综合模块化航电系统性能退化Lévy模型

高泽海, 马存宝, 牛浩田

(1.西安理工大学水利水电学院, 陕西 西安 710048; 2.西北工业大学航空学院, 陕西 西安 710072)

0 引 言

随着航空电子设备集成化程度的不断提高,综合模块化航空电子系统(integrated modular avionics, IMA)架构已经成为现代航空的主要发展方向[1]。不同于传统架构中,各功能在不同的处理单元上运行,IMA允许多个不同重要度等级的航电功能驻留在同一个通用处理模块上,并通过操作系统进行管理。基于ARINC653标准的IMA采用分区管理机制严格保证各功能之间的空间隔离与时间隔离[2-3]。IMA通过将多种功能综合于一体,使其具有资源共享程度高、信息传递速度快以及信息综合运用能力强等特点[4]。显然,IMA的性能状态直接影响着驻留航电功能的运行。对于IMA这类高集成度、高耦合度的电子系统,其故障传播与影响极其复杂,且层次化的体系架构将硬件资源与航电功能隔离的同时,也使得IMA性能状态特征更难获取、性能退化趋势更难捕捉[5]。为掌握IMA性能退化历程,解决IMA性能状态监测难题,本文从IMA性能退化特征参数遴选入手,研究IMA失效演化过程,构建IMA性能退化模型。

对于一个大规模集成系统而言,特征参数的遴选对于准确掌握系统的性能状态十分重要。首先,所选参数集应能够充分反应系统的运行状态。其次,所选参数集中的每个参数都应该便于测量与记录。最后,所选参数集应该在使用尽量少的测点和传感器的前提下,使所测数据的信息最大化[6]。这样的方式可以很好地选择互信息较少的特征参数,减少特征参数集的冗余信息[7]。……