隨著航空領(lǐng)域的信息化發(fā)展,戰(zhàn)斗機電子系統(tǒng)的設(shè)計研發(fā)變得更加重要,同時也對戰(zhàn)斗機的電子系統(tǒng)核心飛行管理系統(tǒng)的可靠性提出了更高的要求。為了在研發(fā)階段提前暴露其設(shè)計缺陷,驗證飛管系統(tǒng)的可靠性和容錯性,引入故障注入技術(shù)。本論文旨在基于虛擬飛管系統(tǒng)開發(fā)出一套故障注入子系統(tǒng),完成對虛擬飛管系統(tǒng)的多點聯(lián)合故障注入,測試虛擬飛管系統(tǒng)的容錯性。該故障注入子系統(tǒng)的實現(xiàn)形式為軟件,其中包括故障注入軟件和通用通信動態(tài)庫兩大模塊,分別對飛機的傳感器設(shè)備系統(tǒng)和鏈路層進行信號模擬和故障注入。由于虛擬化仿真技術(shù)的引入,本文研究的故障注入子系統(tǒng)解決了關(guān)于飛管系統(tǒng)故障注入的傳統(tǒng)研究中故障注入范圍單一,難以實現(xiàn)多設(shè)備同時注入故障的問題。同時針對飛管系統(tǒng)的多余度結(jié)構(gòu)提出并設(shè)計了聯(lián)合故障注入算法,運用于故障注入子系統(tǒng)中,在一定程度上提高了故障注入的效率。為了模擬多設(shè)備故障并發(fā)的情況,實現(xiàn)多設(shè)備同時注入故障,本文的故障注入子系統(tǒng)首先對飛機上的多個傳感器設(shè)備進行集成虛擬化,即在同一個故障注入軟件中完成對所有傳感器設(shè)備輸出信號的模擬,采用這種方法的好處是不需要與每一個傳感器硬件進行鏈接,便于實現(xiàn)多設(shè)備聯(lián)合注入故障。與故障注入軟件的虛擬化思路相同,通用通信動態(tài)庫完成對飛管系統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈路層的模擬,插入到虛擬飛管系統(tǒng)的各種虛擬仿真軟件與虛擬飛管計算機之間,然后向數(shù)據(jù)流中注入故障。作為適用于飛管系統(tǒng)的故障注入平臺,該故障注入子系統(tǒng)采用Qt和VS編寫,提供有顯示所有傳感器設(shè)備信號數(shù)據(jù),直接修改數(shù)據(jù)等功能的主界面,以及能夠選擇故障源、故障信號、故障模態(tài)以及故障持續(xù)時間的聯(lián)合故障注入子界面。同時在該子界面中顯示故障注入的實驗結(jié)果及相關(guān)記錄信息。本文最終實現(xiàn)的故障注入子系統(tǒng)包括故障注入軟件和通用通信動態(tài)庫兩大模塊,通過該故障注入注入工具能夠方便的向飛管系統(tǒng)中的各種設(shè)備,各種信號注入各種模態(tài)的故障。同時在論文的最后對故障注入子系統(tǒng)的功能完備性,以及聯(lián)合故障注入算法的高效性進行了驗證。該故障注入子系統(tǒng)目前已成功運用于虛擬飛管項目的各項測試實驗中。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：V271.41
【部分圖文】：

圖 2-1 地面模擬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意術(shù)的相關(guān)定義和概述誕生于上世紀六十年代，當(dāng)時的主要目的是輔計算機環(huán)境方面的選擇性。隨著技術(shù)的發(fā)展，不管是數(shù)量還是計算機操作系統(tǒng)的發(fā)展都有了問題是，由于忽略了計算機系統(tǒng)的安全性方面

第二章 故障注入的相關(guān)技術(shù)和方法研究入。為了還原真實環(huán)境中多設(shè)備故障并發(fā)，故障模態(tài)種類多樣的特點，需要同時對多個設(shè)備進行集成的模擬仿真，并在此基礎(chǔ)上研究故障注入算法。由以上分析可看出，傳統(tǒng)故障注入方法中，單純的基于硬件、基于軟件和基于仿真的故障注入方法都無法滿足本論文的故障注入需求，故采用比較復(fù)雜的混合型故障注入思想，并針對飛管系統(tǒng)的特性設(shè)計出最優(yōu)的故障注入方法：即先對飛機上的多件設(shè)備甚至模塊進行集成仿真，設(shè)計通用的故障模型，再基于對多設(shè)備的虛擬仿真進行聯(lián)合的故障注入，以模擬出真實條件下多故障并發(fā)的復(fù)雜情況。本論文的故障注入思想如圖 2-2。

