CAN总线在航空模块化综合系统中的应用 被引量：9

1

作者 杨斌 李阜东 《电讯技术》 北大核心 2009年第5期43-48,共6页

为满足航空模块化综合系统中对控制总线的需求,提出了采用现场控制总线CAN作为系统控制总线的方法。针对CAN总线在航空应用中存在的不支持总线冗余和消息时延不确定的不足,结合模块化系统的技术特征,通过制定系统的高层通信协议和冗余机... 为满足航空模块化综合系统中对控制总线的需求,提出了采用现场控制总线CAN作为系统控制总线的方法。针对CAN总线在航空应用中存在的不支持总线冗余和消息时延不确定的不足,结合模块化系统的技术特征,通过制定系统的高层通信协议和冗余机制,成功实现了CAN总线在模块化系统中的工程实例应用,可为今后其它类似系统提供参考。 展开更多

关键词 航空模块化综合系统 航空总线 CAN总线

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模块化综合系统的重构设计 被引量：9

2

作者 杨斌 《电讯技术》 北大核心 2009年第6期45-48,共4页

航空电子的模块化综合是提升系统综合性能的重要途径之一,重构是模块化综合系统的关键技术。对模块化综合系统的两重构形态(故障重构和功能重构)进行了详细阐述,基于模块化综合系统的体系结构,以面向对象的系统分析方法,提出了一种重构... 航空电子的模块化综合是提升系统综合性能的重要途径之一,重构是模块化综合系统的关键技术。对模块化综合系统的两重构形态(故障重构和功能重构)进行了详细阐述,基于模块化综合系统的体系结构,以面向对象的系统分析方法,提出了一种重构的顶层设计、故障检测和隔离、重构逻辑的设计方法,并对重构的关键要素进行了系统性探讨。 展开更多

关键词 航空电子系统 模块化综合系统 重构系统 功能重构 故障重构

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综合模块化航电系统失效模型分析 被引量：11

3

作者 王鹏 赵长啸 马赞 《电讯技术》 北大核心 2013年第11期1406-1411,共6页

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... 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。 展开更多

关键词 综合模块化航电系统 可靠性 失效模型 体系结构

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综合模块化航电系统驻留功能适航审定要求分析 被引量：5

4

作者 赵长啸 阎芳 +1 位作者 张帆 王鹏 《电讯技术》 北大核心 2016年第8期923-927,共5页

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... 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。 展开更多

关键词 综合模块化航电系统 驻留功能 适航审定

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ARINC653分区操作系统在综合模块化航空电子系统中的应用 被引量：16

5

作者 陈娟 《电讯技术》 北大核心 2009年第5期89-92,共4页

航空电子系统的综合模块化发展对软件系统提出了更高的要求。介绍了基于ARINC653软件规范的分区操作系统的原理、综合模块化航电系统的特点和需求,以该系统中显控子系统软件的设计为例,说明了ARINC653分区操作系统在综合模块化航电系统... 航空电子系统的综合模块化发展对软件系统提出了更高的要求。介绍了基于ARINC653软件规范的分区操作系统的原理、综合模块化航电系统的特点和需求,以该系统中显控子系统软件的设计为例,说明了ARINC653分区操作系统在综合模块化航电系统中的应用价值。 展开更多

关键词 综合模块化航电系统 ARINC653分区操作系统 显控子系统 开发步骤

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综合模块化航空电子系统标准述评 被引量：22

6

作者 丁全心 《电光与控制》 北大核心 2013年第6期1-3,共3页

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... 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。 展开更多

关键词 综合模块化航空电子系统 ASAAC 航电系统标准

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基于异步通信的综合模块化车辆电子系统软件重构 被引量：1

7

作者 李芍 冯亮 +1 位作者 张领辉 李耀伟 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1939-1949,共11页

