综合模块化航电系统失效模型分析 被引量：11

1

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可重用软件组件的适航审定要求分析 被引量：5

2

作者 赵长啸 阎芳 +1 位作者 张帆 王鹏 《电光与控制》 北大核心 2016年第9期63-67,共5页

综合模块化航电系统通过在通用硬件资源平台加载不同的软件以实现不同的航电功能,对软件构件的重构提出了更高要求,已有的适航审定技术已无法对可重用软件组件的安全性做出评判。分析了可重用软件组件适航的审定要求,给出了在实际审定... 综合模块化航电系统通过在通用硬件资源平台加载不同的软件以实现不同的航电功能,对软件构件的重构提出了更高要求,已有的适航审定技术已无法对可重用软件组件的安全性做出评判。分析了可重用软件组件适航的审定要求,给出了在实际审定中的审定要素和评审要求。本文研究可为我国解决可重用软件组件的适航审定问题提供理论支撑。 展开更多

关键词 综合模块化航电 可重用软件组件 适航审定 安全性

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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

3

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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综合模块化航电系统适航审定要求分析 被引量：6

4

作者 赵长啸 阎芳 王鹏 《电讯技术》 北大核心 2015年第10期1134-1140,共7页

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... 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。 展开更多

关键词 综合模块化航电 适航审定 安全性评估 体系结构

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综合模块化航电系统高安全性时间管理技术

5

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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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

6

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的BIT防虚警设计 被引量：5

7

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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面向民机综合化航电系统的安全例证法研究 被引量：4

8

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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综合化航电系统驻留功能组合失效分析方法 被引量：4

9

作者 赵长啸 刘嘉琛 王鹏 《电讯技术》 北大核心 2020年第10期1175-1180,共6页

针对综合航电功能组合失效等级会随综合功能的数量增加而升级的问题,分析了典型机型综合航电系统的驻留方案,选取了适用于综合航电系统特征的分析策略,通过综合考虑共因问题、多备份系统驻留、系统设计特征、信息依赖关系等因素,实现功... 针对综合航电功能组合失效等级会随综合功能的数量增加而升级的问题,分析了典型机型综合航电系统的驻留方案,选取了适用于综合航电系统特征的分析策略,通过综合考虑共因问题、多备份系统驻留、系统设计特征、信息依赖关系等因素,实现功能组合失效影响的确认与分析,并以波音787飞机驻留方案为例证明了所提方法的正确性。 展开更多

关键词 综合模块化航电 驻留功能 组合失效 适航

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基于体系结构模型的综合化航电分区可调度性验证 被引量：3

10

作者 刘哲旭 樊智勇 赵珍 《计算机应用与软件》 北大核心 2019年第7期69-75,127,共8页

分区可调度性验证是影响综合模块化航电系统(IMA)可靠性与安全性的关键问题。为解决现有的模型驱动验证方法难以满足系统整体验证需求或需要繁琐的二次建模的问题,提出一种基于体系结构分析与设计语言(AADL)的IMA分区可调度性验证建模... 分区可调度性验证是影响综合模块化航电系统(IMA)可靠性与安全性的关键问题。为解决现有的模型驱动验证方法难以满足系统整体验证需求或需要繁琐的二次建模的问题,提出一种基于体系结构分析与设计语言(AADL)的IMA分区可调度性验证建模方法。在构建分区静态体系结构模型的基础上,通过AADL行为附件建模描述系统中任务的调度过程。再采用AADL Inspector工具对模型中的任务调度行为进行动态仿真,根据仿真结果即可对IMA分区可调度性进行评估。案例实验表明,该方法能够有效发现分区调度配置信息中的错误。此外,只需一次性建模即可直接完成可调度性验证。与现有方法相比,避免了对AADL模型进行繁琐的二次转化。 展开更多

