航电仿真系统集成验证平台设计方法的研究

合集下载

飞机航空电子系统综合验证平台研究

飞机航空电子系统综合验证平台研究周涛;赵永库【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】4页(P62-65)【作者】周涛;赵永库【作者单位】中航工业第一飞机设计研究院;中航工业第一飞机设计研究院【正文语种】中文现代航空电子系统综合验证存在于航空电子系统开发研制、集成测试、投入使用以及升级维护过程中，几乎贯穿于飞机整个生命周期。

通过试验尽早暴露设计缺陷、发现问题，可以有效降低系统开发集成风险，缩短研制周期[1]。

对于现代飞机而言，先进的航空电子系统可以执行越来越多的任务，逐渐将飞行员从单调重复的飞行中解放出来[2]。

航空电子系统已经成为保证飞机安全和完成各种飞行任务不可或缺的部分，涉及学科广，更新换代快，能力不断提升，逐渐向模块化、综合化和智能化方向发展[3]，使系统的集成和综合验证成为一项更加复杂的系统工程。

综合验证是飞机型号研制过程中最为关键的环节，可以验证飞机的各种功能。

性能是否满足设计要求，是确保满足用户需求的关键环节，日益受到用户和工业部门的重视。

传统的综合验证平台环境下耗费大量人力、物力，导致型号研制周期变长、研制费用增长。

为了节约成本，缩短研制周期，新时期对验证平台提出了更高的要求，而现代网络技术、通信技术、计算机技术及虚拟仪器等技术的快速发展，为研制更加先进、高效、实用、完善的综合验证平台提供了条件[4]。

本文针对航空电子系统，对几种综合验证平台进行了简述，重点分析了半物理综合验证平台的架构组成，并研究分析了新一代综合验证平台的需求和发展方向，为新型号验证平台建设提供了借鉴。

综合验证平台简要分析航空电子系统综合试验验证是利用仿真与测试平台，逐步把航空电子系统内部结构中的各分系统模型或设备实物按照系统设计的逻辑架构和物理架构集成起来，使在各种适当的外部环境中动态运行，从而验证系统是否满足功能与性能等设计要求。

在航空电子系统的研制周期内，有全数字仿真综合、半物理仿真综合和全物理系统综合3种验证平台，以保证在系统需求分析和设计阶段、软件开发阶段、子系统开发阶段和全系统综合阶段进行不同层级的综合测试。

基于模型的系统工程在航电系统设计中的研究与仿真

基于模型的系统工程在航电系统设计中的研究与仿真1. 引言1.1 背景与目的航电系统作为飞机的核心系统之一，其设计与性能直接关系到飞机的飞行安全和效率。

随着航空技术的不断发展，航电系统的功能和复杂性也在不断提升，对系统设计、集成和验证提出了更高的要求。

基于模型的系统工程是一种综合利用建模、仿真和分析工具的方法，可以帮助工程师更好地理解系统的复杂性、优化设计方案、降低开发风险。

在航电系统设计中，采用基于模型的系统工程方法可以提高设计效率，降低成本，确保系统的性能和安全性。

本文旨在探讨基于模型的系统工程在航电系统设计中的应用，并通过研究案例和仿真技术的介绍，为航空工程领域的研究和实践提供借鉴和参考。

通过深入研究航电系统设计中基于模型的系统工程，可以推动航空技术的发展，提升飞机的性能和安全性，推动航空产业的可持续发展。

1.2 研究意义航电系统设计是航空航天领域中至关重要的一个组成部分，其关系着航空器的安全性、可靠性和性能。

基于模型的系统工程在航电系统设计中的研究与仿真具有重要的实践意义和指导意义。

基于模型的系统工程能够提供设计过程中的可视化、数字化、模拟化工具，使设计人员可以更直观地了解系统的结构和功能，更方便地对设计方案进行评估和优化。

通过建立系统模型，可以对复杂的航电系统进行分析和设计，提高系统设计的效率和质量。

基于模型的系统工程还可以帮助设计人员在设计初期发现和解决问题，减少设计时间和成本，提高系统的可靠性和安全性。

通过模拟和仿真可以对系统进行全面的验证和评估，提前发现潜在的问题，并及时进行调整和改进。

基于模型的系统工程在航电系统设计中的研究与仿真具有重要的实践意义，可以提高系统设计的效率和质量，保障航电系统的安全性和可靠性。

对基于模型的系统工程在航电系统设计中的应用进行深入研究和探讨，将对航空航天领域的发展和进步起到积极的推动作用。

1.3 研究方法研究方法是科学研究的核心环节，是实现研究目的的重要手段。

航电仿真系统集成验证平台设计技术研究

航空航天科学技术13DOI：10.16660/ki.1674-098X.2007-5640-4647航电仿真系统集成验证平台设计技术研究①朱晓飞李震华(上海飞机设计研究院试验验证中心上海 201210)摘要：设计实现航电仿真系统集成验证平台是为了能够保证整个航电仿真系统成功研制的重要技术。