随着综合模块化车辆电子系统的逐步应用,需要进一步研究其中的系统管理及软件重构技术,以提高车辆的故障处理能力及系统可靠性水平。研究联合标准化航空电子系统架构委员会(ASAAC)航空电子系统标准中的系统管理技术,以此为基础针对车辆... 随着综合模块化车辆电子系统的逐步应用,需要进一步研究其中的系统管理及软件重构技术,以提高车辆的故障处理能力及系统可靠性水平。研究联合标准化航空电子系统架构委员会(ASAAC)航空电子系统标准中的系统管理技术,以此为基础针对车辆电子系统的特点设计及实现一种基于异步通信的系统管理及软件重构方案,给出系统管理配置的实例及系统管理软件、模块管理软件的详细说明,并在桌面和嵌入式环境下完成了试验验证。研究和试验结果表明,该方案可以有效地降低多处理模块ASAAC系统管理所使用的通信负荷,较好地应对应用软件异常退出、模块断网或断电、软件重复运行等车辆电子系统中的常见故障,能在这些有故障的情况下保证系统应用软件运行的可靠性和完备性。 展开更多

关键词 综合模块化车辆电子系统 系统管理 模块管理 软件重构

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面向综合模块化航电系统的驻留应用开发平台设计 被引量：4

8

作者 王运盛 雷航 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2012年第3期861-863,884,共4页

综合模块化航电系统采用时间和空间分区技术隔离不同的应用程序,驻留在分区中应用程序的开发依赖于符合ARINC 653及相关接口和通信规范的开发平台。通过移植传统操作系统的板级支持包和开发驱动程序,使得商业单板计算机C2K支持符合ARINC... 综合模块化航电系统采用时间和空间分区技术隔离不同的应用程序,驻留在分区中应用程序的开发依赖于符合ARINC 653及相关接口和通信规范的开发平台。通过移植传统操作系统的板级支持包和开发驱动程序,使得商业单板计算机C2K支持符合ARINC 653规范的VxWorks 653分区操作系统并提供AFDX网络接口,首次实现了基于商业单板计算机C2K的驻留应用开发平台,其主要功能和性能与目前主流的大型客机综合模块化航电系统相当,可用来支持驻留应用的开发和调试,大幅度降低了成本。 展开更多

关键词 综合模块化航空电子系统 驻留应用 单板计算机 开发平台 ARINC653 AFDX接口

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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 被引量：7

9

作者 张涛 张文涛 +3 位作者 代凌 陈婧怡 王丽 魏倩茹 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期954-966,共13页

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... 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. 展开更多

关键词 综合模块化航空电子系统 序贯博弈 策略梯度 多智能体强化学习 蒙特卡洛树搜索 重构

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基于DDPG的综合化航电系统多分区任务分配优化方法 被引量：2

10

作者 赵长啸 李道俊 +1 位作者 汪鹏辉 田毅 《电讯技术》 北大核心 2024年第1期58-66,共9页

综合化航电系统(Integrated Modular Avionics,IMA)通过时空分区机制实现共享资源平台下的多航电功能集成,分区间的任务分配方法的优劣决定着航电系统的整体效能。针对航电任务集合在多分区内的分配调度问题,提出了一种基于深度强化学... 综合化航电系统(Integrated Modular Avionics,IMA)通过时空分区机制实现共享资源平台下的多航电功能集成,分区间的任务分配方法的优劣决定着航电系统的整体效能。针对航电任务集合在多分区内的分配调度问题,提出了一种基于深度强化学习的优化方法。构建了航电系统模型与任务模型,以系统资源限制与任务实时性需求为约束,以提高系统资源利用率为优化目标,将任务分配过程描述为序贯决策问题。引入马尔科夫决策模型,建立基于深度确定性策略梯度(Deep Deterministic Policy Gradient,DDPG)法的IMA任务分配模型并提出通用分配架构;引入状态归一化、行为噪声等策略训练技巧,提高DDPG算法的学习性能和训练能力。仿真结果表明,提出的优化算法迭代次数达到500次时开始收敛,分析800次之后多分区内驻留任务方案在能满足约束要求的同时,最低处理效率提升20.55%。相较于传统分配方案和AC(Actor-Critic)算法,提出的DDPG算法在收敛能力、优化性能以及稳定性上均有显著优势。 展开更多