关键词 综合模块化航电 软件分区 体系结构模型 可调度性

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基于AADL的综合航电分区系统可调度性判定 被引量：5

11

作者 袁翔 胡军 +1 位作者 马金晶 刘雪 《计算机工程》 CAS CSCD 2014年第10期52-60,共9页

综合模块化航电(IMA)系统中的分区系统提高了其可靠性和安全性,但在系统设计和实现过程中,应采用各种分析和验证方法确保系统的时间需求得到满足。为此,针对符合ARINC653规范的IMA系统,根据分区系统层级调度的特性,提出一种基于仿真的... 综合模块化航电(IMA)系统中的分区系统提高了其可靠性和安全性,但在系统设计和实现过程中,应采用各种分析和验证方法确保系统的时间需求得到满足。为此,针对符合ARINC653规范的IMA系统,根据分区系统层级调度的特性,提出一种基于仿真的分区任务集可调度性判定方法。借助Cheddar工具及其自定义调度策略功能,使架构分析和设计语言(AADL)具有对分区系统进行建模的能力,并利用该工具对AADL模型进行仿真以判定系统的可调度性。实例分析结果表明,该方法能自动、准确、快速地进行可调度性判定,并以甘特图的方式绘制任务调度过程,得到直观、详细的结果。 展开更多

关键词 综合模块化航电 ARINC653 系统 分区系统 架构分析和设计语言 Cheddar工具 可调度性判定 仿真方法

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航空电子设备故障预测特征参数提取方法研究 被引量：14

12

作者 陈华坤 章卫国 +2 位作者 史静平 何启志 占正勇 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期364-373,共10页

故障特征提取是航空电子设备故障预测的关键技术,对于少量测试点的电子设备可以采用小波变换、傅里叶变换、经验模态分解等方法提取故障特征,但是由于航空电子设备属于大规模集成电路,测试点比较多,采用上述方法提取的故障特征可能相互... 故障特征提取是航空电子设备故障预测的关键技术,对于少量测试点的电子设备可以采用小波变换、傅里叶变换、经验模态分解等方法提取故障特征,但是由于航空电子设备属于大规模集成电路,测试点比较多,采用上述方法提取的故障特征可能相互混叠并且数量比较大会严重影响故障预测精度及速度,因此如何从众多故障信息中提取故障特征是一个难题。文章提出基于极大似然和降噪自编码神经网络方法从大量故障信息中提取故障特征。首先,使用极大似然法分析由多个测试点提取的故障信息和历史退化过程的故障信息组成的高维数据集,估计需要提取故障特征的维数;然后使用降噪自编码神经网络方法将高维故障信息映射到指定维数的数据空间,从中提取关键的故障特征,去除冗余信息;最后,以航空电子系统电源模块为例,采用新方法提取故障特征,分别通过将故障特征可视化和使用故障特征进行健康评估来验证其有效性。 展开更多

关键词 综合模块化航电系统 故障预测和健康管理 特征提取 降噪自编码神经网络 极大似法 维数估计 DC—DC变换器 支持向量机

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ARINC653分区调度算法的研究与改进 被引量：14

13

作者 乔乃强 徐涛 谷青范 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第20期249-251,263,共4页

基于ARINC653标准的嵌入式实时操作系统对实时性的要求很高。为此,针对ARINC653分区调度算法中存在的空闲时间问题,提出一种改进的分区调度模型,采用优先级位图算法和二级调度机制设计空闲时间分区共享调度算法。理论分析表明,该算法能... 基于ARINC653标准的嵌入式实时操作系统对实时性的要求很高。为此,针对ARINC653分区调度算法中存在的空闲时间问题,提出一种改进的分区调度模型,采用优先级位图算法和二级调度机制设计空闲时间分区共享调度算法。理论分析表明,该算法能够缩短任务的平均响应时间。 展开更多

关键词 综合模块化航电系统 ARINC653标准 分区调度 二级调度 可调度性分析

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模型驱动的安全关键系统重配置信息验证方法 被引量：4

14

作者 胡军 马金晶 +3 位作者 刘雪 程桢 石娇洁 黄志球 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2015年第4期385-402,共18页