本文中提出了一种适用多样系统总线协议的航电模拟仿真系统集成验证平台的设计技术方案，解决了传统式航电模拟仿真系统集成验证平台的单一性和扩展性的难题，满足系统集成度高、交联关系繁杂的航电系统集成验证要求。

该平台可运用于航电系统的半物理集成、全数字集成以及全实物动态集成，确保试验各环节的衔接、航电系统集成效率高和航电系统集成的质量。

关键词：航电仿真系统集成验证总线激励全数字仿真中图分类号：V243;TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2020)10(a)-0013-03Research on Design Technology of Avionics Simulation SystemIntegrated Verification PlatformZHU Xiaofei LI Zhenhua(Test and Evaluation Center, Shanghai Aircraft Design and Research Institute, Shanghai, 201210 China)Abstract: The design and implementation of avionics simulation system integration verification platform is an important technology to ensure the successful development of the whole avionics simulation system. In this paper, a design technology scheme of avionics simulation system integration verification platform which is suitable for various system bus protocols is proposed, which solves the problems of single and expansibility of traditional avionics simulation system integration verification platform, and meets the requirements of avionics system integration verification with high system integration and complex cross-linking relationship. The platform can be used for semi physical integration, full digital integration and all physical dynamic integration of avionics system to ensure the connection of test links, high efficiency of avionics system integration and quality of avionics system integration.Key Words: Avionic simulation system; Integration verification; Bus excitation; Digital simulation综合航空电子系统简称“航电系统”。

航空电子综合化仿真系统设计分析

航空电子综合化仿真系统设计分析摘要：在航空事业发展的过程中，航空电子系统的应用非常广泛，其支持所有飞机完成与电子相关的任务，其中包括了导航、飞行控制等方面。

本文主要是对其仿真系统进行设计和分析，了解仿真系统的数据管理、任务管理等方面的功能，提出显控、惯导、火控雷达及IFU等仿真子系统方面的设计，使航空电子综合化仿真系统发挥出应有的作用。

关键词：航空电子；仿真系统；实时同步引言：从现代航空发展领域来看，航空电子的综合化系统在导航、雷达、控制等方面有很强的应用能力，可以帮助飞机实现各种飞行任务。

而其仿真系统则是根据系统的总拓扑结构而研发出的一种基于计算机数字化的仿真模型，对飞机进行仿真操作，从而能够及时了解综合化系统的各个功能运行情况，也能在计算机中了解飞机信息变化，从而达到安全测试的效果。

1.仿真系统功能1.1资源数据管理仿真系统主要是以需求链管理作为基础，并且以1553B当作信息的总线，将各个仿真系统中的子系统和需要进行仿真的设备联系起来，使其成为一个整体。

为了保证仿真系统发挥出更好的作用，所以就需要保证其功能的完善。

对于资源数据管理的功能来说，由于仿真系统中的各个子系统都是系统的组成部分，同时也是各功能的基础。

此功能主要是对子系统中的一些数据和资源进行分析，了解其是否出现故障等情况，并进行调配，保证子系统可以顺利的运行。

在进行资源数据管理的时候，就需要对子系统现在的状态进行检测，在事故确诊之后要进行登记，然后把数据传输至仿真主系统中，使人员及时进行故障的修理[1]。

1.2任务管理仿真系统是一个整体，其运行的任务相对比较复杂，常常需要各个子系统进行配合，所以就需要运用到任务管理的功能。

主系统需要先把各个任务分解到各个子系统中，让子系统的相关模块可以针对所下发的人物开始运转，然后主系统也要对每一个任务的状态、子系统的功能进行统一的调配和安排，生成数据表格，这就是进行任务管理的依据。

