安全性评估方法在通用飞机航电系统中的应用

目前国内通用飞机产业发展进入加速期，对于国内飞机厂商及供应商而言，如何研制出满足适航安全性要求的产品以取得适航许可成为最为迫切的问题之一。以自行研制的多发涡轮通用飞机航电系统为例，给出了一种在系统架构设计中运用安全性评估并利用评估结果对系统架构提出改进措施的方法。对灾难级失效状态的分析结果表明，合理利用安全性评估方法能够有效地找出设计过程中存在的缺陷和风险以满足适航安全性要求。     

通用飞机综合航电技术发展综述

我国的低空空域开放政策正逐步推进,通用航空产业方兴未艾,对通用飞机航电技术的研究具有重要意义。回顾了通用飞机航电技术的发展历程,指出综合化是其必然的发展趋势。同时,比较了通用飞机和运输类飞机的航电系统,研究了国外典型产品,总结了通用飞机航电系统的特点,指明了发展方向及关键技术,可供相关研究作为参考。     

大型民用特种飞机平台航电系统架构分析

通过分析大型民用特种飞机使用场景，将航电系统进一步划分为平台航电系统和任务航电系统，提出了“大分布、小综合”的平台航电系统架构设计理念。该设计理念采用分布式综合模块化架构，对平台航电系统的各分系统进行功能区域性综合。此外，还分析了平台航电系统架构的验证方法、适航取证思路等方面内容，可为后续大型民用特种飞机的平台航电系统设计提供借鉴和参考。     

通用电子装备自动测试系统的设计与实现

介绍了一种自动化程度高、通用性强、可靠性高的自动测试系统，在硬件方面采用PXI可扩展系统作为硬件平台，相比传统测试方法大大提高了测试效率和测试数据的准确性。通过进一步的扩展和TPS开发，还可适用于其他设备模块的综合测试和维修。     

基于多信号模型的综合化航电系统综合诊断算法设计

针对现代航电系统综合化程度高、故障现象复杂多变、故障诊断能力不足的现状,分析了综合化航电系统的故障特征,总结了其故障诊断算法的设计要求,并在此基础上设计了基于多信号模型的故障综合诊断算法,具体包括：建立了算法的总体架构,针对机上LRU/LRM级、子系统级和系统级诊断以及在线诊断的特点分别设计了适用的诊断算法模块,特别针对子系统与系统级诊断,设计了防虚警处理算法、快速诊断算法和精确诊断算法,以解决航电系统机内测试设备（BITE）长期存在的虚警难题,满足不同BIT工作模式下故障诊断的要求;建立了多层次诊断架构下的综合诊断流程,规划了各诊断模块的组成、功能、工作原理和输入输出数据。梳理了综合诊断算法设计的工作项目及其接口关系,给出了航电系统集成研发模式下综合诊断算法的设计流程,为工业部门在研制阶段进行航电系统综合诊断算法的设计开发提供支持。     

通用航电总线驱动软件设计与应用

针对现有航电仿真系统中总线驱动软件存在的功能单一、可扩展性差、重复开发严重等问题，结合航电仿真系统数据驱动特点，提出了一种扩展便捷、配置灵活、运行稳定的通用航空总线驱动仿真软件的设计与实现方案。该方案基于面向对象设计思想，采用分层式软件架构与模块化设计，利用可扩展标记语言(XML)格式的灵活配置特性和发布/订阅式数据分发网络的动态性及传输优势进行设计，保证了方案的通用性和灵活性，提高了软件的健壮性和可重用性。基于该方案设计的通用总线驱动软件可显著提高航电仿真场景中多总线数据分发的效率。     

综合模块化航电系统失效模型分析

通过分析对比联合式航电系统和综合模块化航电系统(IMA)的体系结构特征,针对系统的资源紧耦合特性建立了IMA系统功能层次化失效模型。按照失效模型分析的资源解耦需求,对IMA系统的功能和服务进行了划分,分析总结了IMA平台的5类功能模型以及11种系统服务模型。按照失效机理对失效模型进行了分类。采用提出的失效模型分析方法对通信功能进行了失效分析并给出了失效应对策略,表明了本方法针对IMA系统失效分析的有效性。     

综合模块化航电系统驻留功能适航审定要求分析

综合模块化航电系统以功能分区的形式在资源共享平台上综合了多种航电功能,系统功能与硬件平台不再具有唯一对应性,给适航审定技术带来了困难。首先分析了综合模块化航电系统的特点和民机产品的适航方式,然后依据局方的相关技术标准文件,给出了综合模块化航电系统驻留功能的适航需求分析,最后总结了审定要素和评审要求分析。相关研究成果有助于解决功能-硬件分离的航电产品的取证问题,是对现有综合模块化航电系统审定体系的有效补充。     

