航空专用网络故障检测技术研究与实现

文章深入研究了多种航空专用网络技术,根据航空网络特点和具体应用的需求,分析总结了航空专用网络中存在的多种故障模式,并针对各种故障模式提出了适用于航空网络的切实可行的故障检测方法。该方法目前已在多个型号飞机的机电、航电网络上论证并实现,经过了实验室和机上大量的功能测试和验证,可满足具体型号的技术要求,能够及时准确的检测出网络运行过程中的已定义故障,具有良好的可用性和可靠性。

飞机航电系统需求工程应用研究

对航电系统复杂性需求获取问题进行了梳理,研究基于需求的工程方法在复杂产品系统设计过程中的应用,指出在复杂产品系统研发中应用RBE方法有助于项目的顺利实施,并以某型航电系统为例,着重说明需求工程在航电系统研发过程中的重要作用。

双圈同轴光纤位移传感器特性分析研究

教育论坛

1394b中继设备对总线的影响分析和研究

1394b总线由于具有传输速率高、支持物理闭合环拓扑等特点,广泛应用于实时性和可靠性要求较高的领域。在采用电缆作为传输介质时,1394b总线的传输距离受到限制,需要采用中继设备来进行延长,但中继设备会引入自身的数据传输,影响总线初始化。文中描述了1394b总线的初始化过程,分析和研究了中继设备在初始化过程中对1394b总线形成的作用和影响,在此基础上,提出了一种对总线无影响的1394中继设备的实现方法,为非侵入式1394总线监控或数据采集设备的实现提供了参考。

嵌入式环境下数据压缩功能研究

针对嵌入式环境下,需要处理的数据量剧增但数据处理能力和带宽有限的情况,文章对比研究了几种典型数据压缩算法,并选择某型嵌入式实时操作系统,在Power PC8640单核处理器平台下进行性能对比实验;实验结果表明,所选择的压缩算法能够满足嵌入式环境下数据处理要求,同时,实验结果给出了嵌入式环境下数据压缩功能选择的基本原则,根据不同的目的,所选择的不同压缩算法可以有效提高数据处理的效率。

嵌入式实时操作系统两态模式下交互方法的研究

嵌入式实时操作系统采用系统态和用户态来提高系统的安全性,但是系统态和用户态的互相访问就成为了一个必须解决的问题。文章主要讨论了系统态和用户态的互相访问,提出了系统调用、虚中断和共享数据区这三种访问方式,这三种访问方式能够有效地解决两态互相访问的问题。

高可靠性计算机中BGA芯片的可制造性设计

BGA(ball grid arry)球珊阵列封装芯片功能强大,在计算机的功能实现中起着至关重要的作用。本文从的BGA芯片可制造性设计(DFM)入手,对焊盘设计、过孔设计、装配空间设计以及机械应力、三防加固设计技术方面提出可供借鉴和参考的设计要求和方法,这些技术要求和方法的应用,可以提高BGA及其高可靠性计算机的可靠性、测试性及可维修性,避免设计缺陷和制造浪费,节约成品,提高产品性能和效益。

ALTBOC调制信号抗干扰性能研究

由于环境中存在诸多电磁辐射干扰,因此如何有效评估全球卫星导航系统(GNSS)信号的抗干扰性能是一个亟待解决的问题。首先,本文利用干扰误差包络曲线对交替二进制偏移载波(ALTBOC)信号进行了在单音干扰和白噪声干扰两种情况下的抗干扰仿真分析,并和其他调制信号的抗干扰性能进行对比,仿真结果可为后续的信号体制研究提供参考。

一种改进AS5643节点传输效率和容错性的方法研究

1394B作为成熟的商用总线,具有传输速率高、传输距离远、传输介质丰富等特点,并支持物理闭合环拓扑,具有一定的冗余可靠性。SAE AS5643在1394B总线的基础上,从实时性和确定性的角度出发,对1394B总线应用进行了一系列的扩展和约束,使1394B总线能够满足航空等领域的应用要求,但AS5643未能对传输效率和容错性进行详细的规定。文中研究和分析了AS5643标准定义的数据结构和传输特性,结合1394B总线协议的相关规定,提出了改进总线传输效率和容错性的措施。最后,利用FPGA逻辑和Link/PHY芯片实现了AS5643定义的CC/RN功能节点。经测试表明,文中提出的改进措施能够有效提高CC/RN功能节点的传输效率和容错性。

AFDX网络端到端时延分析方法

针对AFDX网络时延分析问题,研究应用确定性网络演算理论的端到端AFDX网络传输时延分析方法。建立AFDX网络数据传输元模型,确定数据帧网络传输的各个网络元件,分析数据帧传输路径上各网络元件的最大处理时延,累加计算获得整个网络的端到端最大时延。多路复用排队时延是主要的可变时延,也是AFDX网络时延分析的关键。针对典型的先进先出策略和静态优先级排队复用策略,基于网络演算理论,给出其最大时延计算方法。最后,对该方法进行实例分析,表明该方法能够有效计算AFDX网络最差情况下的端到端数据传输时延。

基于VxWorks的航空发动机控制系统软件设计

在深入研究发动机控制系统软件设计要求的基础上,应用VxWorks操作系统给出了航空发动机数字电子控制器的多任务环境的设计方法、设计了数字电子控制系统的应用软件。该应用软件采用C＋＋语言设计,根据数字电子控制系统的要求及控制目标,依照高内聚、低耦合的软件设计原则,对各种任务进行了分类并模块化开发,完成了软件设计工作。该软件满足某型航空发动机的控制功能、性能及可靠性要求。

