民用飞机简单电子硬件
- 格式:docx
- 大小:11.76 KB
- 文档页数:5
民用航空机载电子设备CTSOA适航取证技术审查工作研究作者:柳俊成来源:《航空科学技术》2018年第11期摘要:在民用航空机载电子设备技术标准规定项目批准书(CTSOA)取证过程中,相关适航审查工作要求在CTSOA申请人和局方之间不够明确,存在较大的模糊空间。
本文对CTSOA取证中的相关技术审查工作进行研究,通过分析CTSOA研制工作特点,设置了15个技术审查节点,并对每个节点的技术审查内容进行了说明。
这有助于把CTSOA申请人的内部技术审查能力和局方的技术审查能力结合起来,从而取得更好的效果。
关键词:机载电子设备;CTSOA取证;CTSOA申请;局方;技术审查中图分类号:V241.02 文献标识码:A技術标准规定项目批准书(CTSOA)是民用航空材料、零部件、机载设备的重要适航批准方式之一。
我国民用航空机载电子设备适航要求(CTSO)可能包括最低性能标准、环境试验标准、软件和复杂自定义电子硬件的适航要求。
在依据民用航空材料、零部件、机载设备适航审定程序(AP-21-0683)对机载电子设备进行CTSOA适航取证过程中,相关适航审查工作要求不够明确,存在比较大的模糊空间。
国内一些单位虽然已经获取了民用航空局(CAAC)颁发的CTSOA,但是相关的CTSOA 取证适航审查经验总结工作不是很充分。
参考文献[1]将CTSO项目的设计评审分为审阅资料、目击试验、审查全部资料三个步骤进行;参考文献[2]围绕产品研制过程从体系审查、设计审查、制造审查、试验审查4个方面进行了研究;参考文献[3]将局方审定工作分为审定基础和审定计划、符合性验证两个主要阶段。
以上三个文献对适航审查的具体内容说明均比较宽泛。
参考文献[4]对CTSO审定基础的组成及确定进行了比较深入的研究;参考文献[5]~参考[7]将软件审查分解为SOIL、SOI2、SOI3和SOI4等4个节点进行审查。
但这4种文献给出的操作方法不具体。
参考文献[8]和参考文献[9]只对软件计划阶段的评审方法和流程进行了总结,参考文献[10]只对软件研制流程进行了详细说明。
DO-254标准在机载电子硬件审定中的应用王鹏;田毅【摘要】现代机载设备广泛使用了复杂电子硬件(CEH),这对于适航性设计和审定带来了挑战.在ARJ21-700项目中,中国首次采用了RTCA DO-254作为机载复杂电子硬件的适航符合性方法,但标准的应用仍遇到许多困难.以ARJ21-700飞机机载电子硬件的审定经验为基础,梳理了复杂电子硬件的设计和审定过程,补充并解析了DO-254标准中未明确的简单电子硬件、商用现成产品(COTS)、验证标准等关键问题的审定要求,并就部分要求给出了建议的适航符合性验证方法,这些方法也在型号合格审定过程中得以初步应用.【期刊名称】《中国民航大学学报》【年(卷),期】2010(028)005【总页数】5页(P17-20,24)【关键词】DO-254;适航;审定;机载电子硬件【作者】王鹏;田毅【作者单位】中国民航大学适航审定技术研究与管理中心,天津,300300;中国民航大学适航审定技术研究与管理中心,天津,300300【正文语种】中文【中图分类】V241.02随着现代科学技术的发展,现代飞机在飞行控制、综合显示等关键系统中越来越多地使用了复杂电子硬件,尤其是客户化的可编程逻辑器件,这对于适航性设计和审定带来了挑战。
这些复杂电子硬件的设计常常与基于微处理器控制的系统软件一样复杂,因此,随着硬件复杂度的提高,由硬件设计错误带来的负面影响已经越来越难以控制。
为了降低这种可预见的风险,必须通过一些标准的和可验证的方式,来证明在设计和审定过程中这些潜在的硬件设计错误能够被消除。
通常,国际航空工业界采用美国RTCA协会的DO-254标准(等同于欧洲EUROCAE的ED-80标准,简称为DO-254)《机载电子硬件设计保证指南》,来保证机载电子硬件(AEH)的安全性水平。