是緩慢的隨機變化的。用示波器觀察窄帶高斯噪聲的波形，能看到它其實是一個頻率近似為cf ，且相位和增益隨機變化的正弦波。故窄帶高斯噪聲可以表示為：n(t )p(t)cos[t(t)]c (2-11)上式中 p (t)為噪聲 n (t)的隨機增益， (t)為噪聲 n (t)的隨機相位。相對于載波tccos 的變化而言，它們的變化要緩慢的多。2.4 針對虛擬飛管系統(tǒng)容錯設(shè)計的故障注入研究本課題研究的故障注入子系統(tǒng)的測試目標為虛擬飛管系統(tǒng)，其目的為驗證虛擬飛管系統(tǒng)的可靠性是否達到了真實飛管系統(tǒng)的水平。由于虛擬飛管系統(tǒng)是基于真實飛管系統(tǒng)搭建的仿真平臺，所以故障注入子系統(tǒng)基于真實的飛行管理系統(tǒng)來進行設(shè)計，以真實飛管系統(tǒng)的各項容錯指標作為基準，對虛擬飛管系統(tǒng)進行故障注入，以驗證該仿真平臺是否達到可靠性要求，并對故障注入飛管系統(tǒng)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行采集和分析，暴露飛管系統(tǒng)的設(shè)計缺陷，為飛管系統(tǒng)后期的進一步開發(fā)提供指導(dǎo)。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 姚龍輝;袁儒冰;劉海亮;;飛控系統(tǒng)余度管理軟件故障追蹤/重演方法[J];測控技術(shù);2016年01期

2 徐宏哲;岳峰;邵慧;;三余度飛控計算機的關(guān)鍵技術(shù)研究[J];信息系統(tǒng)工程;2014年08期

3 程俊強;楊菊平;;多余度飛控計算機通道故障邏輯技術(shù)研究[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2014年10期

4 魏銀英;楊苗;;一種基于cantata的單元測試用例設(shè)計方法[J];電子世界;2014年07期

5 王德文;;基于云計算的電力數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)[J];電力系統(tǒng)自動化;2012年11期

6 吳文海;呂雪濤;曲志剛;王俊彥;;著艦引導(dǎo)系統(tǒng)“軟故障”研究初探[J];飛行力學(xué);2012年01期

7 唐志敏;董劍;吳智博;楊孝宗;;PCI總線故障注入器的研究與設(shè)計[J];計算機工程與設(shè)計;2012年01期

8 陳悅峰;董原生;鄧立群;;基于Agent仿真平臺的比較研究[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2011年S1期

9 嚴錦勝;;WLAN小型無人機無線數(shù)據(jù)鏈路問題的探討[J];電腦知識與技術(shù);2011年01期

10 王相海;張洪為;李放;;遙感圖像高斯與椒鹽噪聲的PDE混合去噪模型研究[J];測繪學(xué)報;2010年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 黃宜軍;小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其在飛控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 楊坤;基于虛擬技術(shù)的飛控系統(tǒng)試驗平臺設(shè)計與實現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2015年

2 麻彥東;面向虛擬化系統(tǒng)的故障注入平臺的研究與設(shè)計[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 雍斌;基于MEMS的小型無人機飛控系統(tǒng)研究[D];南京理工大學(xué);2014年

4 崔海青;基于電路描述語言的故障注入方法研究[D];中國民航大學(xué);2011年

5 錢柳羲;高斯隨機數(shù)發(fā)生器的研究與設(shè)計[D];電子科技大學(xué);2009年

6 葉焰鋒;基于故障模型的軟件故障注入方法研究[D];華中師范大學(xué);2008年

7 熊華根;基于COTS的安全關(guān)鍵軟件故障注入技術(shù)研究[D];華中師范大學(xué);2007年

8 王前;無人機飛控系統(tǒng)VxWorks平臺研究與開發(fā)[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

9 徐超;LabVIEW在實時測控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D];重慶大學(xué);2005年

10 朱鵬;星載SAR控制軟件故障注入技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（電子學(xué)研究所）;2004年

本文編號：2811762