IMA重配置策略和重配置的安全性分析方法研究

发布时间：2017-10-18 21:27

  本文关键词：IMA重配置策略和重配置的安全性分析方法研究

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【摘要】：目前,综合模块化航空电子系统(IMA)体系架构日益广泛地运用于航空电子系统的设计,基于IMA体系架构的航空电子系统在带来诸多优点的同时,也面临着系统复杂性增大情形下如何进行安全性分析与验证的问题。IMA重配置(Reconfiguration)技术是提高航空电子系统安全性的一条重要途径,支持IMA重配置的配置策略和IMA重配置的安全性分析对于改善IMA系统安全性有重要意义。虽然目前已经有许多有关IMA配置相关的研究,但是对支持IMA重配置的配置策略的研究并不充分,对于重配置的基于形式化方法的安全性分析研究更加缺乏,针对当前研究存在的不足,本文主要研究了IMA重配置的配置策略及基于形式化方法的安全性分析方法。首先研究了支持IMA重配置的分区的时间周期配置策略和高内聚低耦合的分区划分策略;其次,由于基于模型的IMA重配置的安全性分析的研究还相对薄弱,目前大多数基于模型的研究通常无法依据同一模型在多重角度来分析模型的性质,所以本文利用SLIM语言(系统级集成建模语言)建模IMA重配置模型,然后利用COMPASS模型工具进行安全性分析。本文的主要研究工作有以下几个方面:(1)基于故障注入技术,构建了IMA重配置的SLIM模型,并给出了模型的故障注入的基本方法用以刻画IMA重配置的基本行为,并以一个简化的IMA重配置系统模型予以了阐述。(2)在支持IMA重配置的配置策略方面主要通过对IMA分区的周期策略和应用分区划分策略进行了定量的和定性的分析,得出了分区周期配置条件和应用分区高内聚低耦合的划分策略,对重配置时保证数据不丢失的分区周期配置有重要意义,对重配置过程中减少分区重配置对其它正常分区的影响也有重要作用。(3)在IMA重配置的安全性分析方面,本文主要利用SLIM建模语言建立IMA重配置的标称模型和失效模型,然后通过故障注入技术,利用COMPASS模型工具将标称模型和失效模型扩展为扩展模型,基于扩展模型对系统进行形式化的安全性分析,通过模型工具自动化地获得了需要分析的重配置安全性质,并可以自动化地生成安全分析结果。
【关键词】：IMA 航电系统 安全性 重配置 SLIM模型 COMPASS
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V243
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 注释表10-11
• 缩略词11-12
• 第一章 绪论12-19
• 1.1 背景12-14
• 1.2 国内外研究现状14-16
• 1.3 研究目的和意义16-17
• 1.4 研究方案和拟解决的关键问题17
• 1.5 主要工作和创新点17-18
• 1.6 论文组织结构18-19
• 第二章 IMA重配置的相关概念19-28
• 2.1 重配置过程的定义19-20
• 2.2 IMA体系结构20-22
• 2.3 IMA的重配置22-25
• 2.3.1 IMA重配置概念22-24
• 2.3.2 IMA重配置的功能架构24-25
• 2.3.3 IMA重配置功能块的支持平台25
• 2.4 IMA的重配置管理的体系架构25-28
• 2.4.1 IMA重配置管理组成25-26
• 2.4.2 IMA重配置管理组件之间的交互关系26-28
• 第三章 基于故障注入的可重配置IMA系统建模28-40
• 3.1 故障注入技术28-34
• 3.1.1 故障注入28-29
• 3.1.2 失效模型和模型扩展29-34
• 3.2 基于故障注入的可重配置IMA系统建模34-38
• 3.3 重配置策略的提出38-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第四章 IMA分区周期配置策略40-49
• 4.1 IMA分区通信概念40-41
• 4.2 IMA分区周期重配置41-45
• 4.2.1 抽象的系统模型41-42
• 4.2.2 端到端的任务通信延迟42-43
• 4.2.3 最坏情形下目的分区周期分析43-45
• 4.3 IMA分区时间周期重配置的例子45-48
• 4.4 本章小结48-49
• 第五章 IMA分区高内聚低耦合的配置策略49-59
• 5.1 分区内聚和耦合的定义49-53
• 5.2 基于高内聚低耦合的应用分区划分53-55
• 5.3 例子分析55-58
• 5.4 本章小结58-59
• 第六章 基于COMPASS工具的IMA重配置的安全性分析59-71
• 6.1 IMA重配置的安全需求59
• 6.2 危害分析59-61
• 6.3 IMA重配置平台建模61-67
• 6.3.1 IMA重配置功能的形式化模型61-63
• 6.3.2 可重配置平台的模型63-67
• 6.4 IMA重配置的形式化分析67-70
• 6.5 本章小结70-71
• 第七章 总结与展望71-73
• 7.1 总结71-72
• 7.2 进一步研究工作72-73
• 参考文献73-77
• 致谢77-78
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文78-79
• 附录 I79-90
• 附录 II90-93

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本文编号：1057245