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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综合模块化航空电子系统标准述评 被引量：22

2

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

3

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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综合模块化航空电子系统安全分析的模型检测方法

4

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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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

5

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DDPG的综合化航电系统多分区任务分配优化方法 被引量：2

6

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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综合模块化航电系统性能退化Lévy模型 被引量：2

7

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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虚拟化技术在综合化航电系统中的应用 被引量：8

8

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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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

9

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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新型航空电子系统总线互连技术发展综述 被引量：29

10

作者 朱闻渊 尹家伟 蒋祺明 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期398-402,共5页

航空电子系统体系架构通过总线实现数据传输和信息共享。为提高航电系统的可靠性、灵活性以及可扩展性,阐述航空电子系统体系架构的发展过程,讨论国内外现有的数据总线技术,比较基于光纤通道、全双工交换以太网,以及时间触发以太网(TTE)... 航空电子系统体系架构通过总线实现数据传输和信息共享。为提高航电系统的可靠性、灵活性以及可扩展性,阐述航空电子系统体系架构的发展过程,讨论国内外现有的数据总线技术,比较基于光纤通道、全双工交换以太网,以及时间触发以太网(TTE)3类总线技术,给出针对TTE总线技术的研究方案。分析结果表明,TTE总线技术具有高数据量、高实时性等特点,能适应分布式综合模块化航空电子架构的发展。 展开更多

关键词 航空电子数据总线 综合模块化航空电子系统 分布式综合模块化航空电子系统 时间触发以太网

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可用于航空电子系统的时间触发以太网 被引量：17

11

作者 张英静 熊华钢 +1 位作者 刘志丹 李振 《电光与控制》 北大核心 2015年第5期49-53,共5页

近年来,分布式综合模块化航空电子系统的发展,对航空电子网络提出了更高的要求。时间触发以太网以其特有的优势,可保障数据通信的强实时性,提高网络服务质量,为航空电子网络指明了升级方向。在概括航空电子系统对网络通信要求的基础上,... 近年来,分布式综合模块化航空电子系统的发展,对航空电子网络提出了更高的要求。时间触发以太网以其特有的优势,可保障数据通信的强实时性,提高网络服务质量,为航空电子网络指明了升级方向。在概括航空电子系统对网络通信要求的基础上,描述常用航空电子网络的特点,指出了时间触发以太网的优势。对时间触发以太网的分析,表明其满足航空电子系统升级要求,是新一代飞机网络技术发展的重要方向。 展开更多

关键词 时间触发以太网 分布式综合模块化航空电子系统 航空电子系统 实时性

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时间触发以太网在航空电子系统中的应用 被引量：16

12

作者 蒋社稷 卢海涛 +1 位作者 史志钊 聂志强 《电光与控制》 北大核心 2015年第5期84-88,共5页

首先,介绍了分布式综合模块化航空电子系统(DIMA)的架构,然后,分析了时间触发以太网(TTE)的特性,最后,针对DIMA架构下的TTE的通信调度问题,提出了基于TTE组循环周期、TT消息调度表周期和剩余时间的调度方法,并对生成的通信调度表进行了... 首先,介绍了分布式综合模块化航空电子系统(DIMA)的架构,然后,分析了时间触发以太网(TTE)的特性,最后,针对DIMA架构下的TTE的通信调度问题,提出了基于TTE组循环周期、TT消息调度表周期和剩余时间的调度方法,并对生成的通信调度表进行了分析和评价。 展开更多

关键词 分布式综合模块化航空电子系统 时间触发以太网 通信调度表

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IMA架构的ACARS通信管理单元设计及验证

13

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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基于IMA的悬挂物管理系统研究 被引量：3

14

作者 许凌权 冯金富 +1 位作者 左伟 李骞 《电光与控制》 北大核心 2010年第7期61-65,共5页

现有的悬挂物管理系统属于紧耦合的封闭式系统,不利于系统软硬件的升级和新武器的集成。针对这一问题,将综合模块化航空电子系统(IMA)体系结构应用于悬挂物管理系统的设计和开发。采用该方法,建立了基于IMA的系统结构模型,设计了系统的... 现有的悬挂物管理系统属于紧耦合的封闭式系统,不利于系统软硬件的升级和新武器的集成。针对这一问题,将综合模块化航空电子系统(IMA)体系结构应用于悬挂物管理系统的设计和开发。采用该方法,建立了基于IMA的系统结构模型,设计了系统的悬挂物管理软件、挂点接口单元和通信网络。该设计方法为开放式悬挂物管理系统的研究提供了有益价值。 展开更多

