航空航天科学与工程论文_基于DO-178C的民用飞

文章目录

摘要

abstract

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

    1.2.1 传统配电电气系统

    1.2.2 固态配电电气系统

    1.2.3 传统配电系统与固态配电系统的比较

1.3 研究目标与研究内容

1.4 论文的组织结构

2 相关技术

2.1 基于DO-178C的机载软件开发过程

2.2 固态配电技术

2.3 通道过载保护

2.4 航空CAN总线

2.5 本章小结

3 二级配电系统的软件需求分析

3.1 二级配电系统

    3.1.1 飞机电源系统

    3.1.2 系统通讯网络架构

    3.1.3 系统外部交联环境

    3.1.4 功率板卡硬件结构

3.2 软件需求过程与工具

    3.2.1 基于DO-178C的软件需求过程

    3.2.2 软件需求工具

3.3 软件需求分析

    3.3.1 通道控制需求

    3.3.2 过载保护需求

    3.3.3 CAN总线通讯需求

    3.3.4 非功能需求

3.4 本章小结

4 二级配电系统的软件设计与实现

4.1 软件设计与实现的过程与工具

    4.1.1 基于DO-178C的软件设计过程

    4.1.2 基于DO-178C的软件实现过程

    4.1.3 软件设计与实现工具

4.2 软件架构设计

    4.2.1 SPDUApp架构设计

    4.2.2 ChannelApp架构设计

4.3 关键模块的设计与实现

    4.3.1 SPDUApp通道控制模块

    4.3.2 SPDUAppCAN通讯模块

    4.3.3 ChannelApp过载保护模块

4.4 软件集成

4.5 本章小结

5 二级配电系统的原型机测试

5.1 原型机系统测试环境

5.2 原型机系统功能测试

5.3 原型机系统非功能测试

5.4 测试结论

5.5 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

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文章摘要:随着航空电力系统在整个飞机的功能扩大,大量电力设备逐渐开始取代传统的电气系统并且拥有了许多新的功能。传统的集中式配电变得难以维护和实施,系统重量的问题,布线的复杂性,可重组性,以及额外的监控和维护的需要。这些问题都成为了影响成本和安全的障碍。在国外,航空业者提出了多电飞机和固态配电这些新技术。随着固态配电系统成熟应用在B787、A380等飞机上,许多传统飞机的电力系统的问题得到了解决。固态配电技术的自身优势使其迅速成为现代飞机发展的必然趋势。本文以某民用飞机机型项目的二级配电系统项目为背景,采用了固态通道控制技术、航空CAN总线技术和过载保护技术,研发了一个符合民用机载软件开发流程的机载软件。该软件根据国际机载软件研发流程DO-178C中定义的B级（危害级）进行研制,符合中国民用航空规章第25部:运输类飞机适航标准。本文首先对国内外研究现状进行调研,综述了固态配电技术、ARINC-825航空CAN总线技术和过载保护技术。在深入分析DO-178C标准的基础上,详细描述了基于DO-178C标准的软件需求、设计与实现的开发目标和开发过程。本文软件需求和软件设计均采用自上而下的迭代方式进行。软件需求来源于分配给软件的系统需求,一些必要的且不能直接追踪至系统需求的将标记为衍生需求。本文对二级配电系统中的通道控制、过载保护和CAN总线通讯三个关键功能进行了深入的需求分析,并定义了相应的软件非功能需求。二级配电系统的软件由配电控制单元软件和通道控制单元软件两个构件组成,本文对两个构件分别进行了架构设计,包括软件总体结构、软件总体数据流图、软件数据结构设计和软件模块接口设计。在此基础上,对软件中关键的通道控制模块、过载保护模块、CAN通讯模块进行了详细设计与实现。刻画了一个满足机载软件设计流程要求和技术要求的二级配电系统软件。目前,本系统已通过原型机测试,并已交付。系统功能测试与非功能测试的结果表明,本系统的通道控制、CAN通讯和过载保护功能已经实现,采样精度达到+/-10%,通道响应时间为10毫秒,已符合设计预期。原型机测试为下一步交付蓝标件、红标件和首飞件打下了良好的基础。

文章来源：《电力系统保护与控制》 网址: http://www.dlxtbhykzzz.cn/qikandaodu/2021/1110/1095.html