综合模块化航空电子系统标准述评

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。     

小型综合座舱显示系统软件设计与实现

基于小型飞机综合航电系统的应用需求,通过分析小型综合座舱电子系统组成结构,设计了系统逻辑架构,给出了飞行显示器与综合处理机的顶层功能流框图。提出了多通道数据的实时采集、冗余路径实现、数据加卸载等3项关键技术,给出了具体的设计实现方法。该系统在VxWorks嵌入式实时操作系统上实现,已在海鸥300飞机综合航电系统项目中安装使用。     

基于ADMPDE-WNN的网络安全态势预测方法

精确预测网络安全态势,对分析网络安全态势和趋势、调整安全策略具有重要意义。针对复杂网络系统规模变化,建立了层次化网络安全态势评估模型;在分析小波神经网络(WNN)基本原理及优缺点的基础上,将具有寻优能力强、收敛速度快的自适应局部增强微分进化算法(ADMPDE)与WNN算法相结合,提出了基于ADMPDE-WNN的态势预测方法。通过仿真实验分析,ADMPDE-WNN算法大大减小了训练误差和预测误差,提高了网络安全态势预测精度。基于ADMPDE-WNN的网络安全态势预测是一种科学、合理的预测方法,具有一定的理论意义和应用价值。     

航空电子/火控系统综合技术

介绍了航空电子 /火控系统的系统综合技术 5个主要方面 ,并就这 5方面的技术工作进行了简要讨论。     

航电综合显示控制系统航路实时显示算法设计

航路实时显示是航空电子综合显示控制系统的一项重要功能。本文提出的航路实时显示算法,对越过显示屏幕边界的航路进行裁剪处理,解决了对越界航路进行显示引起的航路显示混乱问题,提高了航路动态显示的实时性、稳定性和连续性。     

综合模块化航空电子系统的故障预测与健康管理技术

航空电子系统是保障现代飞机性能的非常关键因素之一,对其开展故障预测及健康管理技术的研究是保证飞机安全性的重要课题。针对航空电子系统综合模块化的发展趋势,研究了一种面向其开放式与模块化架构的故障预测与健康管理系统。通过对综合模块化航空电子系统的分层结构分析,结合关键子系统展开设计,包含了飞机PHM系统的体系结构设计及相关环节的技术实现。结果表明该体系结构可满足航空电子系统标准化、层次化、模块化、开放性的要求。     

复式查表正弦函数值生成方法

硬件实现正弦函数值计算在航空武器系统中经常用到。现有线性插值查表法占用大量存储资源并且计算精度不高,针对该问题,对线性插值查表法的计算误差规律进行分析,并在此基础上提出了复式查表法。复式查表法另建了一个表格,该表格经过一系列变换可以表示出普通线性插值查表法的计算误差。通过对线性插值查表误差的修正可以大幅度提高其计算正弦函数值的精度。仿真证明该方法能在不增加存储资源的情况下大幅度提高计算精度。     

基于MPSR-MOGPR的平台误差系数建模预测算法

针对平台误差系数建模预测问题,提出了基于多变量相空间重构的多输出高斯过程回归预测算法。通过多变量相空间重构将两个相关性较强的平台误差系数重构在一个相空间中,采用多输出高斯过程回归模型同时预测这两个平台误差系数。该算法充分利用了两个误差系数之间的相关性,提高了预测精度,而且可以得到任意置信度下的预测均值和置信区间,为解决平台误差系数建模预测提供一条新的途径。     

综合模块化航电系统高安全性时间管理技术

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。     

红外探测器发展需求

由于未来作战环境复杂,红外探测技术发展面临严峻挑战,而作为红外型武器的核心——红外探测器,正朝着高灵敏、宽谱段、高分辨率、低功耗、小型化和智能化的方向发展。通过回顾相关产业军民两用融合情况和红外探测技术发展历程,总结军事发展对探测器新的要求,以确立新一代探测器发展方向。在详细分析国外红外探测器发展历程和现状的基础上,重点介绍了国外红外焦平面探测器的最新研制情况和成果,包括非制冷红外探测器、制冷型红外探测器、红外双色探测器等,并总结强调第三代红外探测器需要在控制成本的同时不断提高和改进红外焦平面探测系统的性能。最后概述了智能化红外焦平面阵列的发展情况。     

仿真想定规范化开发方法

针对仿真想定权威性和重用性两方面的需求,提出了一种通用的仿真想定规范化开发方法,该方法建立在基于任务空间概念模型的仿真想定概念模型提取规范和基于XML的仿真想定描述规范之上。利用提取规范能够得到与真实军事信息无偏差的仿真想定概念模型,并可以基于此建立合理且权威的仿真想定约束机制;基于仿真想定描述规范,可以得到标准格式的仿真想定,以达到仿真想定重用性的目的。最后,通过项目中的实际应用,初步验证了该方法的合理性和有效性。     

温度应力对MEMS器件分层失效的影响规律

通过分析MEMS器件多层结构界面裂纹疲劳扩展的影响因素及温度应力对界面疲劳的影响机理,建立了温度应力对分层失效影响的理论模型,并建立了双材料结构层的有限元分析模型,研究了温度应力对界面裂纹疲劳扩展的影响规律。研究结果表明:在温度应力作用下,裂纹易沿界面方向扩展;温度幅值升高,裂纹疲劳扩展速率呈指数关系增大;裂纹从形成初期到扩展至分层失效的过程中历经较慢扩展、相对平稳扩展和快速扩展三个阶段。     