关键词 悬挂物管理系统 综合模块化航空电子系统 即插即用 开放式体系

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DIMA系统网络通信技术方案选择 被引量：6

15

作者 周璇 何锋 熊华钢 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2019年第11期25-30,共6页

分布式综合模块化航空电子系统(DIMA)已成为未来新一代航空电子系统的发展方向。为解决DIMA系统网络通信技术方案的选择问题,构建了系统体系结构模型,以通信、导航与识别综合系统为切入点讨论了其与联合式系统和综合模块化航空电子系统... 分布式综合模块化航空电子系统(DIMA)已成为未来新一代航空电子系统的发展方向。为解决DIMA系统网络通信技术方案的选择问题,构建了系统体系结构模型,以通信、导航与识别综合系统为切入点讨论了其与联合式系统和综合模块化航空电子系统的区别与联系;基于此,总结了DIMA系统的网络通信需求,并通过对比分析光纤通道、航空电子全双工交换式以太网和时间触发以太网,确定了采用时间触发网络实现DIMA系统网络互连在实时可靠通信和系统增量升级等方面的优势。 展开更多

关键词 分布式综合模块化航空电子系统 网络通信技术 体系结构 时间触发网络

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基于Harmony系统工程的IMA应用开发 被引量：3

16

作者 徐文 熊智勇 张国全 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2067-2077,共11页

介绍了结合Harmony系统工程(SE)建模方法进行综合模块化航空电子(IMA)系统应用的开发,采用Rhapsody Harmony框架作为系统设计工具,在IMA应用软件需求进行分析的基础上创建软件模型,对系统的用例图、活动图、时序图、内部块图以及状态图... 介绍了结合Harmony系统工程(SE)建模方法进行综合模块化航空电子(IMA)系统应用的开发,采用Rhapsody Harmony框架作为系统设计工具,在IMA应用软件需求进行分析的基础上创建软件模型,对系统的用例图、活动图、时序图、内部块图以及状态图进行了分析.阐述了在软件模型的基础上,基于Vx Works 653操作系统(OS)的IMA应用开发过程,涉及到模块操作系统的构建、分区操作系统的构建、应用的构建以及综合的构建,其中,模块操作系统的构建涉及到核心操作系统Makefile的开发,分区操作系统的构建涉及到分区操作系统配置表以及其Makefile的开发,应用的构建涉及到应用源程序、应用配置表以及其Makefile的开发,综合的构建涉及到模块配置表以及其Makefile的开发,将应用加载到IMA模块上进行了功能测试,IMA应用运行状态与Harmony软件模型行为一致. 展开更多

关键词 系统建模 RHAPSODY Harmony方法 综合模块化航空电子(IMA)系统应用 VXWORKS 653

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分区软件失效模式和效果研究 被引量：1

17

作者 王运盛 雷航 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2017年第8期2399-2403,共5页

为了解决在综合模块化航空电子系统(IMA)系统架构和分区软件设计面临的分区软件失效模式和应对措施问题,深入分析分区软件与IMA平台之间交互过程,明确了分区软件特有的失效模式。分区软件除了一般软件共有的失效模式以外,其所特有的交... 为了解决在综合模块化航空电子系统(IMA)系统架构和分区软件设计面临的分区软件失效模式和应对措施问题,深入分析分区软件与IMA平台之间交互过程,明确了分区软件特有的失效模式。分区软件除了一般软件共有的失效模式以外,其所特有的交互过程引入了新的失效模式,包括预期的交互功能未能执行、执行过程错误、执行过程超时和特定错误等。根据ARINC 653软件架构中定义的健康监控功能,提出了通过增加健康管理功能等应对措施来处理分区软件的失效,并通过实例分析说明了该措施可以有效降低分区软件失效带来的安全风险,从而提高分区软件和功能应用的可靠性。这些失效模式分析结果和应对措施也适用于其他高安全性要求环境下分区系统设计。 展开更多