仿真系统的主控制中心要向不同的子系统发出任务代码和控制码，从而来实现子系统运行的控制，最后要把子系统所执行任务的输送到主系统中，完成最终的任务管理。

航空电子系统通用集成测试平台的设计

0 引言航空电子显示系统是飞行机组人员操控和驾驶飞机的操作界面，它应确保机组人员能够高效、安全地驾驶飞机，同时监控飞机各个系统，并实时的与其他系统进行交互。

航电显示系统和飞机其他主要系统都存在接口，大量的接口功能/数据需要在系统集成阶段进行集成和测试，具有任务量大、工作复杂的特性。

同时因为航电显示系统安全开发保证等级（Development Assurance Level，以下简称DAL）大多是A 级（请参考DO-178C）[1]。

在实际项目开发过程中，需要设计“航电系统通用集成测试平台”来协助解决民机项目中软件研制过程的验证问题。

1 平台功能“航电系统通用集成测试平台”在软件开发生命周期的早期提供软件集成的环境，从而降低软件开发的成本；减少后期软/硬件、系统接口集成的风险。

同时，平台的可拓展性提供了软件开发阶段就可以对系统层面接口控制数据（Interface ControlData，简称ICD）进行测试和验证，极大的降低后期系统集成的风险和成本，能为项目的最终顺利完成奠定良好的技术基础。

2 平台架构2.1 通用接口服务器（GIO Server）通用接口服务器采用的架构如图2所示。

通用接口服务器可以管理和发送所有的飞机接口总线图1 航电系统通用集成测试平台架构13图3 通用总线监视器架构图4 通用总线监控的GUI 示例ICD 配置提供图形用户接口来方便用户对板卡设备驱动进行传输功能配置，支持对各类总线进行配置。

（1）ICD 导入通用总线集成测试平台的ICD 配置支持xml，csv 格式ICD 文件的导入。

其他格式的文件可以转换成csv 或xml 格式后进行导入。

（2）总线配置ICD 总线配置主要功能分为三个部分：总线数据编辑、总线板卡配置、多选择操作。

3.4 数据激励数据激励（Data Injection and Script Module，以下简称DISM）允许用户通过激励和通用总线测试平台进行交互，注入、重载或修改总线数据并发送给相关系统，完成软件或系统接口集成测试。

基于模型的系统工程在航电系统设计中的研究与仿真

基于模型的系统工程在航电系统设计中的研究与仿真1. 引言1.1 研究背景航空电子系统作为航空航天领域中不可或缺的一部分，其设计与研发一直是工程技术领域中的重要问题。

随着航空航天技术的不断发展，航电系统的设计要求也越来越高，各种复杂性、安全性等方面的要求日益增加。

传统的航电系统设计方法往往存在一些问题，如设计过程中的不精确性、原型验证成本高等，因此迫切需要一种更加有效和精确的系统工程方法来支撑航电系统设计。

研究关于基于模型的系统工程在航电系统设计中的应用具有重要的研究意义。

通过深入探讨航电系统设计中基于模型的系统工程方法的应用，可以为航电系统设计提供更加有效的支持，提高设计效率、降低风险，推动航空电子技术的发展。

【研究背景】1.2 研究目的本文旨在探讨基于模型的系统工程在航电系统设计中的研究与仿真方法，旨在建立有效的航电系统设计模型，提高系统设计效率和质量。

具体目的包括：1. 分析航电系统设计中存在的问题和挑战，探讨传统方法在面对复杂系统设计时的局限性；2. 介绍基于模型的系统工程方法，在系统设计阶段通过建立模型来更好地理解系统，优化设计方案；3. 通过案例分析，验证基于模型的系统工程在航电系统设计中的应用效果，探讨其在实际工程中的可行性和有效性；4. 提出模型验证与评估的方法，保证设计模型的准确性和可靠性；5. 探讨系统工程在航电系统设计中的实际运用，为未来航空电子系统设计提供借鉴和参考。

