机载计算机BIT设计技术及策略研究

机内测试(Built-in Test,BIT)技术是改善系统或设备测试性和维修性的重要途径,通过在机载计算机中设计专门的BIT算法,可以达到大幅度提高机载计算机的可靠性和安全性的目的,但高的虚警率是阻碍其广泛应用的一个重要原因;在对机载计算机BIT虚警原因进行分析的基础上,提出一种新型的机载计算机BIT设计策略,并给出了算法流程图;提出了数字I/0通道、A/D、D/A通道、串行接口等关键部分的故障检测解决方案,经过实践证明该策略的测试覆盖率达90%以上,降低虚警率约35%,明显提高了机载计算机的可靠性及可维护性。     

一种新型飞行器管理计算机的设计和实现

围绕新一代先进航空飞行器,对高度综合化飞行器管理计算机的需求,国内外争相开展新型容错计算机的相关技术研究;ARINC 659背板总线因其强实时性、高带宽、抗干扰和容错能力强而著称,现已成为航空电子设备标准背板总线,也已成为模块化、综合化架构航电系统的关键技术;因此,基于ARINC 659总线容错计算机的研制已逐渐成为高可靠航空电子系统研究的热点和重点;提出了基于ARINC 659总线的新型容错计算机构架设计方案、余度管理以及故障实时诊断与隔离等关键技术。     

混合三余度无人机飞控计算机硬件结构设计及可靠性分析

飞控计算机是整个无人机飞控系统的核心部件,其可靠性直接影响着无人机的飞行安全;为了提高飞控计算机的稳定性和可靠性,结合工程实践,提出了一种混合三余度无人机飞控计算机硬件结构设计方案,概括描述了各组成部分的工作原理,并采用马尔科夫模型对该方案进行了可靠性分析;数据结果表明,混合三余度无人机飞控计算机较单机可靠性有了明显提高,满足无人机飞控计算机的可靠性要求,可作为高可靠性长航时无人机飞控计算机设计的参考方案。     

基于虚拟仪器的无人机机载计算机测试系统

分析了无人机机载计算机测试需求，讨论了基于虚拟仪器的机载计算机综合测试系统的基本功能、硬件配置、软件设计等，给出了系统试验结果，利用该系统测试机载计算机能将故障定位至板级。     

一种高性能无人机机载计算机设计

目前的机载计算机已无法满足无人机在功能多样化、自主化、智能化等方面的要求.通过并行多处理器系统和任务载荷自主管理系统的设计,提高核心计算机的自主能力;通过神经网络单元、模糊推理单元和智能决策单元的设计,提升核心计算机的智能水平;这两方面的设计提高了核心计算机的自主控制能力和智能化决策能力,满足了高性能无人机平台自主能力和智能水平的要求.     

ARINC659背板总线在余度计算机中的应用

飞控计算机的发展经历了从模拟到数字,从低性能到高性能的历程。随着技术发展,具有任务可靠性高、延时低等优点的分布式计算机得到越来越多的应用。根据分布式计算机的余度配置、同步/异步需求,考虑到可靠性及维修性要求,简要对比分析了几类机载总线技术,提出了时间规划方法,使应用软件、底层数据可以按照时间规划传输并保持同步。同时,针对传统的ARINC659协议只确定单机箱传输方法,不适用于机箱间数据传输等问题,创新性地提出了2种基于ARINC659总线的双机箱同步计算机应用方案,并对不同的设计方案进行了工程应用分析和时延测试。最后结合当前技术发展,研判未来机载计算机和总线的发展趋势。     

机载计算机关键技术的研究

研究了机载计算机关键设计技术并系统地总结了模块设计和加固设计技术，以及机载计算机研制流程。     

一种可支持多种类型电路进行BIT的检测方法

机内测试（Built-in-Test, BIT）技术是机载计算机实现故障检测、故障处理及提高系统可靠性的重要技术。提出了一种可同时支持过压保护电路、频率检测电路、模拟量采集电路、离散量输出电路进行BIT的检测方法。实际应用证明使用该方法后,产品的故障覆盖率与检测正确率明显增长,可有效提高产品的可靠性和可维护性,进而降低产品维护成本。     

一种用于机载计算机测试的模拟综合系统

为了对一种机载嵌入式计算机进行可靠性测试，我们研制了一套能模拟多个机载设备工作状态并完成系统综合的计算机装置，本文介绍了该装置的系统组成、工作原理、硬件与软件设计，该系统功能完善、操作简单、易于维护，已经成功的应用在某型号飞机的测试试验中。     

机载火控系统通信管理计算机研究

介绍了机载火力控制系统的组成和各部分的功能，详细介绍了稳瞄系统的结构，给出了稳瞄系统通信管理计算机与其他单元间的电气连接。基于PC104嵌入式计算机，设计了稳瞄系统通信管理计算机，实现了操控器、光电传感器以及显示器等之间的数据通信。     

基于UAV的ARAIM测试技术研究

为了提升GNSS在航空应用中的服务性能,目前国内外进行了多项关于高级接收机自主完好性监测(ARAIM)算法的研究,这些研究主要基于算法仿真,但相对缺乏基于实际场景和实际测量数据的测试性研究.研究基于无人机(UAV)的ARAIM测试技术,以测试在实际场景下ARAIM的可用性,同时验证ARAIM仿真算法的正确性.根据ARAIM的理论研究成果,改写机载端ARAIM用户算法;搭建8旋翼无人机ARAIM测试硬件平台并进行了典型场景测试;分析测试数据并说明测试中ARAIM的可用性情况.结果表明搭建的基于UAV的ARAIM测试平台可以完成测试任务,飞行测试验证了BDS+GPS ARAIM的机载可用性.     

