航空计算技术工业软件云化研究

CFD软件作为CAE工业软件中的一种,主要针对空气动力学进行仿真计算。传统的CFD软件部署在高性能计算环境,用计算数值求解流体力学问题。本文从传统的计算部署现状分析及瓶颈出发,基于云计算的基础架构虚拟化、集群技术、工业软件服务化、容器部署应用、容器调度技术介绍,阐述了云计算对CFD工业软件计算技术效率提升和创新应用的支持。通过对工业软件基于云计算技术的云化研究探讨,对构建基于下一代云计算服务大平台的工业软件平台创新研发体系具有重要意义。

基于SDN与NFV的航空信息网虚拟化体现结构研究

未来的航空环境将面临任务复杂多样,单一的航空电子系统处理和数据存取资源难以满足航空电子任务所需资源要求,多系统、跨平台、信息融合、协同合作是未来航空体系发展趋势,因此需要进行多系统跨平台综合。多系统跨平台综合需要航空信息网具备覆盖范围广、网络拓扑结构动态可变、资源利用充分以及应用服务多样化的特性。针对多跨系统跨平台综合对航空信息网的要求,基于软件定义网络(software defined network, SDN)和网络功能虚拟化(network functions virtualization, NFV)构建SDN-NFV网络,分析其在网络覆盖范围、网络拓扑结构动态构建、资源分配利用以及在应用服务多样化的优势,从而解决多系统跨平台综合的航空信息网要求。

自适应资源管理与协同计算支撑技术研究

随着武器装备信息化技术的发展,作战场景发生了重大变化,多兵种、跨领域的需求愈加凸显,更加注重资源利用率、信息共享程度、分布式协同能力,而目前装备嵌入式计算机呈现出“烟囱式”的发展现状,资源利用率不高、信息共享受限、跨平台之间协同不足,严重影响装备系统的能力。针对这些问题重点研究基于虚拟化技术的资源管理调度、任务自适应的协同计算等技术,为跨平台作战应用统一分配系统资源、提高系统资源的按需分配和自适应调度提供了支持。

面向航空复杂系统测试性设计技术研究

随着航空系统功能、性能与复杂度需求不断增加,为了保证系统的可靠性、安全性,提升系统的维修与保障能力,对控制系统测试性提出了更高的需求。通过系统测试性问题分析,建立测试性目标函数模型与系统测试性模型,将系统工程的方法、可靠性分析方法与测试性设计相结合等,提出了一种复杂系统测试性设计方法,为面向复杂系统的测试性设计提供了参考。

民机航电系统虚拟化计算平台功能安全评估研究

围绕虚拟化后影响机载计算平台安全的时空隔离性、故障隔离性、可调度性等主要问题,开展虚拟化环境下机载计算平台的安全等级评定研究,考虑虚拟化后航电系统的特点,提出了一种基于层次分析法(AHP)和灰度关联分析法(GARD)的安全性计算方法。建立了机载虚拟化计算平台安全评估判断树,利用AHP方法计算了各安全能力的权重,给出了系统整体安全性得分,并在此基础上,结合GRAP方法,参照航空电子系统安全性评估,计算得出了测试系统与DAL安全等级要求适配度最高的安全等级。

MBSE在航空飞行控制系统的应用研究

现代飞机系统的复杂性不断增长,传统的开发方法在管理和维护方面变得越来越具有挑战性。首先,对航空飞控系统研发过程在当前系统工程实践方面进行了评估,阐述了传统开发方式的不足和基于模型的系统工程(MBSE)的核心原则和优点,以及在实现中常用的工具和方法;然后,展示了MBSE如何在飞行控制系统研发时使用模型来支持复杂系统的规范、设计、分析、验证和确认的过程;最后,结合先进的MBSE工具和方法的发展,MBSE结合敏捷的开发前景,以及提高MBSE实践的互操作性和标准化的需求对未来的研究方向进行了展望。本文研究为利用MBSE方法论和工具来改进飞行控制系统的设计、开发和性能感兴趣的航空工业专业人员、系统工程师提供资源和解决思路。

基于NEON的VSIPL加速技术研究

针对航空及通信领域嵌入式信息处理软件的可移植性和实时性需求,提出了ARM平台下基于NEON的矢量信号图像处理函数库(VSIPL)中间件算法加速优化的方法。VSIPL中间件能够解决信号处理软件在不同平台的复用性问题,通过对VSIPL的数据特性进行分析,然后将NEON技术应用于VSIPL加速设计中,实现数据的并行处理以提高运算速率。最后,对VSIPL中的典型向量算法优化前后进行性能对比测试,并分析了不同因素对加速效果的影响,测试结果验证了加速方法的可行性。提出的基于NEON的VSIPL加速设计方法能有效提高信号处理软件的性能,具有一定的指导意义和工程应用价值。

