和负载质量对楔形锁紧机构振动传递作用的影响

针对楔形锁紧机构振动传递作用受试验量值和负载质量的影响问题,构建了含有不同质量的负载的专用实验装置,采集了不同量值下负载及其安装处的随机振动响应。并从均方根加速度值的比值、第一共振频率和传递关系曲线的形状相似性系数3个方面入手对实验数据进行了分析,得到试验量值与负载质量影响楔形锁紧机构振动传递作用的5个结论。

楔形锁紧装置的研制

本文介绍了应用于LRM (现场可更换模块 )的楔形锁紧装置的研制背景、原理。

LRM连接器振动夹具结构仿真及改进

通过ANSYS有限元分析法和结构振动分析法对LRM模块化连接器的振动试验夹具进行了结构仿真,提出了两种振动夹具结构改进方案,并对改进方案进行了仿真验证。结果显示,两种改进方案均较好地减小了夹具的振动放大效应,样本点的加速度均降低至较低水平。利用最优的改进方案生产了实物,生产出的产品顺利地通过了振动试验,满足项目的应用需求。

LRM热传导结构在加固计算机中的研究与应用

为了有效提高现场可更换模块(Line Replaceable Module, LRM)热传导结构的导热效率,文中结合某加固计算机内LRM的热设计,研制了能够有效实现热源散热需求的LRM热传导结构,给出了降低LRM热传导结构中接触热阻的有效措施。利用Icepak热仿真软件对LRM热传导结构进行了热仿真分析,得出了不同导热材质和不同导热填充介质对LRM散热性能的影响,分析出了LRM热传导结构散热效率的最优解决方案,并对LRM在加固计算机内的散热性能进行了实际测试。结果表明,LRM热传导结构的散热效率优于其他散热结构的散热效率,完全满足热源的散热要求。热仿真和热测试结果对比表明,Icepak热仿真软件的计算结果与实际测试结果较为接近,在LRM热设计阶段具有可参考性。

基于LRM模式的高集成综合通信设备设计研究

随着通信技术的不断发展,衍生出各类不同通信体制的设备。对于特种通信行业,通常需要车载或机载集成多种体制或多路通信链路。通信设备的单体体积累加对于设备集成造成了极大困难,采用高性能的处理器和高速的通信总线技术,利用现场可更换模块(LRM)的模式,可以将通信设备模块化分解、标准化、小型化,有效提升集成度和可替换性,可根据不同集成要求定义通信机箱中装载的链路体制和数量。本文提出了一种LRM模式高集成综合通信设备的设计方法,分析了主要设计要素,具备工程可行性。