一种新型的加固计算机箱设计

介绍了一种新型加固计算机机箱,其独特的双层箱体结构,使它适合在各种复杂恶劣的环境条件下使用。通过设计实践,阐述了该箱体的结构特点和密封、隔振缓冲、电磁兼容等方面的具体解决方法,特别是箱体成型和综合热设计等关键技术。经环境试验和工程实际应用的检验,证明其具有较好的综合防护性能。     

基于机载计算机的无人机智能巡检方案

随着无人机飞行制造技术的不断发展,传统人力巡检在一些领域已逐渐被无人机巡检所取代,相关领域已涉及到森林虫害、电力巡检、工地安全、渔政执法等。针对目前无人机巡检中对巡检目标的实时检测、结果的实时传输以及巡检飞行的智能操控需求,设计了一种基于机载计算机的无人机智能巡检方案。通过机载计算机取代传统方案的移动图形工作站,并结合轻量化网络对检测模型进行轻量化改进,实现无人机检测端直接进行边缘计算。然后通过优化机载端与APP的传输方案以及设计云端远程巡检控制方案,实现无人机的机载端实时自动回传检测结果,并上传至云平台。实验表明,该方案无需移动端复杂操控,可实现远程下发巡检任务指令并实时接收检测结果,达到远端人员可快速精准响应的目的。     

某型飞机机载计算机检测仪测试软件设计

针对引俄检测仪规定的机载计算机硬件检测功能和作战训练对机载计算机软件逻辑功能校验的需求,设计了基于嵌入式计算机平台和虚拟测试环境的计算机检测仪测试软件;阐述了检测仪的总体结构,较为详细的介绍了检测仪软件的组成、运行流程和控制状态设计,软件设计过程中采用了逆向工程、双语兼容和被测软件模板对比等关键技术;该测试软件已经在某型飞机机载计算机检测仪安装使用,实用证明其操作方便,运行稳定可靠,能够提高训练和作战准备工作的效率。     

一种分布式时钟同步技术设计

时钟同步是分布式网络内各节点设备协同工作的重要前提,网络内许多任务的完成都需以时钟同步作为基础;为了实现分布式系统中高精度的时钟同步,文章在现有的时钟同步技术的基础上,设计了一种分布式时钟同步技术,以北斗卫星授时技术作为主同步机制,单向时钟同步技术作为辅助同步机制;即在正常情况下网络中的节点设备利用北斗卫星进行授时,而在无法顺利接收北斗授时信号的少数情况下,节点设备之间利用单向时钟同步技术完成时钟同步,两者结合共同实现不同情况下高精度的时钟同步;在LabVIEW编程环境下设计仿真程序对方案进行验证,结果表明,该方案可以实现分布式系统中的时钟同步,方案的可行性可以得到验证,然后通过进一步的误差分析可知,误差处在一个可接受的范围内.     

基于操作系统调用的容错计算机系统同步技术研究

同步是实现基于表决的容错计算机系统的关键过程.现有的采用基于硬件或应用软件同步技术的系统存在设计和制造困难、兼容性差和难以使用等问题.提出了一种基于操作系统调用的同步机制;描述了其同步算法;介绍了在Linux操作系统上的实现.该同步机制对应用程序完全透明,同步点无需人工设置,同步算法由软件和硬件结合的方式实现.实验结果表明该同步机制是可行的,较好地达到了系统易设计和好使用的目标.     

论新世纪计算机通信技术研究的探讨

随着高新技术的不断开发,数字通信及控制技术也在飞速发展,计算机通信及控制技术得到了广泛应用,针对各种情况探讨了保证计算机通信与控制系统可靠运行的措施。     

基于计算机技术的工程设计研究

基于计算机技术的广泛发展,其设计功能也得到了有效地进展。鉴于此,本文首先对计算机发展特点与发展趋势做了较为详尽的描述;接着又从工程设计与工业设计两个方面的实例说明基于计算机技术的设计应用所要遵循的原理和特点,说明了这一设计技术的应用日益广泛性。     

一种用于无人机的分布式飞行控制系统设计①

分布式结构已广泛应用于高可靠航空电子设备的设计中。设计了一种基于控制局域网（CAN）的分布式飞行控制计算机,用于在执行飞行任务过程中无人机的飞行控制律解算和系统管理。根据无人机控制的实时性和可靠性需求,提出了一种CAN通信、双端口随机访问存储器（DPRAM）通信和控制任务相互配合的内部通信机制。实验表明根据该通信机制设计的通信方案完全满足无人机控制的实时性和可靠性要求,同时解决了分布式结构引入的数据延时问题。