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综合模块化航电软件仿真测试环境研究 被引量：38
1
作者 周庆 刘斌 +1 位作者 余正伟 冯时雨 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期722-733,共12页
伴随着综合模块化航空电子(IMA)软件在新一代飞机上的应用,其高复杂性、高度综合的特点以及分层的健康监控和故障管理模式给软件测试提出了挑战。传统的仿真测试环境在应对IMA软件测试中难以满足RTCA DO-178B中规定的对验证过程结果的... 伴随着综合模块化航空电子(IMA)软件在新一代飞机上的应用,其高复杂性、高度综合的特点以及分层的健康监控和故障管理模式给软件测试提出了挑战。传统的仿真测试环境在应对IMA软件测试中难以满足RTCA DO-178B中规定的对验证过程结果的验证的要求。本文在分析IMA软件特点的基础上,根据DO-178B的要求,综合国外的发展情况和国内的研究进展情况,研究综合模块化航电软件仿真测试环境需求,提出了基于软件故障注入的综合模块化航电软件灰盒仿真测试环境方案,并给出优势分析。该仿真测试环境方案以IMA软件为测试对象,应用软件故障注入技术和代码插装技术满足测试规范文件的要求。其具有通用灵活、适配性强、强实时性等特点,为中国新一代航电软件的系统验证和测试奠定了基础。 展开更多
关键词 综合模块化航空电子 软件 灰盒测试 仿真测试环境 软件故障注入 DO 178B
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长征运载火箭飞行控制技术的发展 被引量：32
2
作者 宋征宇 潘豪 +1 位作者 王聪 巩庆海 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期868-879,共12页
介绍了新一代长征运载火箭(LMLVs)的型谱,并从四个方面对运载火箭控制系统的发展进行了综述。制导技术从开环制导发展到迭代制导,并针对大推力直接入轨和终端姿态约束要求,进一步发展了迭代制导算法,入轨精度大幅提升;姿态控制仍以PID... 介绍了新一代长征运载火箭(LMLVs)的型谱,并从四个方面对运载火箭控制系统的发展进行了综述。制导技术从开环制导发展到迭代制导,并针对大推力直接入轨和终端姿态约束要求,进一步发展了迭代制导算法,入轨精度大幅提升;姿态控制仍以PID技术为基础,采用空间模态和等效摆角的建模方法解决助推飞行段多个舱段发动机联合摇摆问题,结合自抗扰技术(ARDC)进行主动减载控制;自载人航天工程起开展系统性的可靠性设计研究,逐渐形成了以设备冗余、算法容错和系统在线重构等为特点的技术体系,促进了长征火箭控制系统可靠性的整体提升;电子系统从分立的集中式体系架构,发展为集成化的分布式数字控制系统。针对当前飞行控制技术的研究热点,本文最后总结了长征运载火箭在这方面的最新实践与发展趋势。 展开更多
关键词 运载火箭 制导与控制 可靠性设计 综合电子
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中国下一代运载火箭电气系统技术发展研究 被引量：26
3
作者 彭越 牟宇 宋敬群 《宇航总体技术》 2020年第2期13-24,共12页
运载火箭电气系统主要负责实现飞行过程及地面测试过程中的导航制导控制、参数测量、遥测遥控、供配电管理以及故障诊断功能,是运载火箭的重要组成部分之一。总结梳理国外运载火箭电气技术发展趋势,结合我国后续运载火箭的发展需求和技... 运载火箭电气系统主要负责实现飞行过程及地面测试过程中的导航制导控制、参数测量、遥测遥控、供配电管理以及故障诊断功能,是运载火箭的重要组成部分之一。总结梳理国外运载火箭电气技术发展趋势,结合我国后续运载火箭的发展需求和技术特点,提出了我国运载火箭电气系统的总体架构和技术发展方向,从综合电子技术、轻质化技术、多电火箭技术、智能化技术、便捷化技术等方面提出了后续关键技术的发展方向和建议。 展开更多
关键词 运载火箭 电气系统 综合电子 轻质化 多电火箭 智慧火箭
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大型民用飞机IMA系统应用分析及发展建议 被引量：16
