CAN总线在装甲车辆故障诊断与状态检测系统中的应用

针对目前装甲车辆内部设备种类繁多、故障机理复杂且缺乏较为全面的实时在线故障诊断与状态检测手段这一问题，提出了一种基于CAN总线的网络化在线故障诊断与状态检测系统设计方案，进行了CAN总线通信网的短帧应用层协议开发以及系统实现。该系统具有实时数据采集、在线故障诊断和状态检测等功能，且扩展性强。该系统通过了实车试验，测试结果验证了该方案的可行性和系统工作的可靠性。     

探空火箭图像采集与压缩系统的研究与实现

针对探空火箭的应用要求,研究并实现了一种多路实时图像采集和压缩系统,介绍了系统实现的方案以及采用的两种关键技术。系统采用了基于ARM和FPGA的嵌入式系统架构,以专用的压缩芯片作为图像处理单元,通过采用提高摄像头分时复用的可靠性和优化压缩比控制方案两条技术途径,解决了图像低功耗、实时压缩等问题。系统电路结构精简,集成度高,灵活性强。实际测试表明:系统性能可靠,具有轻小型、低成本、低功耗等特点,在空间环境垂直探测实验中,系统拍摄到火箭箭头与发动机分离、电场探测伸杆展开等重要画面,使用边缘强度评价法对所得图像进行质量评价,图像清晰度满足科学研究与工程应用的需要。     

强实时双系统中容错技术研究

在关键任务部门中 ,实时双系统的应用越来越广泛。如何保证高的可用度和高的响应时间是它们共同面临的问题。在本文中 ,全面论述了强实时双系统容错技术中的关键问题 ,包括系统结构定义、故障检测、状态切换。实际应用的结果表明 ,方案可以满足应用系统高可靠、强实时的需求 ,取得了良好的效果     

坦克交流全电式炮控系统的速度控制

介绍了交流全电式坦克炮控系统的特性,为改善系统稳定工作状态时的低速性能,研究出了两种变结构切换速度控制策略,对这两种切换方案进行了分析比较,并分别进行了试验验证,试验结果表明这两种方案都具有良好的动静态性能,能满足系统的性能指标要求.     

KVM-OSD技术在指火控系统中的应用

为了满足军用集成运算环境对外部操控与显示设备的特殊要求,采用高分辨率视频切换技术、高速差分信号切换芯片与OSD字符叠加技术设计了KVM切换模块,并应用于指火控系统。该模块采用按键分别控制VGA视频与USB键盘、鼠标切换。经模块级、单元级与可靠性考核试验以及在指火控系统中的应用证明了该模块具有良好的稳定性与可靠性,方便了使用人员的操作。     

无人机自驾仪硬件加固方案设计与可靠性分析

自驾仪是无人机实现自主飞行与自主完成各项任务的核心器件。现有商用无人机自驾仪大多没有进行硬件加固,直接用来执行重大任务时有一定风险。通过分析可知自驾仪组成模块中对安全性和可靠性影响最大的模块为控制解算器。根据逐步提高的容错需求,使用复位器、计数器、反相器、选择器等简单器件以及在芯片内部添加简单代码,分别设计了单机复位加固方案、双机热备加固方案、硬件切换和软件切换双机互备加固方案。重点研究了加固方案的可靠性随时间的变化关系,并进行了对比分析。对加固方案的工作机制进行了模拟,分析了这些方案在处理故障时的系统异常输出时间等容错特性。计算表明,这些加固方案可以显著提高系统的可靠性,其中双机互备加固方案的可靠性最高。该研究对于指导高可靠性自驾仪设计时在容错效果与复杂度、成本等方面进行折中具有较大的参考意义。     

双冗余热备份技术的综合控制设备设计与实现

为提高地面装备可靠性,提出一种基于双冗余热备份技术的车载综合控制设备,采用仲裁方式实现状态实时监测及主、备切换功能,同时基于复杂度、可靠性及实现难度考虑,设计一种任务级同步的余度管理方法,通过余度间的通信链路及运行在CPU模块上的任务同步软件模块实现主、备间的任务同步,既满足设备同步需求,同时易于实现,复杂度低。     