FAA、EASA通过咨询通告认可了这部标准,申请人可采用此标准作为客户化可编程逻辑器件对适航要求的符合性方法。
民用飞机乘客使用PED的适航要求分析陆曦【摘要】2013年欧美适航当局陆续宣布允许乘客在全飞行阶段使用便携式电子设备(Portable Electronic Device,简称PED),包括处于飞行模式的手机、平板电脑、笔记本电脑等.与PED使用有关的适航条款经过半个多世纪的不断发展已日趋成熟.为了表明飞机在PED辐射的环境下仍然是适航的,飞机制造商需要向局方表明飞机对PED前门耦合和后门耦合干扰的符合性.【期刊名称】《民用飞机设计与研究》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】7页(P38-43,99)【关键词】便携式电子设备;适航;前门耦合;后门耦合【作者】陆曦【作者单位】上海飞机设计研究院,上海201210【正文语种】中文【中图分类】V221+.91众所周知,乘客在乘坐国内的民航班机时只有在巡航阶段可以使用不具备射频发射功能的便携式电子设备(Portable Electronic Device,简称PED),而手机必须全程关闭。
其实在欧美,适航当局已经放宽了这一限制。
2013年10月31日,美国联邦航空局(FAA)发布通告N8900.240,宣布美航空公司可允许旅客在整个飞行过程中安全使用处于“飞行模式”下的便携式电子设备[1]。
随后的11月26日,欧洲航空安全局(EASA)也发出指南,在原有非关键飞行阶段允许乘客使用PED的基础上,进一步扩展到在滑行、起飞和着陆阶段也允许乘客使用处于“飞行模式”的PED[2]。
鉴于国内对民用飞机上乘客使用PED的相关适航要求研究才刚开始,本文试图对乘客在民用飞机上使用PED的适航要求以及相对应的对飞机设计的影响进行初步分析和探究。
随着电子和通信技术的快速发展,PED在人们的日常生活中得到了广泛应用。
美国航空政策制定委员会(Aviation Rulemaking Committee,简称ARC)对PED的定义是:轻便的、用电的设备,特指用于通信、数据处理的消费类电子设备;而带有射频发射装置的PED又称作T-PED(Transmitting PED)。
If you are really willing to work hard for your dreams, the worst result will be a late bloomer.悉心整理祝您一臂之力(页眉可删)航天航空专业毕业论文题目航空专业毕业论文题目1、宇航器件空间辐射效应研究面临的新问题2、航空电缆检测技术的应用及未来发展3、浅议天水航空运输市场及新机场航线定位4、“一带一路”视域下民航服务中的跨文化素养培养5、基于网络社交媒体视角浅析航空公司不良服务对顾客流失的影响6、航空通信设备ARINC429总线多协议处理设计与实现7、FA36系统在民航系统中应用及维护8、热声环境下薄壁加筋结构的振动响应研究与疲劳寿命分析9、基于Johnson-Cook模型某航空16g座椅滑轨冲击动力学分析10、基于心理测评的民航机务人员安全胜任力研究11、吸热型碳氢燃料研究现状与发展12、基于知识的空中交通管制决策模型研究13、应用于航空发动机涡轮叶片的热障涂层材料研究14、基于Logistic模型的大面积航班延误预测方法研究15、民用飞机复杂航电系统故障诊断研究16、浅谈光耦合器在接口组件I/O板中的作用17、基于模糊粗糙集和SVM的航空发动机故障诊断18、基于交通流时间序列和层次聚类的应急航路划设19、对未来航空航天材料的展望和设想20、论航班延误的共同应对机制和应急服务形式21、远程飞行对军事飞行人员健康的影响因素与卫生保障对策22、航空安全员胜任力特征实证研究23、机场终端区航空器飞行冲突风险预测方法研究24、航空相机像旋补偿双向控制中的内环补偿器