4
作者 尤海峰 刘煜 《电讯技术》 北大核心 2013年第1期110-116,共7页
介绍了综合模块化航空电子(IMA)系统的基本概念、系统结构和特点。详细描述了IMA在3种典型大型民用飞机(波音777、波音787和空客A380)的航空电子系统中的应用情况,并对3种机型的IMA系统进行了对比分析。总结了大型民用飞机IMA系统的关... 介绍了综合模块化航空电子(IMA)系统的基本概念、系统结构和特点。详细描述了IMA在3种典型大型民用飞机(波音777、波音787和空客A380)的航空电子系统中的应用情况,并对3种机型的IMA系统进行了对比分析。总结了大型民用飞机IMA系统的关键技术,并给出了发展建议,可为大型飞机IMA系统的研制提供一定的参考价值。 展开更多
关键词 大型民用飞机 综合模块化航空电子 应用分析 关键技术 发展建议
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综合模块化航空电子的液冷设计 被引量：16
5
作者 程劲嘉 《电讯技术》 北大核心 2011年第6期151-155,共5页
介绍了液体冷却技术在综合模块化航空电子设备上的应用,重点放在液体冷却技术在工程实现上所需要的典型模型、冷板流道选择、液流通道的设计与相关计算等相关内容上。样件测试的结果表明了这一技术的工程化应用对机架设备散热带来的优点。
关键词 综合模块化航空电子 散热设计 冷板 液体冷却
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综合模块化航电系统软件技术研究 被引量：14
6
作者 李骁丹 殷永峰 张弛 《航空计算技术》 2013年第3期96-101,共6页
从软件可靠性的角度对综合模块化航电(IMA)系统进行了讨论。从IMA系统的体系结构入手,研究了软件接口定义以及系统失效。具体分析了IMA软件研制过程中各角色的作用以及这种责任的分散所带来的问题。结合国内的发展现状,探讨了IMA系统测... 从软件可靠性的角度对综合模块化航电(IMA)系统进行了讨论。从IMA系统的体系结构入手,研究了软件接口定义以及系统失效。具体分析了IMA软件研制过程中各角色的作用以及这种责任的分散所带来的问题。结合国内的发展现状,探讨了IMA系统测试各层次内容,为国内正在进行的四代机项目的研制及测试工作提供了一些思路。 展开更多
关键词 航电系统 综合模块化航电 软件可靠性 软件测试
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基于VxWorks653分区操作系统的IMA设计与实现 被引量：14
7
作者 张明 周琳 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2014年第4期145-148,共4页
综合模块化航电系统(Integrated Modular Avionics System,IMA)在飞机航电设备的研制中逐渐得到应用。为了完整地说明IMA的设计方法,以某型飞机航电系统的升级改进为背景,提出一种基于VxWorks653分区操作系统的IMA方案,首次实现将两个... 综合模块化航电系统(Integrated Modular Avionics System,IMA)在飞机航电设备的研制中逐渐得到应用。为了完整地说明IMA的设计方法,以某型飞机航电系统的升级改进为背景,提出一种基于VxWorks653分区操作系统的IMA方案,首次实现将两个独立分系统的设备集成到一台IMA中,方案对IMA的软件架构、分区任务规划、时间空间资源分配等关键要素进行设计和实现,并建立实验平台。实验数据表明,IMA运行正确,可以实现原有系统的功能,分区之间时间和空间隔离机制工作正常,通信工作正常,具有较高稳定性和可靠性。 展开更多
关键词 综合模块化航电系统 IMA VxWorks653 分区操作系统
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ARINC653分区实时系统的可调度分析 被引量：13
8
作者 谭龙华 杜承烈 雷鑫 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期3698-3705,共8页
