题名 嵌入式高可靠计算机系统分级完整性保证技术研究
1
作者
刘帅 程俊强 马小博
机构
中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2025年第3期98-102,共5页
基金
航空科学基金项目资助(2022Z071031001)。
文摘
随着航空电子技术的发展,新型航空器对飞行器平台管理系统提出更高要求。为满足这些需求,研究了高完整性计算机系统设计技术,提出一种基于混合结构时间触发网络的多冗余分布式多级容错计算机系统架构。该架构具备分级完整性保证与多级容错融合管理能力,通过预先配置的系统动态重构、成员一致性融合保证算法以及三模冗余锁步处理等技术,实现了系统的高可靠性、高完整性和高可用性。实验原理样机的系统架构验证了这些技术的有效性,为航空飞行器安全关键实时控制系统提供了高可靠、高完整的实时计算平台。
关键词
高完整性 混合结构时间触发网络 多级容错 动态重构 成员一致性 三模冗余锁步
Keywords
integrity hybrid-structure time-triggered network multi-level fault tolerance dynamic reconfiguration membership consistency triple modular redundancy lockstep
分类号
TP302.8
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
V247.1
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
题名 多余度飞控计算机通道故障逻辑技术研究
被引量：11
2
作者
程俊强 杨菊平
机构
中航工业西安航空计算技术研究所
出处
《现代电子技术》
2014年第10期43-46,共4页
基金
航空科学基金资助项目(20101931004)
文摘
在航空电子系统中,飞控计算机系统用于控制飞机的飞行功能,要求具有极高的可靠性,必须采用容错技术来满足要求。容错的重要方法是冗余。目前的飞控计算机系统,大多采用双余度、三余度及四余度的容错计算机。在余度计算机中,每一余度称为一个通道,每个通道均具有输出控制能力,因此余度计算机输出控制权的确定和交接就变得至关重要。介绍了道故障逻辑的功能需求和结构,重点研究了一种3×2余度飞控计算机系统通道故障逻辑的设计。
关键词
飞控计算机系统 双余度容错计算机 通道故障逻辑 计算机输出控制权
Keywords
flight control computer system multi-redundancy fault-tolerant computer CFL computer output control right
分类号
TN911-34
[电子电信—通信与信息系统]
题名 飞行控制计算机系统比较研究及发展趋势分析
被引量：1
3
作者
程俊强 陈益 刘帅
机构
航空工业西安航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2021年第1期84-88,共5页
基金
航空科学基金项目资助(2018ZC31003)。
文摘
通过对几型飞机飞行控制计算机和飞行器管理计算机的架构及关键技术进行分析,可以发现其系统架构已从集中控制的联合式架构迈向了管理和控制分离的分布式架构,其功能也从单一的飞行控制功能走向了包括飞行控制、机电管理、发动机管理等在内的飞机平台级的综合化管理功能,但是飞行控制功能依然是其最高安全级别的功能。虽然因其不同的安全性需求和功能需求导致其所采用的容错技术、系统余度架构不尽相同,但是总体上分布式架构、功能综合化和COTS应用技术为其主要的一致发展趋势。
关键词
飞行控制计算机 飞行器管理计算机 分布式架构 功能综合化 COTS
Keywords
flight control computer vehicle management computer distributed architecture integrated management COTS
分类号
V279
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
题名 强功能无人飞机飞行器管理计算机容错体系架构研究
被引量：1
4
作者
程俊强 刘帅 解文涛
机构
西安航空计算技术研究所
出处
《信息通信》
2020年第2期86-89,共4页
文摘
无人作战飞机作为无人飞机的新型机种,极大地扩充了无人飞机的应用范围,同时也对无人飞机的研制提出了新的要求.文章针对强功能无人飞机平台功能的需求特点,论述了其飞行器管理计算机的容错体系结构及系统构型,并进行了对比分析和选型.架构选型可满足强功能无人飞机飞行器管理计算机用作不同安全需求应用和不同余度配置需求应用的共享平台,实现具有高可靠性、可配置和可升级的飞行器管理计算机平台.
