增强飞行视景系统(EFVS)作为机载复杂电子系统，其常规失效分析复杂易出错。基于此，引入形式化建模概念，提出了一种基于故障耦合模型的EFVS形式化建模方法。通过EFVS功能交互模型，明确系统失效传播模式; 对该系统的架构和数据流进行抽象，分层建立该系统的故障耦合形式化模型; 引入模型检验工具对系统模型进行验证，并结合典型的系统失效状态进行自动化运算，获取该失效状态的故障树最小割集。结果表明，所提方法自动化程度高，有助于提高EFVS失效分析过程的效率。

飞控系统中的各类传感器对飞机稳定与操纵起着至关重要的影响，是飞机的重要安全机载设备之一。传统冗余方法具有“安全性高，经济性低”的特点，通过多余度设计来提升系统的安全性给飞机的重量与结构设计、系统综合集成、维修与检测成本都带来了一定的难题。针对民用飞机飞控系统中各类传感器故障，介绍了典型机载飞控传感器的故障模式，以及对故障容错的设计考虑; 阐述了近年来基于模型方法和基于信息方法在相关领域内的研究与应用情况; 分析了传感器故障诊断当前面临的挑战和未来发展方向，阐明了先进故障诊断方法在飞控系统中应用的巨大潜力。

采用陀螺仪直接测量光电平台内部载荷的惯性角速度构建反馈，可以在运动载体上控制视轴惯性角速度，实现稳定成像。陀螺捷联惯性稳定控制能够构建前馈，有效提高系统带宽、减小控制误差，但对陀螺安装位置有要求。本文提出了在陀螺直接反馈的机械安装条件下等价捷联稳定的控制方法，并考虑平台基座约束条件建立了动力学模型。该模型显露了光电平台基座安装刚度引入的 谐振问题。针对被控对象中的一对谐振和反谐振环节，基于稳定的零极点对消设计滤波器消除谐振。综合利用陀螺直接测量的框架惯性角速度和编码器测量的机械框架相对转角构建等价捷联惯性稳 定回路。在等价捷联惯性稳定回路中，采用内回路干扰抑制结合基于逆模型前馈的复合控制方法，有效拓展控制带宽，提高对指令的跟踪精度和对载体姿态晃动的隔离性能。仿真和实验结果表明： 该方法有效抑制了安装基座弹性约束力矩的谐振，且与陀螺直接反馈控制相比性能更优。对幅值为1 (°)/s、频率为1 Hz的典型正弦角速度指令进行跟踪，均方根误差由1.75 (°)/s减小到0.23 (°)/s，在1 Hz处扰动隔离度由18%减小到2%。

为应对目前悬挂物管理系统愈发复杂的情况, 首次将基于模型的系统工程设计方法应用于悬挂物管理系统开发过程, 使用Harmony方法, 采用DOORS,Rhapsody等工具, 对项目系统进行需求分析、系统功能分析、架构分析与设计, 得到一系列用例模型与接口, 完成对需求的验证和系统的分析设计。相比传统的以文档为中心的设计方法, 基于模型的系统工程方法对需求的追踪验证更加充分, 能够及时避免需求偏离所引起的重复设计, 有效地提高了开发效率。

在近十年间, 飞行系统的可靠性问题得到了飞行控制领域越来越多的重视。以一种全新的垂直起降飞行器——四旋翼飞行器作为研究对象, 设计具有高可靠性的姿态稳定控制系统, 为了补偿执行机构发生故障给飞行控制品质带来的影响, 一种主动容错技术将被应用于姿态控制系统的设计中, 主要设计了一个基于状态观测器技术的鲁棒故障检测环节与一个可容错重构的姿态控制器, 在设计控制系统的同时, 还对于故障检测的鲁棒性与快速性、重构控制系统的稳定性进行了理论分析。最后通过数值仿真, 对容错控制系统中各个环节的效果进行了验证。

软件需求缺陷特别是关于系统安全性方面的需求缺陷已逐渐成为导致飞机等安全关键系统发生事故的主要根源。在基于模型的软件开发中，有效管理开发出来的软件需求将有助于解决这一问题。为避免软件需求的无序性导致软件需求缺陷特别是安全性需求缺陷的生成，在借鉴层次分析法的有关思想基础上，提出了层次化管理安全关键软件需求的思路，构建了安全关键软件的需求递阶层次结构。该结构按照目的、准则、方案三层将软件需求有序组织在一起，不仅明确表达了不同层次软件需求之间的关系，有助于保证软件需求的一致性、可溯性，而且说明了软件安全性需求与危险场景之间的关系，有助于预防安全性需求缺陷，从而可以有效规避软件安全性问题。

基元提取在基于模型的计算机视觉中起着重要的作用。基元抽取问题可以归结为优化问题，即寻找代价函数的全局最小值。利用统计方法对最小子集进行随机抽样，大大减少了对最小子集的评价。同时引入了参数向量列表，并提出了一种新的代价函数，用于对基元的参数向量进行评价，使计算量减少、抽取精度提高。该方法可以用于多个基元的提取。分析实验结果表明，该方法能快速、准确地提取集合基元。