在航空电子互连的实际应用中，时间触发协议（TTP）总线存在着一定量的空闲时段，随着节能环保的“绿色航电”理念渗入到航电系统设计的各个层面，提出一种以能量有效为优化目标的消息调度表生成方法，在保证可调度性的前提下利用空闲时间资源合理降低信息码元速率。通过建立静态分片（SP）的消息分配模型，对TTP总线的TDMA周期的调度裕量进行组合优化分配，用以降低部分分片的码元速率，达到节能的效果。构造消息集合案例，设定其中的消息分属于不同节点且具有多种周期和长度参数。案例仿真计算表明，与未采用SP 和降频优化的常规方法相比，所提方法不仅可以保证消息的可调度性，而且有效地降低了传输能耗。

提出一种混合的任务调度方法: 当任务集不能整体满足严格周期条件时, 选择部分重要的或易于调度的任务进行严格周期调度, 其他周期任务基于最小抖动准则调度, 也就是使任务相邻作业之间间隔的差值尽可能小。针对这种混合调度方法, 给出了严格周期可调度性评价方案, 考虑了不同长度作业占据时隙的可行情况, 并利用min-plus代数的概念进行转移权重矩阵的乘法运算, 用以寻找当前任务的最小抖动时隙分配方案。研究表明, 与仅采用最小抖动准则分配的对照组相比, 混合调度方法提高了严格周期任务的比例, 并且得到的调度方案在最坏情况下抖动率更小。

为了对综合模块化航空电子（IMA）系统的健康管理功能进行验证，给出了通过航空电子全双工交换式以太网（AFDX）进行故障注入的技术解决方案。在该方案下，提出了故障数据的配置管理方法，以及一种解决主机数据更新间隔、发送间隔与AFDX端系统定时器周期不匹配的发送策略，搭建了相应故障注入装置，开发了故障注入软件，通过实验测试说明了上述方法和策略的有效性。

远程数据集中器(RDC)将分布在飞机上各部分的低速数字信号汇集到核心处理机架。首先给出一种利用HI-3593芯片实现的ARINC 429总线数据与AFDX网络数据转换的解决方案, 该芯片具有SPI总线接口, 便于与FPGA芯片集成。基于此方案, 并结合以太网MAC层控制器IP核, 采用Verilog硬件描述语言进行SPI协议收发和AFDX组帧逻辑开发, 实现数据集中与转换功能。随后, 提出在AFDX接入部分增加同步客户端(SC)功能, 能够根据接收到的协议控制帧(PCF)获得同步, 使得该数据集中器能够在完全兼容AFDX协议的前提下, 具备接入时间触发以太网(TTE)的扩展能力。

时间触发以太网(TTE)支持时间触发(TT)流量和速率限制(RC)流量的混合关键性传输。TT流量通过离线调度具有严格的时间确定性, 但造成对低优先级RC流量的阻塞。基于输入排队的交叉开关(Crossbar)结构, 提出了针对TT/RC混合关键性流量的滑动迭代轮询匹配调度(MC-iSLIP)算法, 设计了防止RC流量出现饥饿现象的输入输出端口指针更新策略, 并分析了算法的复杂度。通过仿真实验, 对比输入排队Crossbar交换机与传统输出排队交换机的传输性能, 实验结果表明, 采用MC-iSLIP算法调度的输入排队Crossbar结构显著缓解了TT流量对RC流量的阻塞, 进而降低RC流量的端到端传输时延和时延抖动。

在配置有大规模虚拟链路(Virtual Link，VL)的AFDX网络中，仿真流量管制(Traffic Policing)机制的配置便捷性和运算高效性是需要考虑的。在OPNET仿真平台上设计包含预处理和后处理操作的AFDX网络仿真工具，在完整地模拟交换机内部流量管制机制的前提下保证了运行效率。通过对配置文件的预处理操作，该模型解决了一次性加载大规模VL配置数据的问题; 考虑了多级交换拓扑结构下成组VL共享流量管制账户(Traffic Policing Account，TPA)的情况，在流量管制模块中实现了含有大规模VL的令牌漏桶算法。通过设计测试实验，验证了AFDX网络仿真模型处理大规模VL的能力, 通过改变流量管制的参数以及对比使能和不使能流量管制功能情况下的仿真时间，证明了流量管制模块的有效性与高效性。

时间触发以太网(TTE)的交换设备采用中央监视进行通信完整性检查, 而对于具有网关的层次化TTE网络, 需要在网关处设置系统级的通信完整性保证机制。面向通用的远程现场网络拓扑结构, 设计了外部冗余物理链路和内部协议检查相结合的通信完整性检查网关, 并构建半物理仿真平台, 对设计实现进行了实验验证。仿真结果表明,该设计在充分利用设备级完整性检查功能的基础上, 兼容了两端网络的交换式传输机制, 有效地支持了系统级的故障隔离。

时间触发以太网（Time Triggered Ethernet, TTE）扩展定义了以太网的MAC层, 为包含时间触发通信在内的分布式混合关键性实时系统提供了支持。用面向对象的方法对网络组件进行分析和建模, 开发出一套完整的TTE网络实时通信仿真工具。在典型的航空电子系统场景下仿真不同关键性等级实时流量的通信情况, 对仿真得到的端到端延迟界限等性能指标进行分析, 验证了TTE网络能够根据流量特性提供不同程度的实时性保证。

波分复用技术有望应用于航空电子系统的综合化互连, 特别是传感器前端处理部分的实时网络互连。根据机载多跳波分复用网络的关键部件波长路由器的结构, 对实时通信流量特性和优先级排队的服务特性进行建模, 给出突发度、服务时延等参数指标的计算方法, 并在高优先级时间触发流量的压力下, 提出了在机载多跳波分复用网络中事件触发流量的最坏情况下,端到端延迟的网络演算方法; 使用该方法计算得到的结果可以作为机载波分复用网络时间确定性分析的依据。将最坏情况下的分析结果与软件仿真结果相对比, 发现两者变化规律相符, 验证了该方法的有效性。

在实时网络中，受到突发度等指标约束的流量特性是最坏情况下服务质量保证的关键因素之一。采用时间自动机对流量进行模拟，可以反映在到达曲线的组合约束下流量的不确定性。采用硬件描述语言对相应的时间自动机形式化模型进行转换，研究了硬件逻辑与时间自动机模型的对应方法，利用可编程阵列芯片并发运行的优势，充分体现了时间自动机之间的并发行为，用于进行硬件在回路测试。采用此方法构成流量特性模型的转换接口，并采用硬件描述语言实现，经过在典型测试用例下的仿真测试，发现该装置能够根据模型参数对于虚拟链路的流量特性进行约束，模拟生成综合化网络中的实时通信流量，说明了该硬件模拟方法的可行性。