面向ARINC653操作系统的综合化航空电子软件代码自动生成方法

综合化航空电子系统(Integrated Modular Avionics, IMA)是一类典型的安全关键系统,具有分布式、异构、计算资源和物理资源强耦合等特征。随着IMA系统趋于复杂化和智能化,系统的功能越来越多地采用软件来实现,如何对这类复杂软件进行建模并自动生成代码成为一个重要挑战。文中提出了一种基于AADL(Architecture Analysis and Design Language)的综合化航空电子系统代码生成方法。首先,提出HMC4ARINC653(Heterogeneous Model Container for ARINC653)属性集扩展,使其具备描述IMA软件架构、异构功能行为和非功能属性的能力;其次,提出IMA模型到C代码及ARINC653系统配置文件的映射规则,并遵守MISRA C安全编码规范,生成的代码能够在ARINC653操作系统上部署并仿真执行;最后,设计并实现了相应的原型工具,以ARINC653操作系统和工业界实际案例,验证了所提方法和工具的有效性。

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。

综合化航空电子系统安全技术研究进展

综合化航空电子系统具有高度综合化、模块化和开放性的特点。各子系统之间相互联网通信,资源高度共享、数据高度融合等特性使得综合化航空电子系统存在巨大的信息安全隐患。事实上,信息安全技术已经成为影响飞机安全和任务执行的关键因素之一。综合化航空电子系统要求信息安全等级为CC(Common Criteria)的最高安全级别,信息安全模块要求实时性和低开销,因此综合化航空电子系统安全技术面临着巨大的挑战。综述综合化航空电子系统安全体系结构,分析和比较了各种综合化航空电子系统安全保障机制,具体包括:实时操作系统的时空隔离机制,虚通道通信机制,数据通信、处理和存储过程中的机密性、完整性保护机制等。通过这些分析和比较,希望能够为实现具有高可靠性、高可生存性和高可用性的综合化航空电子系统安全技术奠定基础。

综合化航空电子的系统管理技术

随着微电子技术、计算机技术及信息技术的迅猛发展,航空电子系统完成的功能也越来越复杂,已经从原来独立功能子系统逐渐向高度综合化的航空电子系统方向发展。该文研究在综合化航空电子平台下,采用层次化、模块化的系统管理技术,通过健康管理、故障管理、安全管理、配置管理,解决在综合化环境下的可靠性、可用性问题。

综合化航空电子系统中基于可信计算的访问控制模型

综合化航空电子系统呈现高度综合化、模块化的特点,其对平台的可信性及信息的机密性和完整性提出了较高要求。仅仅依赖于软件自身并不能建立满足综合化航空电子系统要求的高可信平台,使用可信计算技术,基于可信根,构建可信的综合化航空电子系统,并重点对基于可信硬件及可信技术的访问控制进行了研究,借鉴了BLP模型和BIBA模型的思想,提出了能够保障完整性和机密性的访问控制模型。研究分析表明提出的访问控制模型增强了综合化航空电子系统的安全性。

综合化航空电子系统网络传输延迟测试软件设计

网络传输性能测试是综合化航空电子系统研究与设计过程中的重要工作。结合综合化航空电子系统网络传输性能测试需求,将快速原型法和自底向上法相结合,设计并实现了模块化的网络传输延迟测试软件,为航空总线网络的进一步改进提供了自动化测试验证手段。应用过程表明,该软件组合调用灵活方便、易于继承、便于检测和维护,能较好地满足综合化航空电子系统网络传输性能测试。

综合化航空电子系统中的热重启动设计

为解决综合化航空电子系统中冷重启动时大电流冲击导致的电子元器件加剧老化问题,以及避免冷重启动时系统中无需重启动部分正常工作被中断现象,提出将热重启动引入综合化航空电子系统设计中。结合综合化航空电子系统的控制结构和处理器的复位功能,分析了热重启动在综合化航空电子系统中实现的可行性,给出了实现热重启动的软硬件设计方法。经过实验验证,热重启动能够有效解决冷重启动方式在综合化航空电子系统的弊端。

综合化航空电子系统资源融合机制研究

针对综合模块化航空电子系统对资源共享的需求,提出了IMA资源融合机制。通过对IMA系统数据建模,从信息综合角度提出存储模型以及能力模型。存储模型用于中间数据统一表示,该结构独立于数据的产生、传输、获取,为不同子系统间的数据共享提供了有效的访问机制;能力模型用于建立系统能力体系,为信息综合提供依据。最后阐述资源融合的实现过程,并验证该机制的有效性。

综合化航空电子系统装备质量提升模型的提出与验证

该文结合综合化航空电子系统特点,分析当前装备质量现状与短板,建立装备质量提升改进模型,基于数据改善情况进行结果评价,取得了较好的工作成效,并为后续持续改善提供了思路。