设计25、国际租赁准则变动对航空运输业的影响分析26、基于卡尔曼滤波和AHP的航空管制航空器应急指挥效能评估27、航空风挡雨刷装置电机设计及控制研究28、航空泡沫芯材及夹层结构的太赫兹无损检测研究29、含螺栓连接转子系统非线性振动特性研究30、航空发动机叶片关键制造技术研究进展31、航空遥感惯性稳定平台建模与控制系统设计32、基于协同创新平台培养通用航空实用型人才的探索与实践33、航空结构件铣削加工表面波纹度特征提取与研究34、复合材料先进液体成型技术的航空应用与最新发展35、多港联动协同对区域航空物流发展影响研究--以迪拜为例36、用于航空燃油流量测量的V锥流量计的研究37、基于多航线产品的航空公司市场价格竞争研究38、航空航天复合材料结构健康监测技术研究进展39、航空发动机性能评价与衰退预测方法研究40、南方航空基于价值链角度的战略成本管理研究41、二线航空港发展国际航空物流问题与对策研究42、基于小波分析的航空发动机振动故障诊断研究43、通用航空旅游生态系统构建及其评价研究44、飞机引进方式对航空公司资本结构的影响研究45、航空装备研制项目的模块化质量控制研究46、航空发动机健康管理云服务系统研发与应用47、航空双枢纽建设对港口城市经济发展影响研究48、南方航空贵州公司物流业务模式研究49、郑州机场航空物流战略环境研究50、基于统计特性分析的航空电磁数据噪声压制技术研究航空专业毕业论文题目整理1、螺旋桨滑流对水平尾翼气动特性的影响2、空中交通管制安全风险预警决策模式研究3、基于聚类分析的涡扇发动机的潜在故障检测4、直升机舱内噪声主动控制技术研究5、基于装配过程的关键特性识别与控制方法研究6、航空发动机叶片砂带抛光工艺参数优化7、某飞行器用紧固件拧紧力矩与预紧力关系研究8、整体叶盘叶片磨抛工艺参数优化9、UMAC伺服同步控制技术在轨迹制孔上的实现10、不同飞行速度机载导弹滑弹一体式发射数值模拟11、基于系统科学的航管专业构建初探12、武器装备隐身材料的发展现状及趋势13、我国无人机的发展现状与展望14、创建特色专业培养航空人才15、航材管理专业实践教学存在的问题分析16、某航空电子产品测试设备的设计与实现17、堆载预压法处理软土地基沉降量预测探讨18、风河支持空客直升机实现集成模块化航电系统19、基于激光雷达测试飞机形貌的关键技术20、不同栅格翼模型气动特性研究21、航班延误群体情绪传播的影响因素研究22、某型航空发动机燃油喷嘴旋流室的微细电解加工研究23、机场升降装卸平台举升机构的动力学仿真与优化24、跨音速自然层流翼型多目标优化设计25、飞机液压系统气体污染及排气方法分析26、民用飞机简单电子硬件符合性验证策略研究27、民用飞机起落架系统设计共通性研究28、紧密对接航空制造产业创新航空机制专业内涵建设29、民用飞机舱门导向槽优化设计30、飞机发动机短舱防火墙结构和密封设计要求31、泛谈飞机机体机构的强度设计32、沙漠地区沙尘对直升机组塔的影响及对策33、通过设备运行状态评估确定系统改造方案34、基于状态预测的无人机导航控制35、自动开伞器真空膜盒特性测试系统设计与实现36、交流电源系统开闭环试验台频率表校准方法的研究37、风洞系统非线性块状结构模型38、多功能环境监测无人机系统设计39、气膜冷却孔电火花加工参数优化及重熔层厚度测量实验40、整体叶盘电解加工全过程电流控制方法研究41、超燃燃烧室支板喷注器燃料掺混优化数值分析42、弹箭转动惯量的振复摆法测量及误差分析43、机载影像测量消抖技术研究44、民用机场规划布局的战略性思考45、降落伞附加质量的计算方法46、高超声速飞行器纵向内环系统反演预设性能控制47、高速飞行器热流固耦合光传输分析48、浅析飞机维修外委环节的质量控制49、用于飞机战伤抢修切割的微量润滑装置开发及切削润滑试验50、齿轮试验台多路变压力分油装置压力和流量仿真分析51、民用飞机典型八字孔超差处理方法剖析52、民用飞机系统需求确认流程方案研究