ARINC 653规范定义了综合模块化航空电子(IMA)实时操作系统的行为逻辑以及向应用程序提供的接口规范。该规范规定了系统采用分区内调度和分区间调度的两级调度方案,如何分析系统的可调度性以保证实时任务能够在截止时间内完成计算是需... ARINC 653规范定义了综合模块化航空电子(IMA)实时操作系统的行为逻辑以及向应用程序提供的接口规范。该规范规定了系统采用分区内调度和分区间调度的两级调度方案,如何分析系统的可调度性以保证实时任务能够在截止时间内完成计算是需要研究的新问题。基于负载请求与平台资源提供能力的供需约束关系导出了系统可调度的判定依据。证明了判据的约束是系统可调度的充分必要条件。实际应用表明,提出的可调度判定定理能够应用于判定ARINC 653分区实时系统的可调度性,辅助提升系统的安全属性。 展开更多
关键词 综合模块化航空电子 实时系统 ARINC 653 资源分区 调度分析
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航空电子设备故障预测特征参数提取方法研究 被引量：12
9
作者 陈华坤 章卫国 +2 位作者 史静平 何启志 占正勇 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期364-373,共10页
故障特征提取是航空电子设备故障预测的关键技术,对于少量测试点的电子设备可以采用小波变换、傅里叶变换、经验模态分解等方法提取故障特征,但是由于航空电子设备属于大规模集成电路,测试点比较多,采用上述方法提取的故障特征可能相互... 故障特征提取是航空电子设备故障预测的关键技术,对于少量测试点的电子设备可以采用小波变换、傅里叶变换、经验模态分解等方法提取故障特征,但是由于航空电子设备属于大规模集成电路,测试点比较多,采用上述方法提取的故障特征可能相互混叠并且数量比较大会严重影响故障预测精度及速度,因此如何从众多故障信息中提取故障特征是一个难题。文章提出基于极大似然和降噪自编码神经网络方法从大量故障信息中提取故障特征。首先,使用极大似然法分析由多个测试点提取的故障信息和历史退化过程的故障信息组成的高维数据集,估计需要提取故障特征的维数;然后使用降噪自编码神经网络方法将高维故障信息映射到指定维数的数据空间,从中提取关键的故障特征,去除冗余信息;最后,以航空电子系统电源模块为例,采用新方法提取故障特征,分别通过将故障特征可视化和使用故障特征进行健康评估来验证其有效性。 展开更多
关键词 综合模块化航电系统 故障预测和健康管理 特征提取 降噪自编码神经网络 极大似法 维数估计 DC—DC变换器 支持向量机
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综合化模块化航空电子架构航电系统飞行管理模块的设计 被引量：8
10
作者 郝玉锴 戴小氐 崔西宁 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第16期6923-6929,共7页
为了能够采用综合化模块化航空电子(integrated modular avionics,IMA)架构,达到简化系统设计、开发和验证过程,提升航电系统的安全性与可靠性的目的,针对当今主流的IMA架构的航空电子系统中的综合处理计算机系统,介绍了其中的飞行管理... 为了能够采用综合化模块化航空电子(integrated modular avionics,IMA)架构,达到简化系统设计、开发和验证过程,提升航电系统的安全性与可靠性的目的,针对当今主流的IMA架构的航空电子系统中的综合处理计算机系统,介绍了其中的飞行管理系统(flight management system,FMS)计算机现场可更换模块和IMA系统软件架构,使用符合ARINC653标准的天脉2(TM2)嵌入式操作系统作为软件开发平台进行飞行管理模块的平台软件、应用软件设计和分区集成,并通过系统级仿真验证证明其功能满足设计需求,有助于实现在IMA架构下飞行管理系统的具体型号应用。 展开更多
关键词 综合化模块化航空电子 现场可更换模块 飞行管理系统 天脉2
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大型客机航电系统综合集成关键技术综述 被引量：1
