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。

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。

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。

综合模块化航空电子系统构型管理功能设计

构型管理功能是飞机提高安全性的重要功能之一,由于综合模块化航空电子系统的架构特点,其构型管理功能除了要保证软硬件构型一致外,还需要考虑配置数据。本文分析了DO-297定义的构型管理功能设计要求后,针对不同配置数据的功能特点,把构型管理功能划分成配置数据生成、数据加载和兼容性校验三个步骤,并详细描述了各自的具体设计方案。该整体方案已在项目中成功应用。

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。

综合航空电子系统故障诊断与健康管理技术发展

故障诊断与健康管理(PHM)技术是提高系统可用性、维修效率和降低寿命周期成本的重要手段,已成为未来飞机航空电子系统的一项关键技术和重要目标之一。从航空电子系统和PHM技术的发展角度,总结了国内外PHM技术的发展现状,介绍了综合航空电子PHM系统OSA-CBM开放式体系架构,分析了综合航电PHM系统的关键技术,并对未来综合航空电子PHM技术的发展进行了探讨。

综合航空电子系统新技术研究

首先回顾了战斗机综合航空电子系统的发展过程 ,分析了下一代战斗机综合航空电子系统所应具备的主要特征 ,最后探讨了在下一代综合航空电子系统中将会运用的 3种新技术。

F-22战斗机的综合航空电子系统

F- 2 2隐形战斗机是第四代战斗机之一 ,其航空电子系统在提高飞机作战性能中发挥重要作用。本文介绍了 F- 2 2的综合化航空电子系统的结构与技术以及传感器、通用综合处理器。

综合航空电子系统故障预测问题研究

航空电子系统正在向综合化方向发展,对故障预测技术提出了新的挑战。剖析了航空电子系统的综合化特征,综述航空电子产品故障预测结构,包括基于模型结构、数据驱动结构和综合预测结构,并讨论了这些结构的共性特征及其在航空领域的典型应用。在此基础上,依据综合化特征需求和航空电子产品故障预测结构的适用性,分析了综合航空电子系统故障预测面临的问题,并提出了初步解决思路。

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。

战斗机综合航空电子系统现状与发展探索

首先归纳了第三代战斗机与第四代战斗机的综合航空电子系统的系统结构和特点。结合国外的发展现状以及国内的实际情况。其次,从实现资源与技术共享、强强联合与突破技术难关、分步发展与分步实施等三个方面提出了我国战斗机航空电子系统的发展构想。

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.

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。

综合航空电子系统故障诊断与健康管理技术发展

航空电子系统在实际的应用中发挥着巨大的作用,就其发展趋势来讲,整体上是综合性的。航空电子系统与故障诊断有着不可分离的关系,但是随着航空电子系统的进一步发展,故障诊断也时常难以跟上航空电子系统综合化的发展方向,无法科学正确地对航空电子系统进行故障的诊断。这是综合航空电子系统在发展中所遇到的难题,应该根据它的发展特点,结合故障诊断的具体特征,找出两方面共同拥有的特性,讨论出两者在航空中的具体应用。通过这些途径,真正了解综合航空电子系统和故障诊断的联系,找到更好的发展方式。