关键词 综合模块化航空电子系统(IMA) 任务分配及调度 深度强化学习 DDPG算法

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综合模块化航空电子系统的BIT防虚警设计 被引量：5

11

作者 罗海明 王丹 文佳 《电讯技术》 北大核心 2019年第9期1081-1086,共6页

针对现代综合模块化航电系统的机内测试(Built-in-Test,BIT)虚警问题,深入分析了其Ⅰ类和Ⅱ类BIT虚警的产生原因及机理。结合航电系统综合化、模块化的架构特点及其复杂性、层次性、相关性和不确定性的故障特征,从模块和系统两个层次提... 针对现代综合模块化航电系统的机内测试(Built-in-Test,BIT)虚警问题,深入分析了其Ⅰ类和Ⅱ类BIT虚警的产生原因及机理。结合航电系统综合化、模块化的架构特点及其复杂性、层次性、相关性和不确定性的故障特征,从模块和系统两个层次提出了BIT虚警的技术解决措施以及全寿命周期需采取的设计手段。重点给出了一种基于模型的系统级BIT虚警识别算法,能依据测试性建模输出的D矩阵,分析测试之间相悖或相互佐证关系,识别虚警和确认真实的故障指示。最后,结合综合航电超短波功能进行了案例验证。 展开更多

关键词 综合模块化航电系统 机内测试 虚警 多信号模型

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综合模块化航电系统高安全性时间管理技术

12

作者 杜晓鹏 孙泓宏 王立端 《电光与控制》 北大核心 2013年第5期81-84,96,共5页

综合模块化航电(IMA)系统中错误信息的传输漏洞会对飞机安全带来严重影响,为了提高IMA系统时间传输的完整性,使子系统能在确定的时间窗口内进行数据传输,提出了一种IMA系统高安全性时间管理技术;通过使用多个时间管理服务,建立每个子系... 综合模块化航电(IMA)系统中错误信息的传输漏洞会对飞机安全带来严重影响,为了提高IMA系统时间传输的完整性,使子系统能在确定的时间窗口内进行数据传输,提出了一种IMA系统高安全性时间管理技术;通过使用多个时间管理服务,建立每个子系统与时间管理服务的偏差表,确定其本地时间参考(LTR)和与之通信的每个远程子系统时间参考之间的关系;使驻留IMA的子系统具有高安全性时间同步机制,能够协调分离的驻留子系统共同安全地执行同一任务,满足IMA系统时间同步和安全性要求。 展开更多

关键词 综合模块化航电系统 安全性 时间管理 参考时间

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综合模块化航电系统性能退化Lévy模型 被引量：2

13

作者 高泽海 马存宝 牛浩田 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期1144-1152,共9页

综合模块化航空电子系统(integrated modular avionics,IMA)是现代航空的核心系统之一,其性能状态对飞机的安全性有着重要的影响。针对IMA性能退化特性分析问题,首先依据IMA运行管理机制,在现有测点的基础上,遴选了间歇故障发生频次和... 综合模块化航空电子系统(integrated modular avionics,IMA)是现代航空的核心系统之一,其性能状态对飞机的安全性有着重要的影响。针对IMA性能退化特性分析问题,首先依据IMA运行管理机制,在现有测点的基础上,遴选了间歇故障发生频次和功能完成时间作为表征IMA性能状态的健康特征参数。然后,根据IMA自身运行特点证明了IMA功能完成时间历程是一个Lévy过程。提出了IMA性能退化Lévy模型,构建了单因素影响和多因素综合影响的IMA性能退化模型。最后,搭建了IMA仿真平台,获取了IMA性能退化Lévy模型参数,仿真了IMA性能退化历程,验证了模型的有效性。 展开更多

关键词 综合模块化航空电子系统 间歇故障 性能退化 LÉVY模型

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综合模块化航空电子系统安全分析的模型检测方法

14

作者 邝安玄 马超 王佳明 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2023年第3期112-115,121,共5页

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... 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。 展开更多