航空CFD流场计算多GPU并行加速技术研究

采用GPU等加速板的异构架构计算机是高性能计算机的最新发展趋势,如何在这些新型异构架构计算机上发挥加速板作用来进行计算提速是航空计算流体力学(CFD)等典型数值模拟问题并行计算技术研究的最新挑战。研究了基于非结构网格的计算流体力学有限体积法在含GPU加速板的高性能计算机上的并行加速问题,提出了一种CUDA/MPI多级并行化方案,并在天河1A高性能计算机上完成测试。测试结果表明:方案与传统MPI并行方案相比具有显著的并行加速效果,同时网格排序对基于非结构网格的航空CFD多GPU并行的加速效果有重要影响。

基于精益生产与敏捷制造交互作用下的航空电子产品产能提升研究

航空电子产品制造业作为当代高科技产业的重要组成部分,正日益受到广泛关注。由于该行业具有技术密集、产品更新换代迅速、生产周期短等特点,故对生产方式和制造技术提出了更高的要求。为在竞争激烈的市场环境中保持领先地位,诸多航空电子产品制造企业已开始寻求新的生产方式和制造技术,以提升生产效率和产品质量。在这种背景下,精益生产和敏捷制造成为航空电子产品制造业中备受瞩目的焦点。

航空电子设备测试性设计方法研究

随着航空工业的高速发展,对于航空电子设备的性能提出了更高要求,航空电子设备的设计越来越复杂,成本也随之越来越高昂,在产品实际运行中对这些设备维护和保障的成本也随之增加,且对于维护环节的时间效率提出了更高的要求。因此在产品维护环节,迫切需要一种新方法来满足成本和效率的要求,测试性就是为这一要求量身打造的新特性。基于此,以航空电子设备的测试性工作项目为出发点,探讨和研究适合这些设备的测试性设计方法,并提出可行的方法来提高产品的测试性设计水平。

关于嵌入式软件测试关键技术的研究

随着信息产业的发展,以及各行业在信息化处理设备方面的具体需求不断提出,嵌入式系统越来越普及。嵌入式系统以应用为中心,以当前通用计算机为基础,根据用户具体需求(包括不限于功能、性能、可靠性、成本等)对计算机软硬件进行深度而灵活的剪裁,从而得到一个专用计算机,满足了不同行业的用户各自的特定功能需求。嵌入式系统的专用性更强,但在对嵌入式系统进行软件测试时,其难度也更大。对嵌入式系统及其软件测试进行描述,并对其软件测试关键技术进行研究,以期能进一步提高嵌入式软件的稳定性。

机载显示组件库CBB技术研究

机载显示组件库技术是将设计开发中常用的可标准化的图形组件、逻辑组件进行归纳,定义不同类型的使用方法与场景,并用可视化工具进行图形界面与逻辑结构设计,不断生成可定制化的组件模块。基于可被复用的目的,以标准化模块输出为规范化的组件,通过多维度组合来构建项目,根据项目积累不断形成组件库。在新项目研发时,可从组件库中导出相同模块直接复用或修改使用,根据使用场景来快速搭建显示软件应用界面。共用构建模块(common building blocks, CBB)技术可以用于不同用途、不同机型的显示系统开发应用,减少重复开发,增加软件产品复用,提高软件产品研发速度与质量,缩短系统的开发和验证时间,降低成本。

智能决策系统在航空项目管理中的应用研究

随着航空行业的快速发展,航空项目管理的复杂性和不确定性也在不断增加。为了应对这些挑战,智能决策系统作为一种基于人工智能技术的决策支持工具,其在航空项目管理中的应用越来越广泛。论文首先对智能决策系统进行了概述,然后详细探讨了其在航空项目管理中具体的应用和管理智能化水平的提升。最后,论文指出了智能决策系统在航空项目管理中面临的挑战和未来的发展前景。智能决策系统为航空项目管理提供了一种有效的解决方案,有助于提高项目管理的决策效率、准确性和可预测性,同时也为航空业的智能化发展提供了强大的支持。

