面向航空航天应用的时间触发以太网(TTE)对通信实时性、消息安全性提出了严苛要求, 高效的全局静态调度技术有利于充分保障不同消息的服务质量。针对实时性最高的时间触发(TT)消息决定了低优先级速率受限(RC)消息的发送时刻这一问题, 提出一种基于快速增量的TTE优化调度技术, 通过快速增量基本调度单元回溯修正多跳延迟, 优化TT消息静态调度表, 提升RC消息传输性能, 最后将网络调度算法应用于时间触发航电系统网络拓扑模型进行验证。仿真实验表明:在保障TT消息满足传输约束的情况下, 该TTE优化调度技术有效提升了网络实时性能, RC消息的平均端到端延迟最高优化14.08%, 最坏端到端延迟最高优化22.86%。

民机复杂航电系统的高效研制需要各种综合验证平台的有力支持。首先, 通过梳理复杂航电系统的工程活动, 确认所需综合验证平台的类别; 其次, 对综合验证平台进行功能分析, 提出了通用功能定义; 再次, 采用维度分析方法分析了综合验证平台的现状, 并提出了优化思路; 最后, 针对用途广泛的设备级综合验证平台进行了顶层规划和统一设计, 开发了通用的设计模型, 并提出了设计模型的实施规范要求。

目前航电系统中应用的机载综合模块化处理平台存在两种构型, 分别是集中式机箱配置LRM模块和托架安装的ARINC600标准LRU单元。针对这两种构型及机载光互联技术现状, 分别描述了各自的特点及光互联方法采用的光电转换、高密度接口传输等工程化实现方式。最后对当前光互联方法的验证结果进行了描述, 对未来改进方向进行了探讨。

研究了单处理器嵌入式实时系统的多任务优先级分配方法,首先,选择截止期单调(DM)优先级分配方法为实现航电中继系统的采集激励软件而划分的多任务分配优先级，然后，结合VxWorks的优先级抢占式调度算法对该任务集进行可调度性理论分析和计算,给出了基于VxWorks的数据采集激励软件的一般调度设计过程，最后，在基于该调度算法的航电中继系统上进行了数据转发实验。实验结果表明，航电中继系统转发数据的最大延迟时间不超过3.5 ms，可实现4种类型数据的稳定、正确转发。因此，基于DM优先级分配的抢占式调度算法的航电中继任务调度设计满足实时性和可靠性要求。

在考虑降低测试与维修成本的基础上,通过建立一种以费用函数作为目标函数的数学模型,将航电系统升级改装过程中的测试性指标分配问题转化为非线性规划(NLP)问题,针对此NLP问题,采用粒子群优化算法与序列二次规划算法相结合的混合优化算法,充分发挥前者较强的全局搜索能力与后者较强的局部精确搜索能力对问题模型进行求解,为航电系统升级改装过程中的测试性指标分配问题提出了一种最优的求解方法。结果表明,与单独使用PSO和SQP算法相比,使用混合算法能更快地取得最优值,验证了所提分配方法的可行性。

航电系统的故障预测与健康管理技术(PHM)能够大幅提高飞机的安全性、可靠性和稳定性,从而减少设备损耗和维修费用。简要介绍了综合模块化航电(IMA)系统的构架和系统管理功能。基于ASAAC标准与OSA-CBM模型,重点对IMA的PHM系统设计从结构、功能分层和树形运行蓝图(RTBP)上进行了分析。最后根据航电系统的特性,对我国未来航电系统PHM技术的应用与发展进行了探讨。

针对通航航空电子系统的综合处理机设计过程中的传感器ICD仿真模块进行改进, 引入Matlab/Simulink联合飞行模型作为传感器仿真激励, 并使其与综合处理机交互。其优点为综合处理机接收到的各个物理量来自同一飞行模型, 使得处理机的处理结果具有实际意义; 处理机的解算输出能够与Matlab/Simulink同步算法的输出进行比较, 使得处理机的解算功能容易验证。

随着作战飞机挂点数和携带悬挂物**种类不断增加, 针对目前机载航电系统和**系统中MIL-STD-1553B总线传输速率不高、远程终端数量有限等问题, 介绍了一种新型增强位率(EBR)1553总线。本文首先从总线的拓扑结构、硬件结构、传输特性以及总线传输模式等方面进行了阐述和分析, 然后介绍了目前EBR-1553总线的应用领域, 最后提出了基于FPGA IP核的EBR-1553总线硬件实现方式。

健康管理体系结构关系到综合航电系统和战机的安全性、生存性、维护性等多方面。剖析了综合航电系统体系结构特征和系统失效因素, 明确了系统健康管理需求, 在此基础上, 提出了综合航电系统的层次化健康管理体系结构, 完成了设备层、综合区域层和系统层的健康管理过程设计, 并融合ARINC653和ASAAC两类标准, 设计了体系结构的消息接口和运行蓝图, 最后就下一步要研究和解决的问题进行探讨。

基于小型飞机综合航电系统的应用需求，通过分析小型综合座舱电子系统组成结构，设计了系统逻辑架构，给出了飞行显示器与综合处理机的顶层功能流框图。提出了多通道数据的实时采集、冗余路径实现、数据加卸载等3项关键技术，给出了具体的设计实现方法。该系统在VxWorks嵌入式实时操作系统上实现，已在海鸥300飞机综合航电系统项目中安装使用。