关键词 综合模块化航空电子系统 分区软件 失效模式及效果分析 故障树分析 AADL

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网络分区中混合消息集传输模式的精确配置

18

作者 屠晓杰 何锋 +1 位作者 吴庆 熊华钢 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期523-528,共6页

针对分布式综合模块化航空电子网络分区方法,指出其对消息传输模式配置存在不确定性;通过形式化描述将问题转化为包括实时性约束、带宽约束、缓存约束的最优化问题;提出了基于遗传模拟退火的传输模式配置算法,以系统的消息端到端延迟均... 针对分布式综合模块化航空电子网络分区方法,指出其对消息传输模式配置存在不确定性;通过形式化描述将问题转化为包括实时性约束、带宽约束、缓存约束的最优化问题;提出了基于遗传模拟退火的传输模式配置算法,以系统的消息端到端延迟均衡为优化目标.通过给出两个具体算例对算法有效性进行了验证,同时比较了本算法与传统遗传算法的性能.对比结果表明,本算法能够解决传输模式的配置问题,尽管计算时间较传统遗传算法高出18.1%,但所得到的适应度值高出28.7%.本算法为网络分区在实际航电系统中的应用提供了参考. 展开更多

关键词 航空电子 分布式综合模块化航空电子系统 网络分区 遗传模拟退火算法

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多核分区管理方法的设计与实现 被引量：1

19

作者 郝继锋 虞保忠 郭芳超 《计算机工程与设计》 北大核心 2018年第2期387-392,共6页

针对目前综合化模块化航空电子系统中,满足航空电子应用软件接口标准的分区管理方法基于单核嵌入式处理器的现状,研读航空电子工程委员会最新发布航空电子应用软件接口标准第1部分第4次修订版的要求,对恩智浦公司的嵌入式多核处理器、... 针对目前综合化模块化航空电子系统中,满足航空电子应用软件接口标准的分区管理方法基于单核嵌入式处理器的现状,研读航空电子工程委员会最新发布航空电子应用软件接口标准第1部分第4次修订版的要求,对恩智浦公司的嵌入式多核处理器、绿山公司的多核分区操作系统、风河公司的多核分区操作系统进行调研;基于多核分区操作系统设计并实现一种多核分区管理方法,提出3个创新点,包括分区在核间的动态控制方法、C/S架构的多核分区动态控制模型、虚拟机管理器的分区动态控制的接口标准;在典型嵌入式多核处理器目标硬件平台上,对多核分区管理方法的功能正确性进行测试和验证。 展开更多

关键词 综合化模块化航空电子系统 航空电子工程委员会 航空电子应用软件接口标准第1部分第4次修订版 客户/服务器架构 多核分区操作系统 多核分区管理 虚拟机管理器

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基于时间触发通信的机载网络可靠性 被引量：15

20

作者 马跃 朱纪洪 杨佳利 《计算机工程与设计》 北大核心 2020年第5期1201-1206,共6页

根据分布式综合模块化航空电子(DIMA)系统的组网需求,对比事件触发(ET)机制和时间触发(TT)机制,分析时间触发以太网(TTE)的网络特性,说明TTE应用到DIMA的可行性和必要性。针对航空电子系统的高可靠性需求,采用贝叶斯网络分析TTE在环形... 根据分布式综合模块化航空电子(DIMA)系统的组网需求,对比事件触发(ET)机制和时间触发(TT)机制,分析时间触发以太网(TTE)的网络特性,说明TTE应用到DIMA的可行性和必要性。针对航空电子系统的高可靠性需求,采用贝叶斯网络分析TTE在环形拓扑、网状拓扑和星型拓扑等结构下的系统可靠性,分析结果表明,在多余度的情况下,星型拓扑具有最高的可靠性。总结了TTE应用到DIMA的拓扑结构选择和余度设计原则,即根据不同的应用场景和通信节点的重要程度,选择合适的拓扑结构和余度。 展开更多

关键词 分布式综合模块化航空电子系统 时间触发网络 可靠性 贝叶斯网络 余度设计

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