自动飞行控制系统(Automatic flight control system,AFCS)是现代飞机中重要的安全关键系统之一,飞行引导控制系统(Flight guidance control system,FGCS)是其重要的组成部分。FGCS中的飞行模式有数十种,模式转换逻辑十分复杂,在各个模式间转换时易出现模式混淆等问题,难以对其安全性和正确性进行验证。而利用计算机科学中的形式化方法,通过对安全关键系统进行形式化建模和验证,可以提高系统的正确性和安全性。本文以典型FGCS中的自动飞行模式转换逻辑作为研究对象,采用自主研制的软件工具ART(Avionics requirement tool)对其进行形式化建模与验证,并与Matlab/Simulink中的Design Verifier工具进行了验证能力和效率的对比分析。实例研究结果表明,采用形式化方法对FGCS的自动飞行模式转换逻辑进行建模、验证可行,所研制的软件平台具有更完善的验证能力和更好的验证效率。
综合模块化航空电子系统(Integrated modular avionics,IMA)中分区运行时间特征满足需求是IMA系统安全可靠性运行的一个重要问题。本文针对满足ARINC653规范的IMA系统的层级调度特性,结合IMA系统调度配置信息,提出了一种在模型驱动工程(Model driven engineering,MDE)框架下,基于实时嵌入式系统建模与分析(Modeling and analysis of real-time and embedded system,MARTE)模型的ARINC653分区调度系统建模转换与可调度性验证的方法。借助MAST工具及其自定义调度策略功能,分析分区系统调度特性并利用MARTE对其进行建模,并利用该工具对MARTE模型进行仿真以验证其可调度性,最后给出了一个实例分析。