近年来,在以综合模块化航电系统(integrated modular avionics,IMA)为代表的一类安全关键应用中,确保系统重配置信息的正确性成为保证系统安全可靠运行的一个重要问题。提出了一种模型驱动架构下符合ARINC653规范的IMA系统配置信息的建... 近年来,在以综合模块化航电系统(integrated modular avionics,IMA)为代表的一类安全关键应用中,确保系统重配置信息的正确性成为保证系统安全可靠运行的一个重要问题。提出了一种模型驱动架构下符合ARINC653规范的IMA系统配置信息的建模转换与验证方法。针对多个实时应用在IMA平台上以时间/空间多分区形式运行的系统特征,建立了从系统配置信息的核心元素(包括模块、分区、内存、进程、通信等)到MARTE模型元素的语义映射规则,设计了基于模型驱动架构的系统配置信息模型转换的方法,并给出了一种对模型转换构造得到的系统配置信息MARTE模型进行形式化验证的框架。最后,通过一个实例分析说明了此方法对验证重配置后系统配置信息的有效性。 展开更多

关键词 系统配置信息验证 MARTE 模型驱动工程 ARINC653 综合模块化航电系统(IMA)

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基于VxWorks653分区操作系统的IMA设计与实现 被引量：14

15

作者 张明 周琳 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2014年第4期145-148,共4页

综合模块化航电系统(Integrated Modular Avionics System,IMA)在飞机航电设备的研制中逐渐得到应用。为了完整地说明IMA的设计方法,以某型飞机航电系统的升级改进为背景,提出一种基于VxWorks653分区操作系统的IMA方案,首次实现将两个... 综合模块化航电系统(Integrated Modular Avionics System,IMA)在飞机航电设备的研制中逐渐得到应用。为了完整地说明IMA的设计方法,以某型飞机航电系统的升级改进为背景,提出一种基于VxWorks653分区操作系统的IMA方案,首次实现将两个独立分系统的设备集成到一台IMA中,方案对IMA的软件架构、分区任务规划、时间空间资源分配等关键要素进行设计和实现,并建立实验平台。实验数据表明,IMA运行正确,可以实现原有系统的功能,分区之间时间和空间隔离机制工作正常,通信工作正常,具有较高稳定性和可靠性。 展开更多

关键词 综合模块化航电系统 IMA VxWorks653 分区操作系统

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IMA重构的功能危害分析方法研究 被引量：7

16

作者 陈龙 王立松 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期151-155,160,共6页

传统综合模块化航电(IMA)重构危害分析方法是一种静态的系统结构危害分析方法,无法对IMA重构动态的失效情形进行危害分析,经典Petri网的分析方法在进行系统动态运行危害分析时需要生成所有可达图,容易导致可达图的状态空间过大。为此,... 传统综合模块化航电(IMA)重构危害分析方法是一种静态的系统结构危害分析方法,无法对IMA重构动态的失效情形进行危害分析,经典Petri网的分析方法在进行系统动态运行危害分析时需要生成所有可达图,容易导致可达图的状态空间过大。为此,提出一种新的IMA重构危害分析方法。该方法基于IMA重构控制进程的AADL模型,将重构控制流模型转化为Petri网模型,利用Petri网的向回关键态算法,并基于Petri网的可达性分析方法对IMA重构功能的危害进行分析。分析结果表明,该方法不仅解决了IMA重构动态运行时的危害问题,而且克服了传统Petri网可达性分析带来的状态爆炸,能识别出引起高风险状态的关键控制要素。 展开更多

关键词 综合模块化航电 重构 PETRI网模型 危害分析 关键态算法

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一种基于AADL的IMA系统配置信息的正确性检测方法 被引量：2

17

作者 胡军 马金晶 +1 位作者 袁翔 刘雪 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期920-930,共11页

综合模块化航空电子系统(Integrated modular avionics,IMA)中的系统配置信息的正确性是保证IMA系统可靠运行的重要保障。配置信息的重配置给系统的更新和移植提供了方便,同时也给重配置后的系统带来了不安全因素。本文针对满足ARINC65... 综合模块化航空电子系统(Integrated modular avionics,IMA)中的系统配置信息的正确性是保证IMA系统可靠运行的重要保障。配置信息的重配置给系统的更新和移植提供了方便,同时也给重配置后的系统带来了不安全因素。本文针对满足ARINC653规范的IMA系统重配置信息的正确性检测方法,展开了基于架构分析和设计语言(AADL)模型转换与分析的研究。给出了一系列从ARINC653系统配置信息到AADL模型元素的映射规则,包括模块、分区、进程、健康监控、通信等核心概念,并设计了一个模型转换的方法,然后采用一个第三方的工具对所得到的AADL模型展开配置信息正确性的语义验证。最后本文还给出了一个实例分析。 展开更多