综合化航空电子系统软件接口技术分析

综合化航空系统软件对整个系统的运行质量和综合性都有着十分严格的要求,同时软件接口技术应用的效果也会对整个系统运行的质量和水平产生较大的影响,本文主要分析了综合化航空电子系统软件接口技术,以供参考和借鉴。

解析综合化航空电子系统安全技术

在我国科学技术的持续发展下,我国航空电子系统的综合化程度也越来越高。但由于当前我国网络信息技术等并不十分完善,因此也为综合化航空电子系统安全带来了诸多安全隐患。在这一背景下,本文将结合相关参考资料,在阐明综合化航空电子系统中现存安全隐患的基础上,分别从系统的安全体系与安全机制两个方面出发,着重围绕综合化航空电子系统安全技术进行简要分析研究。

综合化航空电子系统中SMP架构、MPP架构的应用分析

通过分析联合式航空电子系统存在的问题,介绍综合化航空电子系统的基本结构。综合核心处理机是综合化航空电子系统的核心组成部分,通过比较SMP结构与MPP结构在综合核心处理机上应用的特点,得出了MPP是未来发展方向的结论。

基于系统工程的航空电子系统深度综合化需求分析与评估方法

本文在分析综合化航空电子系统使用和信息流转的基础上,提出了一种综合化航空电子系统需求分析及评估方法。该方法从信息获取能力、传输能力、处理能力、显示能力和任务能力等方面建立评估模型,基于层次分析法设计能力需求仿真评估系统,并以基于模型的系统需求分析为输入对航空电子系统的能力需求进行评估,为综合化航空电子系统需求的分析与评估提供了参考。

新一代综合化航空电子系统构架技术研究

综合化航空电子系统根据应用的需求,基于已有的能力,采用综合技术,实现面向应用的任务合成,提升应用效能;面向能力的功能信息融合,提升能力品质;面向物理的操作模式综合,提升资源效率。针对新一代战机应用领域和战场作战的需求,围绕应用层面、能力层面和资源层面研究新一代综合化航空电子系统构架组成要素与建模技术,基于任务、功能、资源的生成与组织过程的分析,构建了面向现代战机不同任务目标、功能组织和系统能力的航空电子系统组织、实施构架,提出了分层的综合化航空电子系统构架——任务组织构架、功能组织构架和物理组织构架,实现了从应用空间-逻辑空间-物理空间信息处理的一致性,为新一代战机航空电子系统的综合化技术研究奠定了一定的技术基础。

综合化航空电子系统可信软件技术

航空电子系统要求航空任务的执行具有确定性、可预测和可控性。深入分析综合化航空电子系统软件安全性、可靠性、完整性和实时性需求,提出了综合化航空电子系统软件可信性的定义。首次将可信计算引入到综合化航空电子系统中,建立综合化航空电子系统可信软件体系结构,在此基础上,提出软件可信运行环境构建方法和可靠性增强技术。这些技术能够保障综合化航空电子系统的可预测性,对保证飞机任务的执行及其安全具有重要的作用,为研制适合于中国大飞机的综合化航空电子系统可信软件奠定基础。

综合化航空电子系统的安全之道

国家973计划“面向大型飞机综合化航空电子系统安全性基础问题研究”针对我国中长期科技发展规划中发展大型客机的重大战略需求，围绕面向大型飞机的综合化航空电子系统安全性基础问题展开了研究，为进一步提升综合化航空电子系统的构建能力打下了坚实的基础。

航空电子综合化仿真系统的设计与实现

讨论了航空电子综合化仿真系统的设计与实现 ,主要探讨了此仿真系统的软硬件开发、系统组成以及整个系统的总线信息流。仿真系统的设计是采用某型飞机的总线拓扑结构 ,将各个子系统连接起来 ,以达到综合显示、综合处理、综合控制、数据综合传输、资源共享的目的。各个子系统分别用一台计算机进行数字仿真 。

航空电子综合化数据传输网络建模方法研究

采用Petri网理论对航空电子综合化数据传输网络系统的建模方法进行研究。通过对研究对象的基本假设、研究对象与Petri网理论之间的关系。

新一代航空电子综合化及预测与健康管理技术

在介绍航空电子系统发展演变历史的基础上,分析了新一代综合化航电系统的主要特征,深入探讨了航空电子预测与健康管理(PHM)的关键技术,包括失效机理分析、应力损伤评估、故障先兆以及预警电路(canary)4个类别,详细分析了PHM相关的信息融合、人工智能、数据挖掘与预测等技术的实现方法与应用,研究并给出了新一代综合模块化航空电子系统与PHM的体系架构。

航空电子综合化网络系统研究

采用Petri网理论建立航空电子综合化网络系统的模型 ,通过模型对航空电子综合化网络系统的结构和动态特性进行了描述、分析和研究。