IMA機載網(wǎng)絡(luò)可靠性建模與評價研究.pdf

1、航空電子機載網(wǎng)絡(luò)是一種安全關(guān)鍵系統(tǒng)，在安全性和實時性等方面都有著嚴格的要求。近年來，綜合模塊化航空電子系統(tǒng)IMA以其靈活性、共享性、互操作性等優(yōu)勢已經(jīng)逐漸取代聯(lián)合式航空電子系統(tǒng)。IMA系統(tǒng)框架、軟硬件的可用性成為主要研究熱點，但是可靠性分析及其性能評價方法的研究卻不多見。針對這一現(xiàn)象，本文主要研究集中式IMA機載網(wǎng)絡(luò)，分析其數(shù)據(jù)傳輸可靠性、實時可靠性和服務(wù)可靠性機制，建立多個維度的性能評價模型。
　　航空電子全雙工交換式以太網(wǎng)AF

2、DX是IMA系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)，在傳統(tǒng)以太網(wǎng)的基礎(chǔ)上增強確定性和容錯機制，解決了許多不確定性和可靠性問題。本文首先分析了AFDX網(wǎng)絡(luò)的故障模式和故障機理，建立描述系統(tǒng)失效的動態(tài)故障樹；在此基礎(chǔ)上，針對基于馬爾可夫鏈的動態(tài)故障樹分析方法和基于模塊化的動態(tài)故障樹分析方法的不足，研究一種基于多值決策圖的動態(tài)故障樹分析方法，緩解狀態(tài)空間爆炸問題，優(yōu)化AFDX動態(tài)故障樹的求解復(fù)雜度，并得出傳輸可靠性參數(shù)。
　　其次，本文分析了集中式IMA任務(wù)調(diào)

3、度機制，利用確定與隨機Petri網(wǎng)具有多元化變遷的優(yōu)點，建立周期任務(wù)、非周期任務(wù)以及多種系統(tǒng)資源模型,同時設(shè)計了IMA不同優(yōu)先級任務(wù)的調(diào)度算法模型。在此基礎(chǔ)上，對比分析了獨立資源任務(wù)調(diào)度與共享資源任務(wù)調(diào)度機制的任務(wù)吞吐量性能，以及資源共享的優(yōu)先級任務(wù)調(diào)度算法與資源共享的先進先出任務(wù)調(diào)度算法的時延性能，驗證了基于資源共享的優(yōu)先級任務(wù)調(diào)度算法在集中式IMA任務(wù)調(diào)度實時可靠性和服務(wù)可靠性方面的優(yōu)勢。
　　集中式IMA調(diào)度不能忽視的另外一