基于分布式系统可修复控制方法可靠性和安全性分析

冗余技术对于规模大复杂程度高的系统主要采用双机热备的方法,但其难点是不能准确定位失效单元。针对上述难点,提出一种基于分布式系统的可修复控制方法。通过对系统进行可修复设置,并利用马尔可夫过程进行建模和仿真,最后针对可靠性和安全性进行了分析。仿真结果表明,可修复控制方法可以提高系统的可靠性及安全性,冗余单元的故障检测率等于主单元的故障检测率且冗余单元的失效率大于主单元的失效率时,系统的安全性和可靠度达到最大值。     

双模冗余-比较系统的可靠性和安全性分析

提出一种新的冗余系统模型--双模冗余-比较系统,给出该模型下的两种实现策略,利用马尔柯夫过程研究了不同策略下的可靠度和安全度,通过MATLAB的仿真计算,分析了故障检测覆盖率和修复率对可靠度和安全度的影响.与三模冗余和双机热备系统的对比研究表明,策略1的安全度最大,可靠度最小;策略2在修复率为0时可靠度最大,安全度与三模冗余系统相当而高于双机热备系统,在修复率为0.01时,安全度最大,可靠度略小于三模冗余和双机热备系统.     

"二乘二取二"冗余系统的可靠性和安全性分析

提出了"二乘二取二"冗余系统两种不同工作策略,利用马尔柯夫过程研究了不同策略的可靠度和安全度,通过MATLAB的仿真计算,分析了故障检测覆盖率和修复率对可靠度和安全度的影响.与三模冗余和双机热备系统的对比研究表明,策略1的安全度最大,可靠度最小;策略2的可靠度最大,安全度在修复率为0.9时大于三模冗余和双机热备系统,在修复率为0时略低于三模冗余系统,而高于双机热备系统.     

双机空战效能评估的半实物仿真方法研究

简述了双机空战效能评估研究的重要意义,讨论了在实验室条件下,利用地面飞行模拟器进行双机空战效能评估的半实物仿真系统的组成和工作原理,着重研究了几个关键技术问题：１.双机空战仿真流程设计;２.机载雷达目标发现概率计算;３.空－空导弹可攻击区模型建立;４.空战结果评估与分析。     

基于辐射能量缩减约束的双机雷达协同目标跟踪方法

辐射能量减缩是提高机载雷达射频隐身性能的有效途径。针对目标跟踪过程中辐射能量的减缩量约束, 首先通过分析双机雷达协同的目标回波信噪比, 分别从双机与目标距离比和目标雷达散射截面积推导了其对雷达总辐射能量减缩值的贡献; 然后针对雷达目标跟踪过程中的采样间隔算法, 分析了基于滤波残差的递推法与其他两种方法的目标跟踪精度与仿真计算效率; 最后利用交互式多模型卡尔曼滤波算法与基于滤波残差的递推采样间隔法仿真, 验证了目标跟踪过程中双机雷达辐射能量的减缩量, 并仿真了有源无源协同目标跟踪对双机雷达总辐射能量减缩值的贡献。实验结果表明，本文设计的跟踪策略具有更佳的隐身性能。     

基于Simulink的实时故障检测

提出一种基于观测器的在线动态系统故障检测快速生成方案,利用NetCon系统实现控制器与故障检测系统运行在同一个智能节点上,使得残差的生成与系统的性能联系起来,实现不仅能监控系统的运行情况,还能完成故障检测的功能,同时能够避免闭环控制对故障检测的影响。针对一个实际的伺服电机,是进行离线辨识获得电机的模型;设计一个输出估计器——动态观测器,生成残差信号;通过离线仿真和在线实验证实该方案的有效性,完成从理论到实验仿真,再到实际运用的系统开发过程。     