11
作者 周贵荣 徐见源 +3 位作者 马少博 宗军耀 沈金清 朱海杰 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期245-287,共43页
面对未来航空运输系统的需求,为了进一步提升大型客机安全性和空域运行效能,在系统综合控制、相关方信息共享、空地协同决策与管理、所需通导监视性能、基于航迹运行等方面对大型客机航电系统提出了新的需求,结合现代综合化航电系统的... 面对未来航空运输系统的需求,为了进一步提升大型客机安全性和空域运行效能,在系统综合控制、相关方信息共享、空地协同决策与管理、所需通导监视性能、基于航迹运行等方面对大型客机航电系统提出了新的需求,结合现代综合化航电系统的技术发展特点,总结了先进的航电系统架构、主要的功能特征、安全性设计流程等方面的内容。根据国产大型客机综合化航电系统研制和集成工作的工程实践,结合国内相关院所的研究成果,分析了航电系统综合集成、驾驶舱显示与控制、综合模块化航电、飞行管理、无线电导航、综合监视、机载数据链、大气惯导与机载信息等领域的技术现状、发展趋势和关键技术。并对下一代大型客机航电系统的应用需求、技术特征、研究方向等方面进行了展望。 展开更多
关键词 大型客机 运行环境 系统集成 航电系统 综合模块化航电
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IMA架构航电系统综合核心处理机平台软件设计 被引量：7
12
作者 吴姣 戴小氐 张锆 《航空计算技术》 2020年第3期87-90,共4页
综合化模块化航空电子(IMA)架构被广泛应用于新一代民用与军用飞行器的设计中,在简化系统设计、开发和验证的同时,提升了航电系统的安全性与可靠性。介绍了航空电子系统IMA体系结构模型,以及基于该模型的某重点型号飞机任务系统中的综... 综合化模块化航空电子(IMA)架构被广泛应用于新一代民用与军用飞行器的设计中,在简化系统设计、开发和验证的同时,提升了航电系统的安全性与可靠性。介绍了航空电子系统IMA体系结构模型,以及基于该模型的某重点型号飞机任务系统中的综合核心处理机(ICP),讨论了一种适用于该系统的采用ARINC653标准的软件体系结构,设计了软件体系结构下的ICP平台软件,最后就软件结构的特点和关键技术进行了详细的讨论。 展开更多
关键词 综合化模块化航空电子 综合核心处理机 扩展系统调用 网络容错
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IMA架构航电系统多级故障管理的设计与实现 被引量：7
13
作者 张晓红 郝玉锴 《电子技术应用》 北大核心 2017年第10期59-62,共4页
飞行器故障管理技术是避免其部件/系统部分或全部失效的技术和方法,是保护飞行器安全性、维护性的重要技术之一。面对综合化模块化航空电子(IMA)系统架构显现出的故障密集、多类、相互影响和蔓延等特点,讨论了一种多级故障管理机制,通... 飞行器故障管理技术是避免其部件/系统部分或全部失效的技术和方法,是保护飞行器安全性、维护性的重要技术之一。面对综合化模块化航空电子(IMA)系统架构显现出的故障密集、多类、相互影响和蔓延等特点,讨论了一种多级故障管理机制,通过故障检测、健康监控、故障滤波和故障处理等方法,针对IMA航电系统的面向域的层次化划分方式,实现了航电系统模块级、集成区域级和飞机级的多级故障管理机制,使得航电系统故障能够自动收集、过滤、分级派发、接管等,制止了故障蔓延,提高了飞机的安全性。试验验证表明满足设计需求,并已在某型飞机上得到应用。 展开更多
关键词 综合化模块化航空电子 故障管理 健康监控 故障滤波 机载嵌入式系统
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IMA双层调度算法中的任务可调度性分析方法 被引量：7
14
作者 高晓光 薛亚勇 温增葵 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期585-595,共11页