53、采用双状态传播卡方检验和模糊自适应滤波的容错组合导航算法54、飞机起落架固定螺栓氢脆断裂研究55、基于信号极化三维平稳性的飞行器姿态估计56、基于BP神经网络的飞机燃油量测量改进算法57、玻璃纤维铝合金层板(FMLs)的疲劳损伤特性及S-N曲线58、支线机场改扩建项目经济效果评价59、浅析机场选址中的气象工作60、空客飞行模拟机引进关键环节与技术研究航空服务毕业论文题目精选1、湖南省机场管理集团有限公司客户关系管理研究2、基于SERVQUAL方法的航空服务质量评价研究3、多机场区域内新机场选址及其航线规模优化研究4、__航空公司顾客忠诚度现状与提高策略研究5、行业管理视角下的西南地区航空枢纽协调发展研究6、民航青岛空中交通管理站服务质量提升问题研究7、东方航空公司顾客满意度测评体系研究8、欧美促进通用航空产业发展的法律与政策及其对中国的启示9、基于税负测算模型的营改增对我国第三产业的影响研究10、我国西北地区民用航空业发展研究11、蒙古航空公司顾客满意度研究12、航空公司辅助性收入研究初探13、航空服务创新体系设计与实施研究14、中国民营航空低成本运营管理模式研究15、第五航空权开放法律问题研究16、基于SOA架构的航空贵宾服务管理系统设计与实现17、国内政治和国际民用航空制度变迁(1944-1980S)18、江西长江通用航空公司发展战略研究19、幸福航空公司发展战略研究20、东方航空公司战略转型中的营销策略研究21、中国南方航空公司客舱服务质量改进研究22、广东省通用航空管理对策研究23、天水机场管理体制重构与实现途径研究24、越南航空公司客户满意度研究25、中国公务机航空市场发展策略研究26、中职学校航空服务专业人才培养方案的优化27、民航云南安监局参与完善长水国际机场航班延误应急管理案例研究28、“营改增”对CSA航空公司的影响分析29、中国民航低空空域开放管理问题研究30、A航空公司航班延误服务提升策略研究31、SC航空股份有限公司发展战略与对策研究32、基于顾客满意的服务补救问题研究33、港龙航空长沙机场服务营销案例研究34、空中乘务专业高职生共情能力培养研究35、H航空公司产品营销研究36、基于SERVQUAL模型的航班延误服务补救质量评价和管理37、联盟中的航空公司产品开发研究38、我国通用航空FBO规划设计研究39、沈阳市高等职业院校毕业生就业问题调查研究40、兵团交通运输集团业务选择与发展研究航天航空专业毕业论文题目。
一、 四大机型航电系统或设备供应商1、Boeing 787通用核心系统(史密斯航空)主显示屏(Rockwell-Collins)通讯系统(Rockwell-Collins)集成监控系统(Rockwell-Collins)导航系统包(Honeywell)导航电台(Honeywell)机组人员信息 / 维修系统(Honeywell)飞行控制系统(Honeywell)电子飞行包(软件:杰普逊公司;硬件:TBD)平视显示屏(Rockwell-Collins)更多的系统请参阅B787系统供应商列表2、Airbus 380空中数据惯性导航系统(Honeywell)飞机环境监视系统(Honeywell)飞行管理系统(Honeywell)卫星通信系统(Honeywell / Thales)飞行控制系统(Goodrich)以太网接口转换模块(Pulse)AFDX(Rockwell Collins)座舱显示与控制(Thales)飞行控制单元(Thales)IMA通用模块(Thales)更多的系统请参阅A380系统供应商列表3、Boeing 737NGHF收发机 (Collins)VHF/数据收发机 (Honeywell)ADF (Honeywell)DME (Honeywell)VOR/Marker接收机 (Honeywell)ADIRS (Honeywell)S模式ATC应答机 (Honeywell)ILS/GPS MMR (Honeywell)FMC (Smiths)TCAS Chang7 (Honeywell)EGPWS (Honeywell)风切变气象雷达 (Honeywell)固态FDR (Honeywell)固态CVR (Honeywell)EFIS(Rockwell Collins)4、Airbus 320HF收发机 (AlliedSignal)VHF/数据收发机 (AlliedSignal)ADF (AlliedSignal)DME (AlliedSignal)VOR/Marker接收机 (AlliedSignal)ADIRS (Honeywell)S模式ATC应答机 (AlliedSignal)ILS/GPS MMR (Sextant)FMC (Honeywell/Thales)TCAS Chang7 (AlliedSignal)EGPWS (AlliedSignal)风切变气象雷达 (AlliedSignal)固态FDR (AlliedSignal)固态CVR (AlliedSignal)EFIS(Thales)返回二、 四大机型座舱布局1、Boeing 787B787座舱的一个关键特点是具有两个平视显示仪(HUD)和两个电子飞行包。
电动小飞机的制作方法一、引言电动小飞机是一种由电力驱动的小型飞行器,可以在空中自由飞行。
制作一个电动小飞机需要一定的机械、电子和航空知识。
本文将介绍电动小飞机的制作方法,希望能为对航空制作感兴趣的读者提供一些参考。
二、材料准备制作电动小飞机需要准备以下材料:1. 机翼:轻质材料如泡沫板、碳纤维板等;2. 机身:轻质材料如泡沫板、塑料板等;3. 电机:适合飞机大小的电机;4. 电调:控制电机的转速和方向;5. 螺旋桨:根据电机的转速和推力要求选择合适的螺旋桨;6. 电池:适合电机和飞机重量的锂电池;7. 遥控器和接收机:用于控制飞机的飞行。
三、制作步骤1. 设计飞机的外形和尺寸:根据飞机的用途和飞行要求,设计飞机的外形和尺寸,确定机翼的展弦比、机身的长度等参数。
2. 制作机翼:根据设计图纸,使用泡沫板或碳纤维板等材料制作机翼的骨架,然后覆盖上薄膜或纸张,使机翼具有光滑的表面。
3. 制作机身:根据设计图纸,使用泡沫板或塑料板等材料制作机身的骨架,然后覆盖上薄膜或纸张,使机身具有光滑的表面。
4. 安装电机和电调:将电机和电调安装在机翼的适当位置上,确保电机和电调的固定牢固。
5. 安装螺旋桨:根据电机的转速和推力要求,选择合适的螺旋桨,并将其安装在电机上。
6. 安装电池:将适合电机和飞机重量的锂电池安装在机身的适当位置上。
7. 安装遥控器和接收机:将遥控器和接收机连接起来,并将接收机固定在机身上。
8. 连接电路:将电机、电调、电池和接收机之间的电路连接起来,并进行必要的调试。
9. 进行飞行测试:在开阔的场地进行飞行测试,检查飞机的飞行性能和稳定性,并进行必要的调整和改进。
四、注意事项1. 制作过程中要注意安全,避免发生意外事故。
2. 制作飞机的材料要轻质但坚固,以保证飞机的飞行性能和安全性。
3. 在飞行测试前要仔细检查各部件的连接是否牢固,电路是否正确连接。
4. 初次飞行时要选择风速较小、无障碍物的场地,以减小飞机失控的风险。
1.高频通信系统的用途:实现远距离的空对空,地对空的声音通信。
2.高频通信系统的通信距离可达数千公里,与飞行高度无关。
3.当飞机位于跑道中心线右侧,LOC接收机接收的调制音频中:150Hz >90Hz。
4.现代民航飞机的自动驾驶仪通常有:横滚通道和俯仰通道。
5.TCRBS/DABS全呼叫信号中P1、P3、P2脉冲的宽度相等但P4较宽。
6.陀螺罗盘是利用三自由度陀螺的稳定性和进动性工作的。
7.三自由度陀螺主要有稳定性和进动性两个基本特性。
8.客舱广播系统中的四种音频信号的优先顺序为:机长,服务员,预录通知,登机音乐。
9.地球表面上任意两点的大圆圈线最短。
10.飞机导航设备中大气数据计算机系统、惯性导航系统属于自主(备)式设备。