基于协同战术识别的双机编队威胁评估方法

双机组成编队采用协同战术攻击目标是多机协同空战的一种主要形式。针对蓝方为双机编队的超视距空战威胁评估问题,提出了一种基于协同战术识别的威胁评估方法。首先,根据双机编队协同战术的分析、双机的空间占位与机动特性信息,采用动态贝叶斯网络建立目标双机编队协同战术识别模型。然后,根据目标飞行状态信息和目标机动动作识别结果,进行目标轨迹预测。最后,综合空间占位、探测、攻击、协同战术等威胁因子,考虑目标轨迹变化对战场态势演变的影响,建立威胁评估模型。仿真结果表明,所提方法能够准确识别双机编队的协同战术,实现合理化威胁评估。     

基于协同战术识别的双机编队威胁评估方法

双机组成编队采用协同战术攻击目标是多机协同空战的一种主要形式。针对蓝方为双机编队的超视距空战威胁评估问题,提出了一种基于协同战术识别的威胁评估方法。首先,根据双机编队协同战术的分析、双机的空间占位与机动特性信息,采用动态贝叶斯网络建立目标双机编队协同战术识别模型。然后,根据目标飞行状态信息和目标机动动作识别结果,进行目标轨迹预测。最后,综合空间占位、探测、攻击、协同战术等威胁因子,考虑目标轨迹变化对战场态势演变的影响,建立威胁评估模型。仿真结果表明,所提方法能够准确识别双机编队的协同战术,实现合理化威胁评估。     

基于SysML的载人登月可靠性安全性需求分析

为了将可靠性安全性分析融入基于模型的航天任务设计,也必须开展详细的可靠性安全性需求分析.首先,在从需求分解、系统设计的过程中,推导得出各层系统的可靠性安全性需求;结合系统正常需求,在完成系统顶层架构设计的同时,开展功能危害分析、故障树分析等,以验证各层的可靠性安全性需求;依据可靠性安全性需求及对其的验证情况,指导设计故障处置措施,完善系统设计.以美国阿尔忒弥斯载人登月任务设计为例进行了方法验证,为开展基于模型的载人登月系统设计与可靠性安全性一体化分析提供了一种方法.     

基于AOA的双机无源定位模型及其解算方法

在双机协同的无源定位算法中,角度信息有着非常重要的作用。为解决双机无源定位问题,提出了一种只利用角度信息的定位模型,并同时消去中间变量距离的影响。对比了最小二乘法、加权最小二乘法、总体最小二乘法、渐进无偏估计法等方法对该双机定位模型的解算。相比时差/到达角联合定位算法模型,该算法需要更少的观测信息和更少的观测误差,就能提高定位精度。仿真结果验证了上述4种解算算法的定位性能,证明了该算法在定位精度上的优秀性能。最后,还对4种算法在不同误差和约束条件下在双机协同观测定位中的定位精度进行了对比。     

微小卫星星务计算机系统模拟部件可靠性设计

为确保星务计算机系统长期在轨工作的稳定性,针对系统中数模转换器等不同模拟部件的特点,给出相应的可靠性设计方案。在模拟输入通道中采用中位值滤波和递推平均滤波的组合算法,来获取尽可能可靠的输入数据,在模拟输出通道中则采用中值表决电路通用模块实现正确的模拟输出。该方案已在原理样机研制中得到验证和完善。仿真和验证结果表明,本方案在兼顾微小卫星对功耗、质量等苛刻要求的同时,能够很好地满足系统的可靠性要求。     

一种可信安全仿真计算机设计

当前的通用仿真计算机主要关注于实时性的研究与应用,忽略了身份认证、资源控制等安全防护功能的集成。在参考可信计算技术的基础上,提出了一种集终端安全防护和数据安全存储于一体的可信安全仿真计算机解决方案。论述了整体的体系结构,详细分析了可信安全仿真计算机实时性、安全性的实现机制。实验结果表明,该可信安全仿真计算机能够较好地抵御典型的网络攻击,可以满足仿真系统的实时性要求。     