任务可调度性分析是综合模块化航电(IMA)系统双层调度算法研究中的一个关键问题。针对这个问题,首先剖析了单分区调度系统中任务精确响应时间计算方法所具有的计算复杂度高以及计算函数不连续等局限性;然后提出了一种计算任务响应时间... 任务可调度性分析是综合模块化航电(IMA)系统双层调度算法研究中的一个关键问题。针对这个问题,首先剖析了单分区调度系统中任务精确响应时间计算方法所具有的计算复杂度高以及计算函数不连续等局限性;然后提出了一种计算任务响应时间上限的快速方法,分析该计算方法的推导过程,得到了双层调度情况下任务响应时间上限的计算方法,并由此推演出任务可调度性分析方法和分区参数设计方法;最后通过计算机仿真实验,分别使用定量的响应时间上限相对误差法以及定性的资源放大分析法考察了系统任务数量以及系统利用率对文中提出的响应时间上限计算方法精度的影响程度,并得到了该方法取得较高应用精度的可行性条件。 展开更多
关键词 综合模块化航电 双层调度 可调度性分析 分区参数设计 资源放大分析
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民用飞机航电接口正向设计方法研究 被引量：2
15
作者 李竹 杨凡 《民用飞机设计与研究》 2023年第3期70-75,共6页
基于采用综合模块化航电系统的民用飞机,提出了一种由功能接口定义到物理接口定义的机载系统航电接口定义正向设计方法。首先对接口进行了分类定义,阐述了航电接口设计过程与民用飞机全生命周期各研制阶段的对应关系。针对功能接口定义... 基于采用综合模块化航电系统的民用飞机,提出了一种由功能接口定义到物理接口定义的机载系统航电接口定义正向设计方法。首先对接口进行了分类定义,阐述了航电接口设计过程与民用飞机全生命周期各研制阶段的对应关系。针对功能接口定义,提出了一种使用Capella建模工具的接口设计方法。针对航电接口定义(包括软硬件定义、端口定义和传输数据定义等),提供了设计过程、流程和方法。最后,结合该航电接口定义正向设计方法给出了具体案例供工程实施参考。 展开更多
关键词 民用飞机设计 功能接口设计 航电接口设计 综合模块化航电 航电网络配置
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基于深度强化学习的综合航电系统安全性优化方法
16
作者 赵长啸 李道俊 +2 位作者 孙亦轩 景鹏 田毅 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期123-131,共9页
为解决传统基于人工检查的安全性设计方法难以应对航电系统大规模集成带来的可选驻留方案爆炸问题,构建航电系统分区模型、任务模型以及安全关键等级量化模型,将考虑安全性的综合化设计优化问题模型化为马尔可夫决策过程(MDP)问题,并提... 为解决传统基于人工检查的安全性设计方法难以应对航电系统大规模集成带来的可选驻留方案爆炸问题,构建航电系统分区模型、任务模型以及安全关键等级量化模型,将考虑安全性的综合化设计优化问题模型化为马尔可夫决策过程(MDP)问题,并提出一种基于Actor-Critic框架的柔性动作-评价(SAC)算法的优化方法;为得到SAC算法的参数选择和训练结果之间的相关性,针对算法参数灵敏度开展研究;同时,为验证基于SAC算法的优化方法在优化考虑安全性的综合化设计方面的优越性,以深度确定性策略梯度(DDPG)算法和传统分配算法为对象,开展优化对比试验。结果表明:在最佳的参数组合下,使用的SAC算法收敛后的最大奖励相较于其他参数组合提升近8%,同时,收敛时间缩短近16.6%;相较于DDPG算法和传统分配算法,基于SAC算法的优化方法在相同的参数设置下获得的最大奖励、约束累计违背率、分区均衡风险效果、分区资源利用以及求解时间方面最大提升分别为62%、7464%、8370%、2123%和775%。 展开更多
关键词 深度强化学习 综合航电系统 安全性 优化方法 马尔可夫决策过程(MDP) 综合化设计
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一种复杂系统的嵌入式功能设计
17
作者 骞恒源 宋丫 李庆楠 《山西电子技术》 2024年第1期42-43,51,共3页