关键词
强功能无人飞机 飞行器管理计算机 容错体系结构 余度
Keywords
powerful UCAV vehicle management computer fault tolerant architecture redundancy
分类号
TP277
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
题名 飞行控制计算机中的BIT技术及其测试方法
被引量：6
5
作者
董妍 程俊强
机构
中航工业西安航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2013年第2期103-105,共3页
基金
航空科学基金项目资助(20101931004)
文摘
随着电传飞行控制系统的加速发展,对于系统的可靠性要求越来越高,为提高其可靠性,采用了机内自检测(Built in test,BIT)技术,实现分系统级或者功能单元级的功能及性能自检测、自诊断。飞行控制系统中BIT的许多功能都是由飞行控制计算机产生和控制的。介绍了飞行控制计算机中的BIT,可以实现飞行控制计算机的自检测,提高其可靠性。
关键词
FBW BIT 故障注入 回绕
Keywords
FBW BIT fault injection rewrap
分类号
TP274.4
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
题名 TTP总线在分布式飞控计算机系统中的应用
被引量：2
6
作者
刘帅 马小博 程俊强
机构
航空工业西安航空计算技术研究所
出处
《无线互联科技》
2020年第7期33-35,共3页
文摘
TTP总线具有高确定性、低时延、容错支持等优点,在构建有硬实时需求的安全关键分布式容错系统中有较大优势。文章简要总结了飞控计算机系统对系统总线的需求,介绍了TTP总线分布式时钟同步与确定性通信技术,分析了TTP总线容错特性与安全性,设计了基于TTP总线的三余度分布式飞控计算机系统,测试验证了系统中的TTP总线同步精度、通信延迟与抖动、TTP总线对飞控功能的支持等,能够满足飞控计算机系统的通信需求。
关键词
时间触发协议 分布式 飞控计算机 容错
Keywords
time-triggered protocol distributed flight control computer fault tolerance
分类号
V247
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
题名 民用飞机飞行控制模块的完整性设计
7
作者
杨菊平 陈益 张鹏利 夏德天 程俊强
机构
航空工业西安航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2021年第4期96-100,共5页
基金
航空科学基金项目资助(2018ZC31003)。
文摘
三余度民用飞机飞行控制模块(FCM)负责正常模式和辅助模式控制律的计算,以及飞控系统状态告警、失速告警、导航指示、飞行模式通告、系统维护、自测试等工作。而飞行安全由四余度作动器控制电子(ACE)实现的直接模式控制律来保证,因此FCM需要提供高可用性和高完整性。通过研究锁步命令处理器、非相似监控处理器以及架构监控器等关键技术,某高安全FCM实现了指令计算的完整性,并与ACE一起实现了控制的完整性。
关键词
飞行控制模块 完整性设计 锁步命令处理器 非相似监控处理器 架构监控器
Keywords
flight control module integrity design lockstep command processor dissimilar monitor processor architecture monitor
分类号
V249
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
题名 一种高可靠综合化作动器控制计算机设计
8
作者
刘帅 陈益 程俊强
机构
航空工业西安航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2021年第4期123-126,共4页
基金
航空科学基金项目资助(2018ZC31003)。
文摘
针对综合化飞行器管理系统架构特点及高可靠需求,设计实现了一种基于1394B总线和ARINC 659总线的模块化、综合化的高可靠作动器控制计算机。详细介绍了计算机组成架构、总线接口单元、伺服控制单元等硬件模块设计,分析说明了系统时钟同步、多总线架构通信调度和提高可靠性的容错设计方法。作动器控制计算机可用于机上特定区域的多个伺服作动子系统的高可靠数据采集、智能控制与综合监控管理,具备安全性、可靠性高,系统升级扩展灵活与综合验证简单等优点。
关键词
作动器控制器 1394B ARINC 659 可靠性
Keywords
actuator controller 1394B,ARINC 659 high reliability
分类号
V241
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
题名 一种基于TMS320F2812的PCI主模式实现
9
作者
杨菊平 程俊强
机构
中航工业西安航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2014年第2期121-123,共3页
基金
航空科学基金项目资助(20101931004)
文摘