11.飞机相对方位角是指飞机纵轴测量到飞机一导航台连线或飞机纵轴方向和飞机到VOR台连线之间顺时针方向测量的夹角。
12.机载无线电高度表用途是利用无线电高度表测量飞机相对地面的真实高度或叫垂直高度的一种设备。
13.对于只有A模式应答机的飞机,TCAS只可能发出TA信息。
14.飞行管理计算机的存储器内存储有导航和性能两个数据库。
15.自动定向机主要是依靠环形天线及垂直天线组合的方向性实现定向的。
16.马赫数的大小决定于动压和静压。
17.在R M I上,V O R方位角的指示是根据飞机磁航向加相对方位。
18.在飞机进近过程中,决断高度是指飞行员对继续进近或复飞作出决断的最低高度。
19.飞行指引仪的功用是引导飞行员操作飞机,监控自动驾驶仪工作。
20.GPWS控制板上的起落架/襟翼位置超控开关在“禁止”位相当于起落架放下,襟翼在着陆位置。
21.对惯性基准系统进行快速对准的接通条件是系统在正常工作,方式选择开关在NAV位置且地速小于20海里/小时。
22.“荷兰滚”运动是飞机绕立轴及纵轴的周期性运动。
23.如果副驾驶将R/T一I/C开关扳向扳向I/C位时,不论MIC开关的位置如何,其话筒信号直接连接到飞行内话系统。
西华大学610039摘要:在对我很感兴趣的项目微型四轴飞行器进行了功能描述的基础上展开了对系统深入研究的方案设计。
该系统(装置)主要由飞控,遥控,蓝牙或WIFI模块,通信模块等组成。
飞控是由stm32f103作为主控,采用MPU6050作为惯性测量单元。
遥控是由arduino作为主控。
通信运用2.4G无线模块。
在AD环境中完成对飞控的的设计。
在keil 5中完成软件的设计。
然后,通过proteus软件完成飞控的模块的仿真与调试。
最后,分析了项目的计划完成情况。
关键词:四轴飞行器控制 stm32 通信设计引言随着社会的发展和科技的进步,我们迎来了新的时代。
在这个高速发展时代,所有的物品都在日新月异的变化。
我们小时候的纸飞机玩具变成了现在的遥控飞机,其中的四轴飞行器备受大众喜欢。
但是四轴飞行器的用处还有多,如林业,侦察,航拍,运输,娱乐观赏等领域,目前热门的航拍就是基于稳定四轴及云台搭建的平台实现,然后其他邻域应用还有相当的潜力。
四轴飞行器将会是很有潜力和未来需求的,代替人类运输,派遣去危险的地方拍摄,或者是交通,个人飞行器等等。
所以四轴飞行器以后一定可以成为主流产品,在生活的方方面面都可能会用到。
1项目1.1 项目描述近年来,国内科技领域对四轴飞行器的研究如火如荼,相关技术得到了迅速的发展。
随着信息化时代的蓬勃发展, 科学技术不断更新, 飞行器被广泛的应用在军事侦查、航拍以及民用快递运输等诸多行业。
四轴飞行器结构简单,操作灵活,单位体积内可提供巨大的升力,适合在狭窄环境中飞行,携带各种电子设备可执行各种任务,例如军事侦察、定位跟踪、农田监测等,在军事、民用等领域均有广泛的应用和广阔的前景。
本项目设计了一种基于STM32的微型四轴飞行器控制系统,以STM32单片机为主控制器,MPU6050为惯性测量单元模块核心,3.7V锂电池供电,通过蓝牙模块或wifi模块实现在手机App上来控制飞行器,或者通过自制遥控器来控制。
几分钟让你看懂飞机上的电子系统航空电子系统使电子技术在飞机中的应用,是在航空技术和电子技术发展过程中逐步形成的。
由于数字式技术、微电子技术和卫星计算机技术的迅速发展,航空电子系统已成为现代军用飞机提高作战效能的重要手段。
没有先进的航电系统,就没有先进的飞机,也就不会完成现代战争所赋予空军的使命。
因此,要想发挥飞机的综合作战效能,航空电子系统更是起着决定性的作用。
航空电子系统通常可分为通用电子系统和任务电子系统两大类:通用电子系统就是保证飞机能完成正常飞行任务所必须装备的的电子系统,比如无线电通信系统、导航系统、飞行控制系统。