关键词 综合模块化航空电子系统 安全性 系统分析 模型检测

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虚拟化技术在综合化航电系统中的应用 被引量：8

15

作者 张炯 吕紫旭 +1 位作者 胡彦彦 龙翔 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期127-130,共4页

将虚拟化技术应用于航空电子系统的设计,利用虚拟机系统来实现硬件资源的共享管理和软件子系统的划分,并符合ARINC 653规范的要求——模块化、可靠性、隔离性与开放性.构建由硬件平台、虚拟机监视器(VMM,Virtual Machine Monitor)和分... 将虚拟化技术应用于航空电子系统的设计,利用虚拟机系统来实现硬件资源的共享管理和软件子系统的划分,并符合ARINC 653规范的要求——模块化、可靠性、隔离性与开放性.构建由硬件平台、虚拟机监视器(VMM,Virtual Machine Monitor)和分区操作系统、航电应用软件所组成的3层软件架构,可以满足综合模块化航电系统(IMA,Integrated Modular Avionics)的功能要求与接口要求.其中,为实现符合ARINC 653要求的VMM,传统分区操作系统需要进行多项关键性调整,包括处理器特权级和特权指令、中断、内存地址空间分配、设备驱动等方面,从而可以构造基于VMM的综合化航空电子系统. 展开更多

关键词 航空电子 综合模块化航空电子系统 虚拟化 分区隔离

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面向民机综合化航电系统的安全例证法研究 被引量：4

16

作者 赵长啸 阎芳 +1 位作者 邢培培 王鹏 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期82-87,共6页

为解决新一代综合模块化航电系统(IMA)的安全性评估问题,基于安全例证法,构建并论证IMA的安全例证。针对SAE ARP4761标准的不足,分析安全例证法的适用性和基本结构,从安全性需求、框架、实施3个层面分析安全例证法在民机IMA中的应用,讨... 为解决新一代综合模块化航电系统(IMA)的安全性评估问题,基于安全例证法,构建并论证IMA的安全例证。针对SAE ARP4761标准的不足,分析安全例证法的适用性和基本结构,从安全性需求、框架、实施3个层面分析安全例证法在民机IMA中的应用,讨论基于过程和产品的2种不同安全论证方式,以系统管理功能为例,利用目标结构化标记(GSN)语言,论证IMA的安全性。结果表明:安全例证法可与民机系统开发流程对应,有效地整合安全性分析过程中的安全证据资源,并在系统安全性需求与安全性证据间建立明确的关系。 展开更多

关键词 民用飞机 系统安全性评估 综合模块化航电系统(IMA) 安全例证目标结构化标记(GSN) 适航

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机载系统综合状态监测与诊断架构设计及应用 被引量：8

17

作者 文佳 钱东 +2 位作者 任震 梁天辰 陈擎宙 《电讯技术》 北大核心 2023年第7期979-986,共8页

针对高度综合化、模块化机载系统高安全、高可靠与易维护的需求,提出了基于“健康管理域”的综合状态监测与诊断架构,以解决多平台、多场景条件下多层次机载系统诊断要素综合集成难题。该架构针对机载系统高集成化电路设计特点,引入软... 针对高度综合化、模块化机载系统高安全、高可靠与易维护的需求,提出了基于“健康管理域”的综合状态监测与诊断架构,以解决多平台、多场景条件下多层次机载系统诊断要素综合集成难题。该架构针对机载系统高集成化电路设计特点,引入软件逻辑测试与异常检测模型,提出了通用模块、功能线程和总线网络的综合状态监测方法,可实现在不增加硬件开销的前提下提升机载系统在线健康感知能力;设计了松耦合、模块化的“健康管理域”,定义了通用的健康评估与诊断模型结构,提出了机理数据融合的多模型集成算法框架,解决了机载系统多平台诊断模型知识迁移与多场景差异化模型融合应用问题;开发了图形化的健康管理显控界面和面向对象的健康管理数据库,提升了健康管理系统的界面友好性与功能可扩展性。所提架构在飞机综合模块化机载任务系统上进行了应用,为状态监测与诊断子系统开发提供了指导。 展开更多