航空电子系统对飞行控制系统的性能及精度要求越来越高,采用DSP和PCI实现数据的处理和传输成为一种发展趋势,并广泛应用于飞行控制领域。介绍了一种采用F2812及PCI9054实现数据处理和传输的电路,给出了基于F2812及PCI9054的PCI主模式的设计,也给出了一种16位局部数据总线做主模式的解决方案,实现了DSP到PCI的主模式访问,为飞行控制系统提供了高性能的解决方案。
关键词
航空电子系统 飞行控制系统 PCI DSP 主模式
Keywords
avionics system fly control system PCI DSP master model
分类号
TP336
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
题名 高可靠航空电液伺服系统控制器设计
被引量：5
10
作者
王炳文 程俊强 李亚锋
机构
中航工业西安航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2013年第2期106-109,112,共5页
基金
航空科学基金项目资助(20101931004)
文摘
电液伺服系统是一种由电信号处理装置和液压动力机构组成的伺服控制系统。针对某航空机电系统中伺服驱动装置的工作特点,设计实现了基于DSP处理器的高可靠航空电液伺服系统控制器。控制器为双余度硬件冗余体系结构,采用热备份的主/备工作方式,并使用基于故障严重程度和故障计数双重原则的容错策略,在保证控制器性能的同时有效提高了系统可靠性,同时其双余度架构也保证了系统安全性。
关键词
航空电液伺服 双余度 容错策略
Keywords
aero electro-hydraulic servo control system dual-redundant controller fault-tolerance strategy
分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
题名 采用霍尔传感器的旋翼频率采集设计
被引量：1
11
作者
康晓东 程俊强 索晓杰
机构
中航工业西安航空计算技术研究所
出处
《航空计算技术》
2017年第1期121-123,127,共4页
基金
航空科学基金项目资助(2015ZC31005)
文摘
为达到对旋翼飞机的控制,需要对旋翼转速进行采集。霍尔转速传感器以其高可靠性等优点常被用来测量转速。介绍了一种使用霍尔传感器进行旋翼转速采集系统,包括硬件构架,逻辑采集单元和软件设计,并给出了优化策略;通过试验数据分析,采集精度达到了预期。
关键词
霍尔传感器 旋翼转速 频率采集
Keywords
hall sensor rotor speed frequency calculation
分类号
V247.1
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
TP274.2
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
题名 三余度无人飞机管理计算机的设计与实现
被引量：4
12
作者
刘铎 马小博 程俊强
机构
航空工业西安航空计算技术研究所
出处
《信息通信》
2018年第12期139-142,共4页
文摘
ARINC659背板数据总线是一种高可靠的容错数据总线。文章详细阐述了一种基于ARINC659背板总线的三余度无人飞机管理计算机的设计与实现。首先对ARINC659背板总线进行了概述;然后,对三余度飞机管理计算的系统结构及工作原理进行描述;最后,分别从通信机制、余度管理、通道故障逻辑、输出切除逻辑、数据输出仲裁和通道同步等方面详细说明了计算机的实现。该飞机管理计算机已成功应用于某些无人机,具有较强容错性能和很高的可靠性。
关键词
ARINC659 容错 余度管理 VMC
Keywords
ARINC 659 fault tolerance redundancy management VMC
分类号
TP311.52
[自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
题名 高集成度飞控计算机接口模块的设计与实现
被引量：1
13
作者
刘铎 马小博 程俊强 段小虎
机构
航空工业西安航空计算技术研究所
出处
《信息通信》
2018年第12期132-135,共4页
文摘
传统的飞控计算机接口模块一般采用DSP作为模块的主控制器进行接口数据管理。通过分析接口数据管理的工作流程,文章提出一种基于FPGA的高集成度接口模块设计方法。采用FPGA代替DSP作为主控制器、采用硬件逻辑代替接口软件进行数据管理。此方法不仅省去使用DSP时必需的外围电路从而缩减了模块重量和体积并提高了可靠性,同时硬件逻辑的稳固性和并行执行特性也极大提高了接口数据管理的可靠性和效率,实现了具有更高性能和可靠性的高集成度接口模块设计。
关键词
FPGA 高集成度 ARINC659 硬件逻辑
Keywords
FPGA high-density ARINC659 hardware logic
分类号
V247.12
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
题名 基于System ACE的CF卡接口设计
14
作者
刘铎 马小博 程俊强
机构
航空工业西安航空计算技术研究所
出处
《信息通信》
2019年第4期34-36,共3页
文摘
使用CF卡进行现场数据实时记录,事后由PC机处理分析的方法越来越多的应用于嵌入式系统当中。文章利用xilinx公司的SystemACE控制器实现了PowerPC8270处理器对CF卡的数据存储管理。完成基于SystemACE的CF卡接口的电路设计、逻辑设计和软件设计。最后对文章提出的接口进行了性能分析。
