一种分布式综合模块化航电系统重构参数选择系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于航空电子系统领域，特别是涉及一种分布式综合模块化航电系统重构 参数选择系统及方法。
【背景技术】
[0002] 综合模块化航电系统（IMA，IntegratedModularAvionics)逐渐开始替代联合式 (Federate)航电系统成为新一代客机的首选航电架构，例如空客A380、A350,波音777、787 以及我国自主研制的大飞机C919都选择了IMA系统架构。分布式综合模块化航电（DIMA， DistributedIntegratedModularAvionics)系统是对IMA系统的重要改进，其采用分布 式的系统架构和高速互连网络技术，带来了系统性能、可扩展性等能力的大幅提高，其特有 动态重构特性能够有效抵御非预期的系统资源失效，可有效提高整机的飞行安全。
[0003]IMA系统采用蓝印（Blueprint)方式管理系统资源，当部分资源失效或飞行任务 改变时，通过加载不同的系统配置方案进行系统重构，属于静态配置管理。DIMA采用在线实 时重构方式，重构方案并非预先设置的，而是根据系统状态、飞行任务需求、环境要求等动 态选择重构方案，对系统的资源管理能力提出了更高的要求。现有的DIMA动态重构方式采 用热备份方式，工作分区/模块向重构管理单元及备份分区/模块同时发送工作参数，当主 工作分区/模块失效时，由重构管理单元启用备份分区/模块，此时备份分区/模块的参数 与主分区/工作模块失效前的参数一致，如中国专利公开号为：CN104133734A，名称为"分 布式综合模块化航空电子系统混合式动态重构系统与方法"中的系统即采用了此方式。
[0004] 该方式具有控制逻辑简单、重构效率高等优点，但是重构过程中，备份分区/模块 不加选择的继承了失效分区/模块的参数，有极大概率使得备份分区/模块在重构过程中 使用了一些非正常、有害参数，未能提供主分区/模块与备份分区/模块之间有效的故障隔 离能力，带来了系统安全隐患。
【发明内容】
[0005] 为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种分布式综合模块化航电系统重构 参数选择系统及选择方法。
[0006] 为了达到上述目的，本发明提供的分布式综合模块化航电系统重构参数选择系统 包括：运行参数数据库、参数选择模块和参数输出检验模块；其中运行参数数据库与外部 的DIMA重构管理系统相连；参数选择模块分别与运行参数数据库、参数输出检验模块相 连，同时与DIMA重构管理系统相接；参数检验模块外部与DIMA重构管理系统相连。
[0007] 本发明提供的分布式综合模块化航电系统的重构参数选择系统的选择方法包括 按顺序执行的下列步骤：
[0008] 步骤一：分布式综合模块化航电系统重构参数选择系统中的运行参数数据库周期 性地接收DIMA重构管理系统发送的运行状态参数集合Pu，并根据该运行状态参数集合 的时效性更新运行参数数据库101中已有的运行状态参数集合Pi_j，以保证运行参数数据库 中保留最新的N个运行状态参数集合Ρ?;
[0009] 步骤二：当参数选择模块收到DIMA重构管理系统的重构请求时，按照不同的重构 策略，从运行参数数据库中选取合适的运行状态参数集合Pu作为重构参数集合，重构参数 的选取策略包括：系统性能最优策略、系统安全性最优策略、系统能耗最低策略；
[0010] 步骤三：参数输出检验模块对参数选择模块选出的重构参数进行校验，校验通过 的重构参数集合传输给DIMA重构管理系统，用于该系统重构参数的配置，校验不通过则反 馈给参数选择模块，以进行重构参数的重新选择，并重复步骤二。
[0011]与现有技术相比，本发明具有的优点在于：
[0012] (1)考虑了重构过程中有害/失效参数的传递，通过对重构参数的判断，提高了重 构后系统的健壮性，提高了系统安全性。
[0013] (2)在重构参数选择时，供了不同的参数选择与备份方式，可有效适应不同系统架 构，使得本发明具有更强的实用性。
【附图说明】
[0014] 图1为本发明提供的分布式综合模块化航电系统重构参数选择系统的结构示意 图。
[0015] 图2为本发明提供的分布式综合模块化航电系统重构参数选择方法流程图。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图和具体实施例对本发明提供的分布式综合模块化航电系统重构参 数选择系统及方法进行详细说明。
[0017] 本发明提供的分布式综合模块化航电系统重构参数选择系统为分布式综合模块 化航电系统重构的控制决策部分。
[0018] 如图1所示，本发明提供的分布式综合模块化航电系统重构参数选择系统包括运 行参数数据库101、参数选择模块102和参数输出检验模块103 ;其中运行参数数据库101 与外部的DIMA重构管理系统相连；参数选择模块102分别与运行参数数据库101、参数输 出检验模块103相连，同时与外部的DIMA重构管理系统相接；参数检验模块外部103与 DIMA重构管理系统相连。