关键词 软件可靠性测试 综合模块化航电系统 ARINC653配置信息 AADL REAL OSATE

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面向IMA通用系统管理的STPA安全性分析 被引量：5

18

作者 肖国松 刘嘉琛 +2 位作者 董磊 孙紫荆 赵长啸 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期8-14,共7页

通用系统管理(GSM)是综合模块化航电(IMA)系统服务中不可或缺的一部分,为解决传统安全性分析方法难以捕获复杂系统中组件交互所带来的危险。首先,研究GSM的工作环境及相关组件的功能划分,确定层次化系统管理的工作流程;其次,面向GSM建... 通用系统管理(GSM)是综合模块化航电(IMA)系统服务中不可或缺的一部分,为解决传统安全性分析方法难以捕获复杂系统中组件交互所带来的危险。首先,研究GSM的工作环境及相关组件的功能划分,确定层次化系统管理的工作流程;其次,面向GSM建立基于系统理论事故过程的扩展模型,并通过系统理论过程分析(STPA)对动态重构实例的不安全控制行为(UCA)进行识别,生成相关致因场景及其对应的安全性需求;最后,通过时间自动机对实例进行仿真验证。结果表明:模型的逻辑和时序的完整性及UCA的可达性,可为GSM的安全性分析提供形式化依据。 展开更多

关键词 综合模块化航电(IMA) 通用系统管理(GSM) 系统理论过程分析(STPA) 动态重配置 安全性分析

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基于模型转换的IMA系统可调度性验证方法 被引量：2

19

作者 胡军 程桢 +2 位作者 马金晶 刘雪 石姣洁 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期403-411,共9页

综合模块化航空电子系统(Integrated modular avionics,IMA)中分区运行时间特征满足需求是IMA系统安全可靠性运行的一个重要问题。本文针对满足ARINC653规范的IMA系统的层级调度特性,结合IMA系统调度配置信息,提出了一种在模型驱动工程(... 综合模块化航空电子系统(Integrated modular avionics,IMA)中分区运行时间特征满足需求是IMA系统安全可靠性运行的一个重要问题。本文针对满足ARINC653规范的IMA系统的层级调度特性,结合IMA系统调度配置信息,提出了一种在模型驱动工程(Model driven engineering,MDE)框架下,基于实时嵌入式系统建模与分析(Modeling and analysis of real-time and embedded system,MARTE)模型的ARINC653分区调度系统建模转换与可调度性验证的方法。借助MAST工具及其自定义调度策略功能,分析分区系统调度特性并利用MARTE对其进行建模,并利用该工具对MARTE模型进行仿真以验证其可调度性,最后给出了一个实例分析。 展开更多

关键词 综合模块化航电系统 可调度性验证 ARINC653 实时嵌入式系统与分析 模型驱动工程

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基于模型检验的分级调度系统参数生成方法 被引量：2

20

作者 韩朴杰 翟正军 +1 位作者 陆艳洪 李运喜 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1302-1309,共8页

针对综合模块化航空电子(IMA)分级调度系统中的分区参数优化问题,提出了一种基于模型检验的参数生成方法。该方法结合了传统符号模型检验和统计模型检验(SMC)技术,构建一个通用的时间自动机网络来描述分级调度系统的时间行为,在确保系... 针对综合模块化航空电子(IMA)分级调度系统中的分区参数优化问题,提出了一种基于模型检验的参数生成方法。该方法结合了传统符号模型检验和统计模型检验(SMC)技术,构建一个通用的时间自动机网络来描述分级调度系统的时间行为,在确保系统可调度性的前提下,采用分布式遗传算法搜索具有最优处理器利用率的参数。其中,系统的可调度性约束表述为符号模型检验中的安全性属性和统计模型检验中的假设检验2种形式。相比广泛应用的响应时间分析模型,该方法的形式化模型具有更强的表达能力,能更精确地描述复杂系统特征。而且统计模型检验的引入缓解了传统模型检验的“状态空间爆炸”问题。参数生成实验表明该方法能够定位参数空间中的全局最优解。 展开更多

关键词 综合模块化航电 分级调度 参数生成 时间自动机 统计模型检验 分布式遗传算法

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