综合化模块化航空电子系统的分布式平台 对未来航空电子系统及其认证需求的见解PDF电子书下载

第1章 引言 1

1.1 动机和目的 1

1.1.1 （分布式）综合化模块化航空电子系统 1

1.1.2 模块化认证 2

1.1.3 小结 2

1.2 相关工作 3

1.3 本书的结构 3

第2章 航空电子系统架构 5

2.1 简介 5

2.2 联合式航空电子 6

2.3 综合化模块化航空电子系统 7

2.4 分布式综合化模块化航空电子系统 10

2.5 通信系统 11

2.6 从联合式到综合化 12

2.7 联合式与综合化的比较 13

2.7.1 联合式系统的优点 13

2.7.2 综合化系统的优点 13

2.8 总结 14

第3章 通信系统 15

3.1 简介 15

3.2 通信系统分类 15

3.2.1 简介 15

3.2.2 核心通信系统 16

3.2.3 子系统通信系统 16

3.3 时间触发协议（TTP） 16

3.3.1 简介 16

3.3.2 概念属性 16

3.3.3 实现属性 20

3.3.4 应用属性 21

3.3.5 小结 21

3.4 FlexRay 21

3.4.1 简介 21

3.4.2 概念属性 22

3.4.3 实现属性 22

3.4.4 应用属性 23

3.4.5 小结 23

3.5 分层的TTP和分层的FlexRay 24

3.5.1 简介 24

3.5.2 概念属性 24

3.5.3 应用属性 25

3.5.4 小结 26

3.6 航空电子全双工交换式以太网（AFDX） 26

3.6.1 简介 26

3.6.2 概念属性 26

3.6.3 实现属性 28

3.6.4 应用属性 28

3.6.5 小结 29

3.7 时间触发以太网（TT-Ethernet） 29

3.7.1 简介 29

3.7.2 概念属性 30

3.7.3 实现属性 30

3.7.4 应用属性 30

3.7.5 小结 31

3.8 SPIDER-ROBUS 31

3.8.1 简介 31

3.8.2 概念属性 31

3.8.3 实现属性 33

3.8.4 应用属性 33

3.8.5 小结 34

3.9 比较 34

3.10 总结 35

第4章 系统架构 36

4.1 简介 36

4.2 设计 36

4.2.1 简介 36

4.2.2 可组合性 36

4.2.3 可伸缩性 37

4.2.4 可扩展性 38

4.2.5 复杂性 38

4.2.6 可信性 38

4.2.7 分区化 39

4.2.8 分层 41

4.2.9 时间 41

4.2.10 小结 42

4.3 实现 42

4.3.1 简介 42

4.3.2 容错 42

4.3.3 冗余 44

4.3.4 诊断 44

4.3.5 认证 44

4.3.6 小结 45

4.4 硬件考虑 45

4.4.1 简介 45

4.4.2 硬件的类型 45

4.4.3 节点设计 45

4.4.4 接口和外围设备 46

4.4.5 商用货架产品 46

4.4.6 通信集成 47

4.4.7 小结 47

4.5 操作系统 47

4.5.1 简介 47

4.5.2 设计考虑 47

4.5.3 ARINC 653规范 49

4.5.4 范例 51

4.5.5 小结 52

4.6 开发环境 53

4.6.1 简介 53

4.6.2 设计方法 53

4.6.3 通信系统 54

4.6.4 操作系统 55

4.6.5 下载 55

4.6.6 诊断和调试 56

4.6.7 小结 56

4.7 范例 57

4.7.1 时间触发架构（TTA） 57

4.7.2 可拓展可靠性的可扩展处理器独立设计（SPIDER） 60

4.7.3 可信的嵌入式组件和系统（DECOS） 62

4.8 总结 66

第5章 模块化认证 67

5.1 简介 67

5.2 航空航天领域内的软件认证 67

5.2.1 简介 67

5.2.2 DO-178B 68

5.2.3 DO-178C 71

5.2.4 小结 71

5.3 DO-297《综合化模块化航空电子开发指南和认证考虑》 72

5.3.1 简介 72

5.3.2 综述 72

5.3.3 架构上的考虑 72

5.3.4 整体流程 73

5.3.5 小结 74

5.4 有效认证的一些数据 75

5.4.1 简介 75

5.4.2 工作量与节约 75

5.4.3 需求、设计和可追溯性 76

5.4.4 验证和确认 77

5.4.5 优化的流程和流程的不断改进 78

5.4.6 小结 79

5.5 调查假设和实际结果的比较 80

5.5.1 需求 80

5.5.2 验证和确认 80

5.5.3 流程 81

5.5.4 小结 81

5.6 总结 82

第6章 分布式综合化平台的解决方案 83

6.1 简介 83

6.2 需求和建议 83

6.2.1 系统架构的变化 83

6.2.2 传统系统的重用 84

6.2.3 初期工作量和长期优势 85

6.2.4 通信基础设施 85

6.2.5 小结 86

6.3 平台属性 86

6.3.1 综合化与分布式 86

6.3.2 飞机功能开发 86

6.3.3 平台通信 87

6.3.4 模块化设计 87

6.3.5 开发控制和知识产权 87

6.3.6 可重用性和可组合性 87

6.3.7 COTS 88

6.3.8 认证 88

6.3.9 小结 88

6.4 综合化平台方案的优点 88

6.4.1 降低复杂性 89

6.4.2 减少空间、重量和功耗 89

6.4.3 独立开发 89

6.4.4 简化认证 89

6.4.5 增加灵活性 90

6.4.6 增加可维护性 90

6.4.7 小结 90

6.5 总结 90

第7章 展望 92

7.1 简介 92

7.2 架构的演变 92

7.3 航空航天领域 93

7.3.1 “猎户座”飞船（Orion-CEV） 93

7.3.2 商用飞机 94

7.3.3 小型飞机 94

7.4 汽车领域 95

7.4.1 汽车开放系统架构联盟 95

7.4.2 通信系统 95

7.5 经济影响 96

7.5.1 可重用性 96

7.5.2 更快的开发速度 96

7.5.3 更快的产品更新 96

7.5.4 更廉价的开发和生产 97

7.6 未来发展趋势 97

7.6.1 开发和综合 97

7.6.2 诊断和维护 97

7.6.3 重量和成本 97

7.7 总结 97

第8章 结论 99

致谢 101

附录A 缩略语 102

参考文献 106