基于TMS320F2812的数据采集监测系统设计

为了满足有些测控系统现场对数据采集系统的体积、功耗以及可靠性等方面的要求,设计了一种基于TMS320F2812的数据采集系统,该系统可对测控现场的模拟电压信号进行实时监测和记录.对系统硬件和软件两个方面进行了阐述,重点介绍了系统硬件结构设计,该系统具有体积小、速度快、处理能力强、功耗低等优点.     

实时仿真系统体系结构设计的一般方法

针对目前文献中关于实时仿真系统的设计方案大多是围绕某个具体的任务而展开,缺乏一般性指导意义的问题,文中从实用的角度,提出了两种流行的实时仿真系统——集中式实时仿真系统和分布式实时仿真系统的总体方案,对方案的硬件结构、软件组成、优缺点、应用范围等进行了详细分析,这两种方案涵盖了目前常用的实时仿真系统的基本体系结构,对实时仿真系统设计人员具有实际参考价值。     

使用FPGA设计高可靠SpaceWire路由器

为了提高系统的可靠性和可用性，提出一种基于静态随机存取存储器（Static Random-Access Memory,SRAM）型现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array, FPGA）的SpaceWire路由器设计方法。路由器通过系统级三模冗余技术加固，采用基于位流重定位的动态部分刷新技术修复系统中发生的软故障，并提出一种基于工作输入和健康现态的实时状态同步方法，以确保故障模块修复后的状态与其他模块同步。因此，该系统能够进行错误掩蔽和自我修复。在Xilinx Virtex-5 FPGA开发板ML507上对所提出的路由器系统结构和设计方法进行实现和验证。实验结果表明，路由器的可靠性和可用性显著增加，且系统的实时性很好，能保证路由器在整个工作过程中提供正常服务而不会引起系统功能中断或延迟；位流重定位技术的采用将所需存储空间减少三分之二，同时也降低了原始位流本身故障的可能性。     

基于DDS舰载火控系统通信

针对舰载火控系统通信需求，提出基于DDS的舰载火控体系结构，实现了系统松耦合，同时满足了实时性要求。通过发布订阅服务的设计，基于默认QoS策略，分别使用内置数据类型和自定义数据类型实现舰载火控系统的发布订阅功能。通过可靠性QoS策略的配置分析其对系统实时性和可靠性的影响。测试结果表明，DDS在舰载火控系统中有广阔的应用前景。     

测量船中心机实时监控专家系统建造技术

测量船中心机实时监控专家系统应用于测量船中心机系统执行海上测量任务的时节，旨在提高整个系统的实时性和可靠性。本文围绕实时专家系统的时序性、时变性、时效性等特征，从系统设计与实现两个方面讨论建造该专家系统的一些关键技术。     

定时截尾与序贯截尾可靠性试验方案分析比较

在生产方、使用方风险及MTBF值同等条件下,对定时截尾与序贯截尾2种试验方案的优缺点、基本原理和方法等进行了对比分析。定时截尾试验能够在事先确定最大累计工作时间及所消耗资源,但所需时间较长,试验成本较高,可应用于武器装备可靠性鉴定和验收试验;序贯截尾试验事先对试验总时间及试验所需用资源无法确定,只能根据事先拟定的接收、拒收条件结束试验,无法估计MTBF的真值,但是所需试验时间较短,费用相对较低,可用于武器装备可靠性验收试验,也可广泛运用于医学及其它科学试验领域。提出了选择可靠性试验方案的基本原则,为科学选择试验方案提供了依据。     