通过以上研究目的，本文旨在为航电系统设计领域的研究和实践提供有益的理论参考和方法指导。

1.3 研究意义航空电子设备作为飞机系统的重要组成部分，对飞行安全和效率具有至关重要的影响。

基于模型的系统工程在航电系统设计中的研究与仿真具有重要的理论意义和实践价值。

基于模型的系统工程方法可以帮助工程师更好地理解航电系统的复杂性和系统整体性，有助于提高设计效率和准确性。

通过建立系统模型、进行仿真分析，可以在系统设计阶段发现问题，并针对性地进行改进，从而避免在后期开发和测试阶段出现严重的问题。

航电系统仿真方案

航电系统仿真方案1. 引言航电系统是现代飞机上至关重要的一个子系统，它负责飞机的导航、自动驾驶、通信和显示等功能。

为了确保航电系统在实际飞行中的准确性和可靠性，飞机制造商和航空公司通常使用仿真技术进行系统验证和测试。

本文将介绍一种航电系统仿真方案，旨在实现对航电系统的全面测试。

2. 仿真环境搭建2.1 仿真平台选择在航电系统仿真方案中，选择一个合适的仿真平台非常重要。

常用的仿真平台有MATLAB/Simulink、LabVIEW和PSCAD等。

根据仿真需求和项目预算，选择一个功能强大、易于使用且具有良好性能的仿真平台。

2.2 仿真模型建立仿真模型的建立是航电系统仿真方案的核心部分。

首先，根据实际飞机的物理特性和航电系统的功能要求，建立相应的数学模型。

然后，使用选定的仿真平台，利用数学建模工具或编程语言编写仿真模型。

2.3 环境参数配置在进行航电系统仿真时，需要配置适当的环境参数，以模拟飞行过程中的不同工况和环境条件。

这些参数包括飞行速度、海拔高度、气温、湿度等。

通过配置合适的环境参数，可以评估航电系统在不同条件下的性能和稳定性。

3. 仿真测试方案3.1 功能测试航电系统的功能测试是确保系统符合设计要求的关键步骤。

其中包括导航功能测试、自动驾驶功能测试、通信功能测试和显示功能测试等。

通过在仿真模型中输入特定的输入信号，并对输出结果进行分析和验证，可以评估航电系统的功能是否正常。

3.2 性能测试除了功能测试，对航电系统的性能评估也是非常重要的。

性能测试包括系统响应时间、精度、稳定性和抗干扰能力等方面的考察。

通过在仿真模型中引入不同的干扰信号、评估系统的响应速度和精度，可以得出航电系统在各种情况下的性能指标。

3.3 故障模拟测试航电系统的故障模拟测试是为了验证系统在面对故障时的自愈能力。

通过在仿真模型中引入各种可能的故障情况，并观察系统对故障的响应和恢复能力，可以评估航电系统的可靠性和鲁棒性。

4. 结果分析和验证在完成航电系统仿真测试后，需要对仿真结果进行分析和验证。

基于模型的系统工程在航电系统设计中的研究与仿真

基于模型的系统工程在航电系统设计中的研究与仿真【摘要】本文旨在探讨基于模型的系统工程在航电系统设计中的应用。

首先介绍航电系统设计的概述，并阐述基于模型的系统工程的重要性和意义。

随后详细讨论了建立航电系统设计的模型的方法和步骤，以及模型验证和仿真验证的过程。

也探讨了模型优化和改进的策略。

在总结了基于模型的系统工程在航电系统设计中的价值，并展望了未来的研究方向。

通过本文的研究，可以为航电系统设计提供更加科学、高效和可靠的方法，促进航空技术的发展。

【关键词】航电系统设计、系统工程、模型、仿真、验证、优化、改进、价值、未来研究方向1. 引言1.1 研究背景航空电子系统在航空工业中扮演着至关重要的角色，它们负责飞机的导航、通信、控制和监测等功能。

随着飞机性能要求的不断提高和技术的不断发展，航电系统的设计需求也变得更加复杂和精密。

传统的航电系统设计方法主要依赖于经验和试错，这种方法存在着设计周期长、重复性高、成本昂贵的缺点。

如何利用先进的技术手段来辅助航电系统设计成为了当前研究的热点之一。

基于模型的系统工程技术正是为解决这一问题而发展起来的一种方法。

它利用建模、仿真和优化等手段，通过对系统进行整体建模和分析，可以在设计阶段快速评估系统性能、减少设计风险，并最终提高系统的可靠性和性能。

在航电系统设计中应用基于模型的系统工程技术，可以有效提高设计效率，降低设计成本，缩短设计周期，进而推动航空电子技术的发展。

本文将探讨基于模型的系统工程在航电系统设计中的研究与仿真，研究其在航电系统设计中的应用，探讨如何建立航电系统设计的模型，验证模型的准确性和有效性，以及如何优化和改进模型。

