本文關(guān)鍵詞：基于AADL的綜合模塊化航電系統(tǒng)平臺可靠性建模與GSPN分析方法

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【摘要】：綜合模塊化航空電子系統(tǒng)(Integrated Modular Avionics,IMA)作為未來大型客機航空電子系統(tǒng)發(fā)展的重要方向,其廣泛采用了資源共享的體系結(jié)構(gòu),在提供更加復(fù)雜、強大的航電功能同時也帶來了更加復(fù)雜的故障增殖模式,一旦共享資源發(fā)生故障,使用共享資源的功能都會存在失效的可能,從而出現(xiàn)故障傳播、相互感染;另外航電系統(tǒng)為了提高可靠性廣泛采用了故障限制及備份機制,這使得航電系統(tǒng)具有明顯的動態(tài)特性,同時隨著航電系統(tǒng)規(guī)模與復(fù)雜度的不斷提升,由可靠性/安全性工程師直接構(gòu)造故障樹等進(jìn)行分析的方法已經(jīng)不能滿足設(shè)計開發(fā)和升級維護(hù)的要求,因此需要在航電系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)的過程中使用統(tǒng)一的模型形式,建立有效的模型轉(zhuǎn)化規(guī)則并結(jié)合形式化分析技術(shù)來提高可靠性、安全性分析的效率。在這樣的背景下,本文提出了基于AADL(Architecture AnalysisDesign Language)語言建立IMA平臺的可靠性模型,再轉(zhuǎn)化為GSPN(Generalized stochastic Petri nets)進(jìn)行可靠性分析的方法。本文首先對IMA相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、文獻(xiàn)及工業(yè)實踐(如波音B787、空客A380)進(jìn)行了研究,從中總結(jié)IMA平臺的組成及各組成部分之間的關(guān)系,這些研究為IMA平臺組件與AADL元素搭建了“橋梁”,使得AADL語言描述IMA平臺體系結(jié)構(gòu)成為可能;接著研究了IMA系統(tǒng)中單獨軟件、單獨硬件、單獨組件的錯誤行為,同時對于軟硬件之間的錯誤傳播及組件之間的錯誤傳播也作了一定的研究,并且均給出了對應(yīng)的用AADL語言創(chuàng)建的錯誤模型,以上研究可為建立IMA平臺AADL可靠性模型提供指導(dǎo)。為了進(jìn)一步分析使用AADL語言建立的可靠性模型的故障動態(tài)行為,本文同時研究了AADL可靠性模型往GSPN轉(zhuǎn)化規(guī)則,主要涉及單獨組件轉(zhuǎn)化規(guī)則、錯誤傳播轉(zhuǎn)化規(guī)則、模式轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)化規(guī)則,這些轉(zhuǎn)化規(guī)則的研究為AADL可靠性模型轉(zhuǎn)GSPN奠定了基礎(chǔ)。為了驗證該可靠性分析方法的有效性,本文以IMA平臺完成的顯示功能為例進(jìn)行了實例驗證,并且對不同架構(gòu)的顯示功能可靠性進(jìn)行了對比分析,分析結(jié)果表明在成本允許的條件下,合理采用備份及故障限制的方法可有效提升IMA的可靠性。
【學(xué)位授予單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V243

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1 王遠(yuǎn)達(dá);宋筆鋒;姬東朝;史彥斌;;軍機航電系統(tǒng)實現(xiàn)兩級維修的關(guān)鍵技術(shù)[J];火力與指揮控制;2009年08期

2 蔣國峰;扈勝超;;航電系統(tǒng)外場保障實習(xí)臺的設(shè)計與研究[J];航空計算技術(shù);2010年05期

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本文編號：1155975