关键词 综合模块化机载系统 状态监测 故障诊断 健康管理域

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面向下一代运载火箭的综合电子系统集成技术 被引量：14

18

作者 孙海峰 刘俊阳 +1 位作者 程胜 宋征宇 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期334-344,共11页

介绍了面向下一代运载火箭分布式模块化电子系统(DIMA)的集成技术及系统架构。针对下一代运载火箭复杂电子系统的特点,按照系统集成的路线,对系统设计目标、系统功能需求分析、系统抽象机制、系统综合技术等多方面进行论述。首先,根据... 介绍了面向下一代运载火箭分布式模块化电子系统(DIMA)的集成技术及系统架构。针对下一代运载火箭复杂电子系统的特点,按照系统集成的路线,对系统设计目标、系统功能需求分析、系统抽象机制、系统综合技术等多方面进行论述。首先,根据电气系统功能获得系统需求,采用功能抽象和层次抽象定义系统抽象模型,提取出高内聚低耦合的原子功能模块,并对模块的属性、交换关系、时序约束关系等进行定义;然后采用可视化表征方法对系统进行深入分析,利用系统综合技术实现了从系统功能到硬件资源的映射,从而给出了集成控制单元和模块的种类;随后采用分时分区的设计理念对系统节点分区划分方案及容错架构进行了定义,并对分区操作系统的调度模型和交换式的数据交互网络进行了论述,最终给出了系统软硬件架构。 展开更多

关键词 下一代运载火箭 分布式综合模块化电子系统(DIMA) 系统集成技术 分时分区

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基于约束规划的航空电子系统任务分配与调度方法 被引量：1

19

作者 曾清华 杨志斌 周勇 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2024年第11期2576-2585,共10页

随着综合模块化航空电子系统(Integrated Modular Avionics,IMA)对计算性能要求的日趋提高,既能提供更强计算能力又能减少电子设备的体积、重量和功耗的多核处理器将在航空电子系统领域得到广泛应用.目前航空电子系统的任务分配和调度... 随着综合模块化航空电子系统(Integrated Modular Avionics,IMA)对计算性能要求的日趋提高,既能提供更强计算能力又能减少电子设备的体积、重量和功耗的多核处理器将在航空电子系统领域得到广泛应用.目前航空电子系统的任务分配和调度主要基于手工方式,较少考虑多核环境下共享资源竞争带来的时间延迟,并且当系统更新时需要重新编排,十分耗时耗力.本文提出一种基于约束规划(Constraint Programming,CP)的航空电子系统任务自动化分配与调度方法.首先,给出了多核环境下任务最坏执行时间(WCET)的分析方法;其次,给出了基于CP的任务分配和调度方法;最后,设计与实现了原型工具CP4IMA,并基于ARINC653操作系统平台进行案例分析,验证了本文所提方法的有效性. 展开更多

关键词 综合模块化航空电子系统 多核处理器 任务分配与调度 约束规划

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IMA架构的ACARS通信管理单元设计及验证

20

作者 孙毅刚 张军 马腾达 《计算机应用与软件》 北大核心 2025年第1期60-65,149,共7页

机载ACARS(Airplane Communication Addressing and Reporting System)通信管理单元(Communication Management Unit,CMU)作为数据交换的核心设备,在数据链通信管理中发挥重要作用。通过结合IMA(Intergrated Modular Avionics)分区操作... 机载ACARS(Airplane Communication Addressing and Reporting System)通信管理单元(Communication Management Unit,CMU)作为数据交换的核心设备,在数据链通信管理中发挥重要作用。通过结合IMA(Intergrated Modular Avionics)分区操作系统对机载ACARS进行研究,提出将CMU作为分区应用驻留到IMA分区操作系统的方法,运用AADL(Architecture Analysis&Design Language)建模语言构建机载ACARS系统架构和CMU分区软件模型,利用故障树分析法对该架构进行安全性分析,得出符合机载ACARS适航性要求的安全性分析结果,验证了将CMU作为分区应用驻留到IMA分区操作系统的可行性。 展开更多

关键词 综合模块化航空电子系统 ACARS 通信管理单元 故障树分析

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