基于模型的综合模块化航电系统测试性设计方法

针对综合模块化航电系统对测试性提出的更高要求及其工程实践中存在的典型问题,定义了一种分布-集中式的系统测试诊断架构,以适应其体系架构的特点和生产配套关系的变化;提出了一种基于模型的系统测试性设计方法和流程,以测试性模型为驱动指导航电系统的测试性方案设计、评估与优化过程,取代传统的基于指标的测试性设计方法。在某机载综合射频系统上开展了方法应用,成功解决了该系统综合化以后测试诊断架构设计与测试性分配的非线性问题。     

航电系统高精度时间同步方案

现代战机强调航电系统的高度综合化以及编队协同作战,而高精度的时间同步是其实现的基础。针对该需求,提出了一种兼顾飞机平台内部时间同步和编队时间同步的方法。通过建立飞机平台内部时间中心,结合飞机航电系统本身具备的卫星导航授时能力以及数据链授时能力,可以实现飞机平台时间和编队时间的高度统一。误差分析结果表明,其实现的平台内部及编队平台间时间同步精度可达到100 ns量级。该方法实现原理简单,能直接应用于工程化设计。     

高度综合化航电系统对象管理模型设计与应用

针对航空电子信息系统对象建模过程存在效率低下的问题,结合高度综合化航电系统特点,采用面向对象设计思想及建模方法,分析了航电系统对象组成及相互关系,研究了系统基类设计构型,并在此基础上提出了基于虚拟表单的高度综合化航电系统对象管理模型。该模型的应用为航电系统设计研制提供了灵活、动态的管理手段,在辅助开发设计人员对系统进行面向对象建模的同时,显著提高了系统研发管理效率。     

基于IMA的大型客机CNS系统集成试验和验证

基于综合模块化航空电子系统(IMA)的通信导航监视(CNS)系统与传统CNS的系统架构、信息 传输方式等都有很大的不同,所以需要研 究以IMA为信息处理核心、AFDX加RDIU为信息传输网络的航电系统架构中CNS 系统的集成实 验的技术途径和验证方法。提出了一种按照不同研制阶段将系统集成试验分为全模拟仿真 系统、半实物仿真系统、全实物仿真系统三阶段集成的技术途径和系统验证方法。该技术途 径和方法充分考虑不同阶段系统对集成试验和验证的需求,对CNS集成试验和验证设计具有 一定的借鉴意义。     

航空高速总线协议AS5643的FPGA实现

介绍并分析了拥有高确定性和可靠性的AS5643总线协议。为了将处理器从繁杂的协议 中解脱出来,提出了基于FPGA的AS5643协议实现方案,详细介绍了协议模块的系统设计及VH DL语言实现。实验证明该协议模块符合AS5643协议规范,该设计可应用于对总线性能要求较 高的综合化航空电子系统中。     

综合化航空电子系统PHM应用与设计

故障预测与健康管理（PHM）技术应用是保障电子系统任务完成成功率的重要手段和方法。对航空电子系统的PHM应用及设计思路进行了探讨,提出了PHM系统功能关系及适合综合化航空电子系统的健康管理体系。对PHM工程实现的主要关键技术及解决方案进行了研究,重点分析了基于测试性模型的多信号增强诊断方法,以及基于马尔科夫和贝叶斯网络的健康评估方法,对最终实现航空电子系统的PHM全面应用具有指导意义。     

综合模块化航电系统适航审定要求分析

综合模块化航电系统(IMA)的深度耦合、资源共享、强健分区等特性给传统的针对联合式航电系统的审定方法带来了挑战。分析了适用于IMA系统审定的文件体系,给出了IMA系统符合性验证过程的典型活动,最后总结了针对IMA系统各审定阶段的审定要素和评审要求。本研究可为我国解决IMA系统的审定问题提供理论基础。     

特种飞机综合化任务系统PHM设计与实现

任务系统是特种飞机能力的关键因素，对其开展故障预测诊断及健康管理技术(Prognostic and Health Management，PHM)的研究是一项重要课题。目前任务系统综合化程度不断提高，故障诊断难度不断加大。结合任务系统的使用场景以及综合化系统的结构特点，对PHM系统的层次结构、基础资源要素、功能要素、综合诊断、状态策略、故障管理等环节开展了全面设计与实现。设计结果表明，PHM系统在故障诊断准确性、降低飞机再次出动执行任务的间隔时间、缩短地面维修时间方面均具有明显优势。