基于BP-AdaBoost的电子式电能表故障检测方法

为了解决现有电子式电能表故障检测方法精度偏低、训练速度慢的问题,提出一种BP-AdaBoost复合神经网络故障预测方法。首先,在单一BP神经网络的基础上,利用组合分类器算法AdaBoost对其进行改进,将多个单一BP神经网络作为弱分类器,多次迭代训练得到强分类器;随后,将该故障预测方法应用于电子式电能表的典型故障——整流桥故障的分类判别中;利用Simulink搭建电子式电能表仿真模型,选取故障注入点与观测点,仿真运行生成的故障数据作为BP-AdaBoost算法的处理对象。仿真结果表明,BP-AdaBoost故障预测方法与单一BP神经网络故障预测方法相比,能提高预测精度,显著减小误差,在实际应用中具有一定可行性。     

竞争失效产品加速寿命试验优化设计Monte-Carlo仿真

针对竞争失效产品加速寿命试验存在试验时间长、费用高、效率低的问题,提出了一种基于Monte-Carlo仿真的竞争失效产品加速寿命试验优化设计方法。采用Monte-Carlo对竞争失效产品的加速寿命试验进行仿真模拟,以正常使用应力下的p阶分位寿命渐近方差估计最小为目标,以各试验应力水平及对应应力下的试验截尾数作为设计变量,采用MLE理论进行统计分析,建立了基于仿真的竞争失效产品加速寿命试验优化设计模型。最后通过GA-BP神经网络对目标函数进行拟合,降低了仿真规模,提高了试验效率,为电子装备寿命预测的加速试验方案优化设计提供技术支撑。     

共享孔径交错阵列综合优化方法

共享孔径稀疏交错布阵作为多功能综合传感器系统的关键技术基础,可以减少天线的数量,节省空间,降低载荷和制造成本。利用差集构造的共享孔径交错阵列,由于阵元的非均匀稀疏分布而导致存在较高的旁瓣电平,提出一种将差集理论和遗传算法相结合对阵列进行优化的方法。首先由差集确定交错阵列的阵元位置,再以激励幅度分布为决策变量,利用遗传算法同步降低各子阵的旁瓣电平,使得共享孔径交错阵列的整体性能得到提升。仿真结果表明,该方法有效抑制了阵列的旁瓣电平,是一种有效的交错阵列优化方法。     

AFDX实时流量的时间确定性中间件接入模型研究

为保证COTS平台下的航空电子应用在航空电子全双工以太网(AFDX)上的时间确定性接入,设计了AFDX网络实时流量的中间件接入模型。通过基于中间层驱动过滤机制的协议转换,实现了双边网络的协议对接,并给出了帧顺序号(SN)的插入方法;通过对虚拟链路(VL)在时间上进行有效分配,避免了速率受限的数据流对物理链路的争用,在实现单条VL的BAG整形基础上提出了使实时流量抖动最小的VL复合时间调度算法。搭建典型实验环境对该模型进行仿真实验,结果表明,中间件模型能准确地实现数据帧TCP/IP协议与AFDX协议格式的相互转换,且该时间调度算法大大减小了VL复合所产生的抖动,保证了数据流传输的时间确定性。     

PWM型高压电源的设计

以CRT为像源的平视显示系统对高压电源的性能、效率、体积、重量等有很高的要求,PWM型高压开关电源因为具有体积小、重量轻、效率高等优点而获得了广泛的应用。对PWM型高压电源的原理、单元电路等进行详细的介绍。电路采用逆变方式,从27 V直流电压,经过功率变换、升压变压、倍压整流等环节产生所需要的高电压。电压的稳定调节通过安置在负反馈通道中的脉宽调制器SG1525A实现,其基本原理是,采样电路对输出电压进行采样,与基准电压进行比较后,引起PWM产生的方波宽度改变,控制功率变换器中开关管的通断时间,使得输出电压向相反方向改变,从而使输出电压保持稳定。     

光纤通道区分服务优先级流量的路径分配方法

针对航空电子光纤通道网络通信任务服务要求的不同,对于硬实时偶发、硬实时周期以及软实时任务区分优先级,发展了一种优先考虑高优先级任务的端到端延迟保证路径分配方法。采用共轭网络演算分析得到流量经过级联后的端到端最坏情况延迟上限,并结合优先级得到流量的路径。共轭网络演算使级联服务曲线的min-plus卷积转化成变换域中的加法,简化了端到端服务曲线的计算。最后通过一个实例进行分析验证,说明采用上述方法得到路径分配方案可以使高优先级任务的延迟上界小于不进行区分服务的延迟上界。     

无人机编队管理的研究综述

多个无人机(UAV)组成编队执行协同探测、侦察、作战等任务的整体性能相比单个UAV会有很大程度的提高。将UAV编队执行任务的生命周期分为编队形成、编队向任务区域飞行、编队向任务区域飞行过程中动态调整队形、编队进入任务区域执行任务并动态调整队形、编队返回、编队解散6个阶段,并归结为编队集结、编队保持和编队重构3个关键技术问题。对它们的研究现状进行了分析和总结,并对未来的发展方向和研究挑战进行了展望。