[0019] 所述的运行参数数据库101用于接收、存储、更新DIMA重构管理系统中各运行分 区/模块的运行状态参数。其对各运行分区/模块的运行状态参数存储格式如表1所示： 对当前运行的Μ个分区/模块，运行参数数据库101分别存储其N个连续的运行状态参数 集合Ρ、,。分区/模块的运行状态参数集合数据格式如表2所示：其中分区/模块运 行的K个关键参数值、参数数量K及参数形式根据不同的分区/模块适当选取；分区/模 块状态用于记录故障或是正常；当前状态参数所对应的时间T1;保留域用于记录特殊分区 /模块的描述、特征等参数。当运行参数数据库101接收到来自DIMA重构管理系统的针对 分区/模块K(1 <K<M)的运行状态参数集合时，其根据该运行状态参数集合P、,中的 时间信息Ti对已有的运行参数数据库101进行更新，S卩运行参数数据库101中仅保留最新 的N个连续的运行状态参数集合Pij。
[0020] 表 1
[0021]
[0024] 所述的参数选择模块102用于根据不同的系统架构选择合适的重构参数集合，实 现对重构参数的过滤。当参数选择模块102收到来自DIMA重构管理系统的重构请求时，参 数选择模块102从运行参数数据库101中选取合适的运行状态参数集合作为重构参数 集合，重构参数的选取策略包括：系统性能最优策略、系统安全性最优策略、系统能耗最低 策略等。
[0025] 所述的参数输出检验模块103用于对参数选择模块102选取的重构参数进行检 验，包括参数完备性检验、参数有效性检验等，检验通过的重构参数集合传给DIMA重构管 理系统，用于该重构管理系统的参数配置；检验不通过的重构参数集合反馈给参数选择模 块102,以进行重构参数的重新选择。
[0026] 如图2所示，本发明提供的分布式综合模块化航电系统重构参数选择方法包括按 顺序进行的下列步骤：
[0027] 步骤一：分布式综合模块化航电系统重构参数选择系统中的运行参数数据库101 周期性地接收DIMA重构管理系统发送的运行状态参数集合，并根据该运行状态参数集 合时效性更新运行参数数据库101中已有的运行状态参数集合Pi.j，以保证运行参数 数据库101中保留最新的N个运行状态参数集合Ρ?;
[0028] 步骤二：当参数选择模块102收到DIMA重构管理系统的重构请求时，按照不同的 重构策略，从运行参数数据库101中选取合适的运行状态参数集合Pi.j作为重构参数集合， 重构参数的选取策略包括：系统性能最优策略、系统安全性最优策略、系统能耗最低策略 等；
[0029] 步骤三：参数输出检验模块103对参数选择模块102选出的重构参数进行校验，校 验通过的重构参数集合传输给DIM重构管理系统，用于该系统重构参数的配置，校验不通 过则反馈给参数选择模块102,以进行重构参数的重新选择，并重复步骤二。
【主权项】
1. 一种分布式综合模块化航电系统的重构参数选择系统，其特征在于：其包括运行 参数数据库（101)、参数选择模块（102)和参数输出检验模块（103);其中运行参数数据 库（101)与外部的DIMA重构管理系统相连；参数选择模块（102)分别与运行参数数据库 (101)、参数输出检验模块（103)相连，同时与DIMA重构管理系统相接；参数检验模块外部 (103)与DIMA重构管理系统相连。2. -种如权利要求1所述的分布式综合模块化航电系统的重构参数选择系统的选择 方法，其特征在于：所述的选择方法包括按顺序执行的下列步骤： 步骤一：分布式综合模块化航电系统重构参数选择系统中的运行参数数据库（101)周 期性地接收DIMA重构管理系统发送的运行状态参数集合，并根据该运行状态参数集合 时效性更新运行参数数据库（101)中已有的运行状态参数集合Pi_j，以保证运行参数数 据库（101)中保留最新的N个运行状态参数集合Ρ?; 步骤二：当参数选择模块（102)收到DIMA重构管理系统的重构请求时，按照不同的重 构策略，从运行参数数据库（101)中选取合适的运行状态参数集合Pu作为重构参数集合， 重构参数的选取策略包括：系统性能最优策略、系统安全性最优策略、系统能耗最低策略； 步骤三：参数输出检验模块（103)对参数选择模块（102)选出的重构参数进行校验，校 验通过的重构参数集合传输给DIMA重构管理系统，用于该系统重构参数的配置，校验不通 过则反馈给参数选择模块（102)，以进行重构参数的重新选择，并重复步骤二。
【专利摘要】一种分布式综合模块化航电系统重构参数选择系统及方法。系统包括运行参数数据库、参数选择模块和参数输出检验模块；运行参数数据库与外部的DIMA重构管理系统相连；参数选择模块分别与运行参数数据库、参数输出检验模块相连，同时与DIMA重构管理系统相接；参数检验模块外部与DIMA重构管理系统相连。本发明具有的优点在于：(1)考虑了重构过程中有害/失效参数的传递，通过对重构参数的判断，提高了重构后系统的健壮性，提高了系统安全性。(2)在重构参数选择时，供了不同的参数选择与备份方式，可有效适应不同系统架构，使得本发明具有更强的实用性。
【IPC分类】G06F11/07
【公开号】CN105426264
【申请号】CN201510732787
【发明人】赵长啸, 王鹏, 白杰, 阎芳, 谢文光, 田毅
【申请人】中国民航大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月2日