希望通过本文的研究，能够为航空电子系统的设计提供新的思路和方法。

1.2 研究意义研究基于模型的系统工程在航电系统设计中的意义，首先可以帮助设计人员更好地了解系统整体结构，通过建立精确的模型，可以更清晰地描述系统各个组成部分之间的关系，从而减少设计过程中的误差和不确定性，提高系统设计的可靠性和性能。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

航空电子系统，简称航电系统，是现代民用飞机的重要组成部分。被认为是飞机上最为重要和复
中各信息流状态的变化，测试航电仿真组件或模块的工作情况，是保证整个航电仿真系统研制成功的必要技术。现阶段飞机上的航电系统之间主要依靠
ｐｌａｔｆｏｍ．Ｂｒａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｄｙｎａｍｉｃｃｒｅａｔｉｏｎｏｆｍｕｈｉｔｈｒｅａｄ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｏｂｊｅｃｔ－ｏｉｒｅｎｔｅｄｄｅｓｉｇｎｐｒｏ —
ＺＨ０ＵＤｅ．ｘｉｎ．ＰＥＮＧＮｉ．ｎａ，ＭＡＴｅｎｇ．ｄａ
（ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＣｏｌｌｅｇｅ，ＣｉｖｉｌＡｖｉａｔｉｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００３００，Ｃｈｉｎａ）
杂的系统之一【 ” 。随着仿真技术的发展，航电仿真已
ｄｅｓｉｇｎｏｆｍｏｄｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄｌａｙｅｒｅｄｏｐｅｎａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｗａｓｕｓｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｃｌａａｂｉｌｉｔｙａｎｄｒｅｕｓａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅ
ｒａｇｍｉｄｅａ，ｔｈｅｐｌａｔｆｏｍ Байду номын сангаас ｗａｓｍｏｒｅｕｎｉｖｅｒｓｌｉａｔｙ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｖｉｏｎｉｃｓｓｉｍｕｌａｔｅ；ｌｆｉｇｈｔｓｉｍｕｌａｔｅ；ｂｕｓｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ；ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｖｅｉｒｉｆｃａｔｉｏｎ；ｍｕｈｉｔｈｒｅａｄ
摘要：针对传统航电仿真系统集成验证平台的功能单一、可扩展性低、重复开发多等问题，
提出一种支持多种总线协议的通用航电仿真系统集成验证平台的设计与实现方案。通过
分层开放式架构与模块化设计，提高了软件的可扩展性与可重用性．为通用性的实现提供保障。在采用多线程动态创建技术保证平台实时性的基础上，结合面向对象设计思想，实
ａｖｉｏｎｉｃｓｄｅｖｉｃｅａｎｄｐｏｏｒｉｎｓｅｌａａｂｉｌｉｔｙ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｓｅｐｒｏｂｌｅｍｓ，ａｎｅｗｍｅｔｈｏｄｔｏｄｅｓｉｇｎａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎ — ｔｅｇｒａｔｅｄｖｅｉｒｉｆｃａｔｉｏｎｐｌａｆｏｔｒｍｗａｓｐｒｏｖｉｄｅｄ，ｗｈｉｃｈｗａｓａｄａｐｔｔｏｍｕｌｔｉｐｌｅｋｉｎｄｓｏｆｐｒｏｔｏｃｏｌｓｉｎｔｅｒａｇｔｅｄａｖｉｏｎｉｃｓｂｕｓ．Ｔｈｅ
现了该平台的通用性
关键词：航电仿真；飞行仿真；总线激励；集成验证；多线程
中图分类号：ＴＰ２０２
文献标志码：Ｂ
ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＭｅｔｈｏｄｏｆＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＶｅｒｉｉｃｆａｔｉｏｎＰｌａｔｆｏｒｍｆｏｒＡｖｉｏｎｉｃｓＳｉｍｕｌａ－ｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒａｖｉｏｎｉｃｓｓｉｍｕｌａｔｏｒｓｙｓｔｅｍｗａｓｏｎｌｙａｐｐｌｉｃａｂｌｅｔｏｏｎｅ
文章编号：１００１－９９４４（２０１５）０３ — ０００１ — ０５
航电仿真系统集成验证平台设计方法的研究
周德新，彭妮娜，马腾达
（中国民航大学航空自动化学院，天津３００３００）