无人机容错飞行控制计算机体系结构研究

高性能无人机对飞行控制计算机提出了高可靠性要求,使用余度容错飞控计算机是提高安全可靠性的重要途径之一。对容错飞控计算机安全可靠性、实时性、维护性等设计要求进行研究,分析了无人机容错飞控计算机的设计要求特点;阐述了典型军用、民用有人机以及无人机容错飞控计算机的体系结构及关键余度管理策略,总结了无人机容错飞控计算机体系结构特点及发展方向。根据上述研究结果,提出一种基于FlexRay总线的相似三模余分布〖JP2〗式容错飞控计算机体系结构,FlexRay总线既是单通道飞控计算机的内部总线,也是多通道飞控计算机的系统总线。该体系结构能够抑制拜占庭故障,满足无人机高可靠、低成本、扩展性强、维护性能好等要求。     

基于安全控制模块的高可信计算机研究

当前的可信计算机主要关注于TPM安全芯片的集成与应用,在可信根保护、文件加密存储和系统安全防护方面存在不足。在参考可信计算技术的基础上,提出了一种以内嵌的安全控制模块为物理信任根的高可信计算机解决方案。论述了整体的组成结构、工作原理,详细分析了高可信计算机中安全控制模块和可信BIOS的实现机制。相关实验结果验证了高可信计算机平台设计方案的有效性。     

考虑关键故障的测试优化选择

针对现有测试优化选择方法中因关键故障为小概率故障而容易被漏检的问题,提出了一种有指向性的对关键故障进行有效检测和隔离的方法。首先从系统安全性角度,分析了关键故障的重要性。然后基于相关性矩阵,以测试代价最小为优化目标,以故障检测率与隔离率和关键故障检测率与隔离率为约束,建立了考虑关键故障的测试优化选择模型,最后采用基于质心改进和惯性权重自适应调整的二进制粒子群算法进行求解。仿真实验结果表明,考虑关键故障的测试优化选择方法可以有效消除因关键故障漏检而对装备安全造成的严重威胁。     

一种基于串行总线的智能容错飞控计算机系统

从工程技术角度出发,讨论了适用于无人驾驶飞行器的容错飞控计算机系统的实现,给出了基于串行总线的智能容错飞控计算机系统结构,将工作状态检测系统和故障预测技术应用到容错计算机系统中,可在故障发生前采取容错措施,避免故障发生和故障造成的系统失效.给出了总线接口、运算控制单元、A/D转换单元、通讯模块的结构和实现方法,指出利用CPLD和HDL语言进行电路综合具有效率高、测试方便、易修改的特点,应在实践中广泛推广.     

多用户操作系统的安全问题

在计算机系统的安全问题中,多用户操作系统的安全是尤其重要和关键的课题。本文就美国国家计算机安全中心公布的计算机安全标准(TCSEC) 来分析几个常用的多用户操作系统的安全情况,并说明在改进多用户操作系统的安全方面目前正在和即将准备采取的一些措施。     

光纤通道航空电子系统容错拓扑可靠性研究

对于采用FC(光纤通道)网络的航空电子系统,从FC的基本模型出发,给出了三种具有容错能力的常用拓扑结构:双环结构、双交换机结构和交换机仲裁环组合结构。在基于任务的系统可靠性建模方法之上,提出了系统平均可靠度的概念;并在不针对确定任务集的情况下,提出使用系统平均可靠度来衡量网络系统的可靠度;针对三种容错拓扑结构,分别给出了系统平均可靠度的表达式。最后通过实例计算分析了三种结构系统平均可靠度受通信节点数影响的情况。     

捷联惯导四面体冗余配置的双轴旋转调制方法

传统捷联惯导采用三轴正交配置,存在单一传感器故障直接引发整个系统失效,且导航误差随时间累积快等问题。为解决这些问题,提出了一种将四陀螺冗余配置和双轴旋转调制相结合的捷联惯导导航方法。构建多指标约束的冗余优化准则,通过器件级配置方式,设计了基于四面体结构的四陀螺冗余配置方案,并在此基础上引入八次序双轴旋转调制方法,调制3个轴向的等效陀螺漂移。仿真结果表明,所提方法能够实现系统可靠性和导航精度的双重提升,具有重要的工程应用价值。