关键词
SystemACE PowerPC8270 CF卡 FPGA
Keywords
SystemACE PowerPC8270 Compact Flash Card FPGA
分类号
TP334.7
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
题名 采掘设备控制保护单元智能检测仪的研制
15
作者
程俊强
机构
中国煤炭科工集团太原研究院有限公司
出处
《煤矿机械》
2022年第3期27-30,共4页
文摘
介绍了采掘设备电气系统控制保护单元的功能及特点,针对传统检验工具的不足,设计研制了控制保护单元检测仪。实际应用结果表明:该控制保护单元检测仪降低了控制保护单元的检测难度,实现了控制保护单元的即产即测,提高了生产效率,节约了生产成本。
关键词
采掘设备 控制保护单元 检测仪
Keywords
mining equipment control and protection unit detector
分类号
TD42
[矿业工程—矿山机电]
题名 TD-LTE规划仿真方法及实例
被引量：9
16
作者
张华 赵旭凇 程俊强 姜昕 焦燕鸿 张炎炎
机构
中国移动通信集团设计院有限公司
出处
《移动通信》
2011年第3期36-41,共6页
文摘
文章首先阐述了TD-LTE规划仿真流程,说明LTE规划仿真与CDMA的区别与联系;其次阐述TD-LTE关键技术在规划仿真中的实现方法,包括三方面内容:邻区干扰消除、MIMO技术以及业务调度(这也是与CDMA规划仿真的主要区别);最后基于厦门LTE规划区域,采用三个规划工具分别进行仿真,对比并分析仿真结果。
关键词
TD—LTE 规划仿真 多天线技术 业务调度
分类号
TN934.3
[电子电信—信号与信息处理]
题名 SRAM工艺FPGA三模冗余设计故障管理与恢复
被引量：4
17
作者
段小虎 马小博 程俊强
机构
中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所
出处
《信息通信》
2020年第3期139-141,143,共4页
文摘
在辐射环境中应用SRAM工艺FPGA时,需要抵御配置数据SEU的影响,目前主流的抗辐射策略存在故障恢复即时性差、易发生故障累积的问题。针对该问题,文章阐述了新型的三模冗余设计与局部重加载技术组合应用的故障管理与恢复策略,并设计了应用该策略的故障管理与恢复控制器。该控制器可以对SRAM工艺FPGA内各冗余电路模块的工作状态进行监控,并对各冗余电路模块的故障进行分类管理与自动恢复。实际应用表明,该控制器故障检测与恢复的即时性很好,且具有良好的自动化特性,功能齐备,兼容性好,可在SRAM工艺FPGA抗辐射应用领域中推广使用。
关键词
现场可编程门阵列 三模冗余 局部重加载 抗辐射 单粒子翻转
分类号
TP334.9
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
题名 SRAM型FPGA重配置控制器设计
被引量：2
18
作者
段小虎 马小博 程俊强
机构
中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所
出处
《信息通信》
2020年第4期62-64,共3页
文摘
在可重构、抗辐照等嵌入式计算领域都会应用SRAM型FPGA的在线重配置技术,但目前FPGA在线重配置技术的应用大多是针对具体项目的具体实现,尚缺乏一种通用化、平台化的FPGA重配置管理控制手段。针对这种缺失,文章设计了一种通用的FPGA重配置控制器,该控制器可以在收到重配置命令时自动完成对SRAM型FPGA的重配置过程,并且该控制器还集成了重配置数据文件管理功能。实际应用表明,该控制器具有良好的自动化特性,重配置速率快,功能齐备,兼容性好,透明性好,可以在可重构、抗辐照等需要进行SRAM型FPGA重配置的嵌入式计算领域中推广使用。
关键词
现场可编程门阵列 重配置 可重构 嵌入式计算
分类号
TP334.9
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
题名 远程数据集中器时间触发通信技术研究
被引量：1
19
作者
刘帅 付科 程俊强
机构
中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所
出处
《信息通信》
2020年第3期119-120,共2页
文摘
综合化、模块化是航空电子系统发展的趋势,RDC具有就近采集、及时转换和分布式控制等优点,在飞机上已广泛使用。设计了一种采用TTE为核心网络的远程数据集中器,介绍了远程数据集中器的硬件架构,分析了基于TTE网络的远程数据集中器的同步与通信配置、任务同步和时间触发通信技术,设计了基于TTE网络时间触发通信机制下的远程数据集中器调度策略、缓冲区管理和数据转换功能。远程数据集中器时间触发通信技术在新一代机载时间触发架构的航空电子系统中有广泛应用前景。
关键词
分布式 RDC 时间触发通信 TTE
分类号
U284.48
[交通运输工程—交通信息工程及控制]
题名 量子信息学
20
作者
干耀国 杨积光 郭艳群 程俊强 金荧荧 于富勇
出处
《山东科技大学学报（自然科学版）》
CAS
2003年第z1期23-24,共2页
文摘
在简述量子信息的发展背景之后,介绍了量子纠缠、量子计算、量子密码、等方面的内容.
关键词
量子信息 量子通信 量子计算
分类号
O413.1
[理学—理论物理]