一种高效的矢量上下文切换算法

随着信号处理和图像处理的大规模应用,出现了大量提供矢量处理能力的处理器,操作系统已有的上下文切换功能逐渐不能满足矢量运算任务的实时性要求;为了改进基于矢量运算的任务上下文切换性能,文章提出了一种高效的矢量上下文切换算法;基于某型嵌入式实时操作系,设计实现了所提出的矢量上下文切换算法,并进行任务上下文切换的性能对比实验;实验结果表明,文章提出的矢量上下文切换算法可以有效地提高混合环境下任务切换的效率,显著减小矢量任务上下文切换的时间消耗。

电子元器件质量等级辨析

分析了电子元器件质量保证等级和可靠性预计质量等级,对其概念、规范、标识等内容进行辨析,并对易混淆的部分举例进行说明,为产品研制中规范使用质量等级应用和管理元器件提供帮助。

基于变形与测地距离一致性约束的3D面皮点对应

针对三维面皮生理点对应关系建立这一难题,充分考虑测地距离在描述复杂几何体表面形状方面的优势,提出了基于变形与测地距离一致性约束的3D面皮生理点对应方法。首先在Frankfurt坐标变换后标定面皮特征点集,利用特征点对应关系进行TPS变形;然后根据特征点几何特征向量建立初始点对应关系集,并利用测地距离一致性约束对其进行修剪以生成对应关系核心集;最后扩展对应关系核心集,直至确定源模型上每一顶点的对应关系。实验表明,该方法提高了点对应关系准确度,可有效建立三维面皮生理点对应关系。

支持双路显示的GPU显示控制单元设计与实现

设计自主知识产权的图形处理器(Graphic Processing Unit,GPU),对国家信息安全和机载图形芯片的自主保障意义重大.为满足机载应用的双路显示需求,设计并实现了支持双路显示的GPU显示控制单元.通过加入视频输入模块,使其具备视频输入功能;通过设置两条显示处理通路,使其具备双路显示功能,支持两路视频的独立、复制和拼接显示;通过在显示处理通路中加入叠加及HSV、Gamma和RGB调整模块,使其具备视频、图形及光标的叠加及多种色彩调整功能;通过集成多种类型接口,使其支持多种显示设备.构建了仿真验证平台和FPGA验证平台对显示控制单元进行验证,其结果表明,设计功能正确、性能满足要求,可用于GPU芯片设计.目前,该单元已集成到某GPU IP之中,并已完成FPGA验证.

分区操作系统下的分区间通信的设计

分区操作系统是新一代综合化航电系统的基础,提供时间分区和空间分区机制,保证综合后的应用不会相互影响。由于分区之间是隔离的,为了实现分区之间信息的交换,需要采用分区间通信方式进行数据交换。在此分析了分区操作系统软件结构以及ARINC653标准对分区间通信的要求,着重讨论队列端口和采样端口的实现方法。此外,在此还提出了一种基于虚端口和虚分区的通信方法,解决了分区内应用使用端口与模块内的设备以及和其他模块的分区进行通信的问题,提高了应用程序的可移植性。

天脉1下龙芯1B网卡驱动设计与实现

针对某嵌入式项目需要实现基于龙芯1B处理器的计算和以太网通信功能。文中采用龙心1B处理器集成两路千兆以太网,基于天脉1嵌入式实时操作系统,设计实现了龙芯1B处理器平台下双网卡以太网驱动。网卡驱动可同时支持基于以太网的调试和通信功能;也可通过一路网卡进行调试,同时使用另外一路网卡进行通信。实验结果证明,所设计实现的以太网驱动功能正确,在天脉1嵌入式操作系统下,能正确实现对龙芯1B处理器两路千兆网卡的控制;网卡驱动能正确,可靠地工作,以太网通信功能正常。

嵌入式系统网卡驱动模型设计与实现

以嵌入式系统下网卡驱动的功能为出发点,提出了一种嵌入式系统下网卡驱动设计模型,通过在网络协议层与网卡驱动之间增加一个网卡驱动功能抽象中间层,有效地隔离上层网络协议与底层具体的网卡驱动,使得驱动实现的细节对上层协议透明。中间层作为网卡驱动的抽象层,在提供网卡驱动控制服务的同时,可实现网络层协议与驱动之间的交互;有效地简化网卡驱动的设计工作。通过在合适的平台上进行验证和测试,实验结果证明该模型能有效指导嵌入式系统网卡驱动的设计,网卡驱动能正确,可靠地工作,网络通信功能正常。

嵌入式实时分区操作系统中健康监控机制的设计与实现

在满足ARINC653标准的分区操作系统中,为了防止分区的运行受到其他分区故障的影响,所有分区公用的维护功能都集中在健康监控机制中。本文在深入研究健康监控的基础上,设计并实现了一种基于表驱动,按照系统状态和故障具体类型对故障进行分级处理的健康监控机制实现方法,可以有效地实现故障隔离和恢复。

基于FPGA的PicoBlaze嵌入式通信系统设计

研究了应用常量编码可编程状态机(KCPSM)的PicoBlaze嵌入式通信系统设计,通过nrf2401数据传输模块,在Xilinx Spartan 3E FPGA上的实现数据的传输和显示。在研究了系统硬件的原理和功能的基础上,应用可编程状态机对FPGA的PicoBlaze IP核进行设计,利用IP Core对收发模块进行控制,实现了模拟数据和数字数据的通信。