任务电子系统就是飞机为完成某种特定任务而装备的电子系统,比如目标探测系统、电子战系统。
敌我识别系统。
接下来就对几个重要的电子系统给大家稍微简单的介绍一下。
一通信系统通信系统是航空电子系统的重要组成部分,它为完成飞行任务和保证飞行安全起着重要的作用。
无线通信和飞机差不多是同一个年代出现的。
驾驶员要想了解空中航线上的交通状况和气象条件,机场对飞机的起飞进场和着陆等都是通过通信系统完成的。
此外,对作战飞机的指挥和控制,驾驶员将空中和地面战区的情况及时向指挥所报告,都需依赖高效、可靠、安全、保密的通信系统来实现。
以民航飞机为例,除了某些导航设备也担负范围有限的通信任务外,还装备了一套或多套的高频无线电通信电台和甚高频无线电通信电台。
前者工作在2- 30MHz的短波波段,其无线电波可利用电离层的反射而传播到很远距离;而后者工作在118-136MHz范围内,可在视线距离内与其他飞行器或地面进行通信联络。
机上的每部电台配备一副电线,由发射机和接收机共同使用,以减少机上天线的数量,因此通常发射和接收不能同时进行。
二导航系统导航是把飞机、导弹、宇宙飞船、舰船等运动体从一个地方引导到另一个地方的过程,正如大家在日常生活中出行开车中所使用导航一样。
导航系统的主要用途就是引导飞机沿着预定航线飞到预定地点,并能随时给出飞机准确的即时位置。
民用飞机简单电子硬件
在民用航空领域,简单电子硬件是一类特殊的重要机载电子硬件。
如何对其进行符合性验证,从而满足合格审定的要求,当前仍存在着一定困惑和分歧。
本文结合某型号飞机的研制经验,提出了一种可行的简单电子硬件符合性验证策略。
0 引言
在民用飞机领域,广泛应用的机载应用电子硬件是指客户化编码器件,如ASIC、PLD或FPGA等。
RTCA/DO-254中将其具体分为简单电子硬件(Simple Electronic Hardware,以下简称SEH)和复杂电子硬件。
对于复杂电子硬件的开发已有具体的标准和指南;而对于SEH的符合性验证要求,FAA仅仅在其Order 8110.105 CHG1中提出了概要性的要求,并未给出具体的验证策略和指南,从而给实际工程应用带来了一定的困惑。
针对该问题,本文提出一种具体的SEH符合性验证策略,以满足SEH(特别是A、B级别SEH)的合格审定要求。
1 SEH的定义和合格审定要求
1.1 SEH的定义
RTCA/DO-254在第1.6章节给出了SEH的定义:对于一个硬件项目,如果用适合于该硬件对应的设计保证等级的确定性测试和分析的完整组合,即可确保其在所有可预见的运行条件下执行正确功能且无异常行为,则其可被定义为SEH。
1.2 SEH的合格审定要求
虽然RTCA/DO-254给出了SEH的定义,但是并未对什么是“适合于硬件对应设计保证的确定性测试和分析”给出进一步
说明,因此FAA 在其Order 8110.105 CHG1中对该问题进行了明确,提出了如下SEH合格审定要求。
a)对于A、B级别SEH,其验证需要进行确定性测试和分析的全面结合,要验证该SEH的所有输入、内部元素、节点、寄存器、锁存器、逻辑单元和逻辑门在所有可能的排列组合下都能够正确运行,没有异常行为。
即要在门电路层级要进行完整的验证和分析。
b)对于C级别SEH,其验证需要进行确定性测试和分析的全面结合,验证该SEH在其管脚输入条件的所有可能的排列组合下都能够正确运行。
即要在管脚层级要进行完整的验证和分析。
c)对于D级别SEH,不需要器件层级的测试,只需要在板卡、设备、或单元级证明其满足器件级需求即可。
即完整的功能验证和分析。
2 SEH的符合性验证策略
虽然FAA针对SEH提出了合格审定要求,但是并未对如何满足该要求,给出建议的解决方法或策略。
基于先前项目上的经验及相关研究,提出了如下针对不同设计保证等级SEH的符合性验证策略,并给出具体的实例进行说明。
2.1 不同级别SEH的符合性验证策略
2.1.1 A/B级别SEH的符合性验证策略