边界扫描测试技术及可测试性设计研究

随着集成电路技术的不断发展,在超大规模集成电路时代,数字电路的应用越来越广泛,而其中使用的大规模数芯字片越来越多,如数字信号处理(digital signal processing,DSP)、现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)等;然而也带来了更多的测试问题。边界扫描测试技术为测试复杂、高密度电路系统提供了新的解决方案,注入了新的活力。它为数字电路提供了一套完整的、标准化的可测试性设计方法,有效解决了传统测试方法无法解决的问题,并具有广阔的应用前景。本文首先对边界扫描测试技术的发展史、测试原理进行概述,并对比边界扫描测试与传统测试区别;其次对边界扫描测试技术在可测试性设计层面的应用场景进行概述;最后提出可行性建议。

航空项目管理创新体系优化策略研究

随着航空业的快速发展,航空项目管理变得越来越重要。航空项目具有复杂性、高风险性和高技术含量的特点,因此需要建立一套科学有效的创新体系来提高项目的成功率。论文以航空科研项目管理创新体系为研究对象,通过对现有项目管理现状和创新体系的分析,提出相关的优化策略,通过实施该优化策略,可提高航空项目管理的效率和创新能力,提升项目的成功率和可持续发展能力。

基于小信号检测技术的电路设计与仿真研究

针对小信号采集电路设计过程中存在的问题,提出一种电路设计与仿真相结合的研究方式。首先,采用自顶而下、模块化设计、定制化研究的思路制定小信号采集方案;然后根据实际使用工况确定小信号的特征,通过理论计算得到适用于信号放大、滤波的电路参数;接着结合性能参数、市场价格等因素合理选用放大滤波、模数转换、微控制器等芯片;最后,将电路Layout形成PCB提取关键参数,通过仿真来评估电路的设计质量。通过理论计算电路增益、滤波参数等指标进行电路设计,再结合时钟、电源等电路仿真,结果表明此电路设计达到了预期指标,缩短了研发周期。通过此电路设计与仿真研究,期望为小信号检测技术发展提供一种合理的、适用于工程设计的解决方案。

DFM技术在机加领域的应用研究

通过分析传统机加制造的产品开发过程中设计与制造的脱节,以及传统人工可制造性检查的滞后性和不一致性,研究了自动化DFM技术在机加领域的应用过程及实现前景。分析提出了基于MBD模型的机加结构设计的自动化DFM实现路径和规则库迭代优化方法,有利于在机加领域通过自动化DFM技术优化实现产品竞争力提升的目的。

基于共享内存的AcoreOS653操作系统层与分区应用层的通信技术研究

为了满足AcoreOS653嵌入式实时操作系统中将操作系统层可获取到的目标数据提供给分区应用使用的需求,文章阐述了一种基于共享内存的操作系统层和分区应用层的通信方法,重点描述了共享数据区的通信配置和数据交换的操作方法,对开发人员的实际使用具有一定的借鉴意义。

基于FPGA的卷积神经网络加速技术研究

实现高性能且低功耗的神经网络功能具有重要的意义。为了让神经网络加速预测并使其高效节能,设计了卷积神经网络加速器。首先采集信息对训练好的CNN神经网络模型使用剪枝和量化对网络模型共同作用进行压缩;然后通过研究数据的存储方式、流动过程、CNN网络的层结构等多个模块分别提出优化方案;最后在Xilinx的UltraSacle+系列的ZCU102板子上设计CNN网络加速器,使得所设计的加速器性能在前人的基础上有所改进。实验结果显示,CNN加速器的FPGA比CPU的计算速度提高了314.55倍,比GPU的能量效率提高了1.39倍,为卷积网络模型加速器以及门控单元GRU网络等其他网络模型的加速提供了有效参考。

基于RADIUS和数字证书的无线网络接入认证技术研究

随着网络技术的发展,无线网络接入认证技术的应用越来越广泛。通过远程认证拨入用户服务(Remote Authentication Dial In User Service,RADIUS)和数字证书配合使用,可以实现较为安全完善的无线网络接入认证。介绍RADIUS和数字证书的相关概念,概述使用RADIUS和数字证书进行无线网络接入时的网络拓扑与接入认证过程,给出RADIUS代理服务器、认证服务器以及数字证书的配置方法同时,给出验证该无线网络接入认证技术的方法,也是Linux客户端进行网络接入认证的方法。通过搭建RADIUS网络接入环境,使用数字证书作为认证凭证,实现客户端对无线网络的接入认证。