随着飞机功能的增多以及设计需求的增加,航电系统逐步向综合化、模块化、开放式的方向发展。综合模块化航电(IMA)作为航空电子领域的重要发展成果,代表了现代航电发展阶段的较高水平。某复杂系统作为综合模块化航电平台的重要组成部分,... 随着飞机功能的增多以及设计需求的增加,航电系统逐步向综合化、模块化、开放式的方向发展。综合模块化航电(IMA)作为航空电子领域的重要发展成果,代表了现代航电发展阶段的较高水平。某复杂系统作为综合模块化航电平台的重要组成部分,其一个关键功能即能够根据相关驻留应用的使用需求,为其提供嵌入式计算功能,且已经过试验验证是可用的,本文主要就某复杂系统嵌入式功能的实现进行介绍。 展开更多
关键词 综合模块化航电 嵌入式功能 嵌入式计算
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基于模型的IMA时间资源配置验证方法研究 被引量：6
18
作者 王明明 胡军 +1 位作者 张维珺 李宛倩 《计算机技术与发展》 2018年第5期32-37,共6页
综合模块化航空电子系统(IMA)在飞机机载航空电子系统领域应用广泛,已经成为飞机机载系统的重要的系统结构和发展趋势。IMA具有高安全性,资源共享和高度模块化综合化的特征,模块或组件间以AFDX网络连接。在IMA系统开发的过程中,为确保... 综合模块化航空电子系统(IMA)在飞机机载航空电子系统领域应用广泛,已经成为飞机机载系统的重要的系统结构和发展趋势。IMA具有高安全性,资源共享和高度模块化综合化的特征,模块或组件间以AFDX网络连接。在IMA系统开发的过程中,为确保系统的可靠性和安全性,IMA资源配置必须是正确的和安全有效的。所以对IMA进行有效的系统资源配置并保证配置的正确性和安全性成为航电领域一项重要的研究内容。结合IMA系统的特征,提出了一种基于模型的IMA系统时间资源配置的验证方法。建立IMA系统时间行为的MARTE模型,使用可调度分析工具MAST,分析系统时间资源的可调度性,仿真分析、验证IMA配置与需求之间的满足性。并结合IMA系统中的一个水处理系统的实例来进行分析验证。 展开更多
关键词 综合航电系统 模型驱动工程 MARTE 系统资源配置 MAST
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机载维护仿真平台的设计与验证 被引量：5
19
作者 邹会荣 吕镇邦 沈新刚 《计算机测量与控制》 2019年第7期214-217,222,共5页
机载维护系统作为飞机不可或缺的功能和保障系统,对飞机的日常维修和运营成本有着重要影响;机载维护仿真平台是对我国民用飞机机载维护系统的前期探索和验证;文中针对维护系统与其它成员系统之间的复杂交联特点,提出了一种机载维护仿真... 机载维护系统作为飞机不可或缺的功能和保障系统,对飞机的日常维修和运营成本有着重要影响;机载维护仿真平台是对我国民用飞机机载维护系统的前期探索和验证;文中针对维护系统与其它成员系统之间的复杂交联特点,提出了一种机载维护仿真平台的独特架构设计,详细阐述了仿真平台的功能设计,利用灵活的用户人机交互界面和嵌入式计算机系统实现了机载维护系统的故障诊断和隔离功能,模拟了飞机状态监控参数的动态传输过程;最后,通过成员激励系统和仿真平台的交互实验,验证了仿真平台设计思路的有效性与实用性,证明了机载维护系统各项功能的正确性。 展开更多
关键词 机载维护系统 综合模块化航空电子系统 外场可替换单元 机内测试 AFDX网络
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航空电子系统核心处理平台架构发展研究 被引量：5
20
作者 严龙 朱国锋 +1 位作者 曲国远 彭庆义 《航空电子技术》 2021年第3期23-29,共7页
历数航电核心处理平台架构当前面临的问题,总结演进历史,针对新式场景需求,同时结合领域技术发展趋势,梳理相关架构标准规范,论述了未来航电架构发展的关键特征,提出了支撑新一代航电系统核心处理平台架构的关键技术,为其后续发展方向... 历数航电核心处理平台架构当前面临的问题,总结演进历史,针对新式场景需求,同时结合领域技术发展趋势,梳理相关架构标准规范,论述了未来航电架构发展的关键特征,提出了支撑新一代航电系统核心处理平台架构的关键技术,为其后续发展方向与实施计划提供指导思路。 展开更多
关键词 航空电子系统 核心处理平台 综合模块化航空电子 开放式架构
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