基于成本的机载通信系统可靠性安全性一体化设计

刘睿禹，吴红兰，陶旭东

（南京航空航天大学民航学院，南京 211106）

航空电子系统是飞机的“大脑”，对于民用客机有着“神经中枢”的关键作用，其综合化程度决定了飞机的性能和发展水平，至今已经历4 代典型技术发展[1]。机载通信系统作为民用客机的关键航电系统之一，其子系统包括高频通信系统、甚高频通信系统、卫星通信系统、内话通信系统、应急发射系统等，承担着飞机语音通信、数据传输、语音记录与应急发射等关键功能，对整机的安全性、可靠性至关重要[2]。对于广泛运用新技术的系统研发，通信系统具有更高的安全性与可靠性要求，代价则是过高研发成本。如何在保证系统安全性与可靠性的前提下约束降低研发成本，在三者之间进行分配权衡是本文的主要研究目标。

在机载通信系统可靠性安全性研究方面，江玉峰基于机载语音通信系统搭建了较为完善的故障树，研究了系统可靠性与安全性的内在关系[3]。孙毅刚等[4]针对机载航电系统性能指标分配问题，提出了一种基于序列二次规划的性能指标优化分配方法。Susova 与Petrov[5]首次运用马尔可夫模型对飞机系统的可靠性与安全性进行权衡分析。Gürsu[6]针对机载通信系统搭建了通用可靠性分析框架，并对现有的飞机无线通信技术进行了可靠性的对比分析。

在研制成本方面，吕文涛等[7]运用TruePlan⁃ning 成本估算系统模型搭建了航电系统制造成本与可靠性之间的数学模型。王发丽[8]从不同层次详细分析了飞机研制项目成本的影响因素，在此基础上建立了参数法成本估算模型。……