FAA对于A/B级别的SEH的要求,包含了以下两个方面的要求。
a)全面的确定性测试和分析;
b)门电路层级的元素的全覆盖。
对于a)要求,可以通过对SEH的外部接口进行穷尽测试来满足。
对如何完成穷尽测试,本文提出以下公式来计算当前SEH需要的测试案例的数量。
测试案例数=2输入接口数×2状态配置数=2(输入接口数+状态配置数)
(1)
对于b)要求,其本质是要求在验证过程中,测试到门电路层级每个元素的所有状态。
由于外部接口的穷尽测试不保证能满足该要求,因此需要使用附加的测试和分析方法,具体步骤如下。
首先需要分析在管脚级(即外部接口)的穷尽测试中,每个内部逻辑元素的所有状态是否都已经得到覆盖。
若能够得到全覆盖,则b)要求可直接满足;若不能够得到全覆盖,则需增加额外的测试,以保证每个内部逻辑元素的所有状态都能够得到覆盖。
由于对外部输入已经进行了完整的验证,在进行额外测试的过程中,仅需要考虑增加额外的测试激励和设备等,从而保证内部逻辑元素的所有状态都能被激活且被观测。
2.1.2 C级别SEH的符合性验证策略
对于C级别SEH,FAA在本质上要求管脚层级的完整验证。
因此,仅需验证其在各输入引脚的所有排列组合下能否正常工作即可。
2.1.3 D级别SEH的符合性验证策略
对于D级别的SEH,FAA要求在本质上是一种功能性的验证,因此要保证验证活动对该SEH需求的全覆盖。
2.2 实例说明
如图1所示的逻辑电路,该逻辑电路中包含3个逻辑输入,1个输出,4个逻辑门。
由于本电路中不存在触发器(Flip-Flop),所以公式
(1)中的状态配置数目为0。
图1 逻辑电路
若该电路设计被定义为A或B级别SEH,依据2.1.1节中提出的验证策略,应进行的计算和分析步骤如下:
a)对本电路外部接口进行全面的确定性测试,根据公式
(1),需要的测试案例个数为2(3+0)=8个;
b)分析得出,图中X节点在外部接口穷尽测试的基础上,其值恒定为1,门电路层级的元素未能全覆盖,不满足2.1.1节对A、B级别的要求b);
c)需要通过外部设备对该节点进行专门的测试,验证该节点值为0时其后面“与”门是否能执行正确的功能,因此需要再增加2个测试案例。
d)因此,若该电路设计被定义为A或B级别的SEH,则至少需要2(3+0)+2=10个案例。
若该电路为被定义为C级别SEH,不用考虑是否全面覆盖其内部所有逻辑门。
因此只需考虑其A、B、C三个输入的所有组合情况,即需要23=8个案例。
若该电路为被定义为D级别SEH,只需要依据该SEH需求编制测试用例,并最终满足对其需求的全覆盖即可。
3 SEH符合性验证的附加考虑
针对提出的上述符合性验证策略,在实际的工程实践中,还需要另外考虑以下两方面问题。
3.1 SEH的符合性数据编制问题
RTCA/DO-254针对复杂电子硬件,定义了一系列的生命周期过程和符合性数据,但是对于SEH,并未给出明确的要求。
在SEH的符合性验证过程中,一定的符合性数据是必须的。
参考RTCA/DO-254第十章,建议的要求如下:硬件合格审定计划、硬件验证计划、硬件构型管理计划、硬件需求、硬件构型索引、硬件软件接口数据、硬件可追溯性数据、硬件评审和分析结果、硬件测试程序、硬件测试结果、问题报告、硬件构型管理记录、硬件完成综述。
3.2 SEH完整性测试的可行性问题
理论上,所有的机载电子硬件都可以按照SEH的合格审定要求,进行完整的验证和分析,但是在实际的工程实践中,由于受到测试设备、测试技术以及硬件设计的复杂度等各方面的影响,大部分的机载电子硬件很难满足该要求。
因此,在明确为简单还是复杂电子硬件之前,必须要进行充分的可行性研究和判定。
4 小结
SEH(特别是A、B级别)的符合性验证问题是民用飞机机载电子硬件符合性验证工作的一个难点问题。
本文在深入理解SEH的合格审定要求的基础上,依据要求制定了一套适用的符合性验证策略,对指导具体的工程实践,具有非常重要的意义。