航空电子系统的可靠性分析.pdf

航空航天科学技术S．2016NO．07

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DOI：10．16660／j．CYIki．1674-098X．2016．07．019

航空电子系统的可靠性分析

周涛

(上海交通大学上海201906)

摘要：随着科学技术的不断发展，对军用飞机的功能要求也越来越高，因此，对飞机航电系统的改装将越来越多。针对改装后

的航空电子系统的众多分系统和设备，在保证系统功能的前提下，如何提高系统的可靠性显得尤为重要。该文对如何提高航电系

统可靠性的常用方法做了一定的分析和阐述，并对改装后某个航电系统的任务可靠性进行了分析论证。

关键词：航空电子系统可靠性冗余MTBF

中图分类号：V24文献标识码：A文章编号：1674—098X(2016)O3(a)一OOi9—05

随着信息工程、计算机技术、控制技术、电子技术的日益的时间范围内不允许系统失效，或者要使失效概率低至忽略

发展，在过去的数十年中，飞机系统设计任务的重点有了重不计的程度。提高系统可靠性的冗余度技术大体上可以分成

大转变，从最初飞机机体的设计演变为飞机的电子设计上。以下几种。

因此，为增加飞机的综合作战能力，未来针对飞机的航电系(1)硬件冗余——通过给系统增添硬件设备来求得系统

统改装将越来越多，而由于功能的增加，对飞机承载的电子的容错能力。

设备的功能要求就不得不急剧地增长，甚至面临着一种爆(2)软件冗余——通过给系统增添用于系统错误管理的

炸性的局面。航空电子系统作为一个整体，需要统筹考虑，程序来求得系统的容错能力。

进行系统集成，使各种系统资源有机地结合起来，协调工作，(3)事件冗余——以牺牲一定的时间代价来求得系统的

共同完成系统的使命任务，任何一个分系统或设备的失效将容错能力。

影响整个航空电子系统的功能。在这种情况下，如何提高航(4)信息冗余——在系统内增添一些提高系统可靠性所

空电子系统的可靠性显得尤为重要。需要的信息。

硬件冗余又分成静态冗余和动态冗余两种。静态冗余

1系统的可靠性设计方法

1．1系统网络构型的选择

根据自上而下的系统设计原则，在对航空电子系统进

行改装时，首先需要确定航空电子设备的系统构型，选择一

个合适的系统拓扑结构是建立高性能的航电系统的首要前国国

提。

系统结构可以大致分为6种。按其智能节点和连接节点点对点受环受

的链路不同形式，其拓扑结构分别为：点对点型、环型、星

型、主总线型、共享存储器型、多级总线型。这6种局部网的

拓扑结构如图1所示。可以从接口的模块性，可扩展性，故障

的容错特性，复杂性和通讯阻塞瓶颈等6个指标上对上述几

种系统结构做出全面的比较和评价，具体见表1。

由表1可见，总线型的拓扑形式(单总线多级总线)由于主总线型共事存储鬻受

其综合性能优良，特别适于在航空电子综合化中加以采用。

它的复杂性不高，而模块性良好，很适宜做成标准化的接口

模块，可用大规模集成电路实现；它的容错性高，可以使航

空电子综合系统获得很好的可靠性；它的可扩展性使得可以

灵活地在总线上增加或删除智能节点，以适应于飞机或航

空电子设备改进或更型的需求。

1．2容错与可靠性多总线塑