随机弱实时系统作业调度概率保证分析

随机弱实时系统与强实时系统的显著区别是 ,它不要求实时任务的每一项作业都满足时限要求 ,只要保证作业的时限延误率低于某一阈值 ,其总体执行性能就是可以接受的。提出了概率时间需求分析法 (PTDA) ,用于估计可剥夺静态优先级调度策略下周期性任务的作业满足时限约束的概率的下界 ,并通过一个具体的实例考察了下界的紧性。对实例系统的仿真结果表明 ,PTDA分析的误差小于 1 0 % ,计算速度快 ,可以为弱实时应用的设计提供重要的参考依据     

A methodology for studying the dynamics of extended logistic systems

An extended logistic system is a well-defined configuration of equipment, modules, inventories, and repair and replacement facilities modeling a complex, repairable system with on-going repair. The design of such systems has been based largely on the static tools of inventory theory and reliability theory, i.e., on steady-state distributions and on associated means and variances. Such static tools suppress the scale of real lime and ignore system persistence time in up-states and persistence time in down-states. A reasonably simple dynamic methodology is presented, focusing on system failure time as a more meaningful objective function for system-design tradeoff studies. In the presence of good reliability, it is shown that different candidates for system failure time effectively merge to yield an unambiguous, single system failure time. Examples illustrating the importance of dynamic information for system design are given.     

含微网的国防工程供电保障系统可靠性评估

为准确评估含分布式电源的国防工程供电保障系统的可靠性,基于中压配电网的可靠性级别树算法,分析了采用3级供电模式的典型国防工程供电保障系统,建立相应开关树和断路树模型,并考虑设备故障、备用电源切换等因素,提出统一的负荷点可靠性指标计算模型。以符合国防工程供电保障系统结构特点的改进RBTS-BUS6为算例,对重要负荷供电能力和系统可靠性进行评估和分析。结果显示,部分重要负荷点的可靠性指标会随微网接入得到较好改善。     

Effects of Squeeze-film Air Damping on Properties of MEMS Inertial Switch in Fuse

The squeeze-film air damping exists in a lot of micro-electronic-mechanical system (MEMS) devices unavoidably. The effects of air damping in traditional inertial switch with spring-mass system can be ignored for its large volume and mass. But, many properties of MEMS switch, such as sensitivity, resolution and contact time, are affected by the air damping caused from the squeezed air film between two parallel plates moving relatively. Based on the conservation laws for mass and flux and the nonlinear Reynolds equation, the coefficient of squeeze-film damping was derived. The dynamic responses of the inertial switch with and without squeeze-film damping were simulated by using software ANSYS. The simulated results show that the sensitivity and contact time of the switch descend by about 5% and 15%, respectively, when the effects of squeeze-film damping are considered.     

云模型和混合Petri网相结合的系统可靠性评价

针对复杂系统可靠性评价中工作环境可变的情形,提出基于云模型和混合Petri网相结合的可靠性评价方法。首先采用云模型描述系统的环境适应能力指数,并将其作为混合Petri模型中连续库所的托肯值来控制该模型中变迁的变迁率,然后采用基于Petri网的蒙特卡罗方法对不同环境下的系统可靠性进行仿真求解,得到系统在不同时刻下的失效率。最后以一个C4ISR系统为例,验证了该方法在解决可变工作环境下的系统可靠性评估是可行的。     

节点非独立失效下的局域网可靠性建模与分析

以具有层次结构的局域网作为拓扑模型,考虑共因失效和关联失效这2类节点非独立失效事件发生的情况,建立了交换机节点失效模型来模拟交换机失效,利用Monte-Carlo仿真算法近似计算出网络的两端可靠性,研究2种共因失效事件和3种关联失效事件对网络端端可靠性的影响。结果表明:因资源节点出现故障和协议层出现错误而导致交换机失效的共因失效事件均会降低网络可靠性,且资源节点失效概率或协议层失效概率越大,网络可靠性越低;而由于使用了热备份技术、堆叠技术以及发生广播风暴导致的关联失效事件,即使节点独立失效概率很小,只要相关因数足够大,故障都会快速传播,导致网络可靠性迅速下降。