民机飞控计算机系统虚拟样机验证平台研究

   3.3 BUAA余度飞控计算机(RFCC-CA)新方案的虚拟样机实现
   
    BUAA余度飞控计算机(RFCC-CA)新方案的虚拟样机实现如图9示.
   
    余度飞控计算机系统由四个通道组成，每个通道有两个支路：指令支路和监控支路。所有支路使用相同的数据进行控制律计算。支路I，o端的总线仿真卡实现为4个终端，3个用于接收，1个用于发送／接收。通道内支路同步工作，通道间按照异步方式工作。
   
    每个支路通过软件在线自监控判断本支路输出信号是否有效：通道指令支路接受本通道和其它通道监控支路的监控，监控结果通过总线传输；通道内监控支路计算两个支路输出的差值，同阈值进行比较，超过阈值则设置该通道输出禁止。
   
    3．4民机虚拟样机验证平台实现分析
   
    虚拟样机验证平台可以针对具体飞控系统的设计需求，在飞控计算机系统虚拟样机中完成了控制律和总体的余度结构设计后，进行具体的软件结构设计、任务综合、系统测试等工作。系统运行过程中产生的大量数据传送给系统运行管理计算机，由它对数据进行实时存储，必要时提供对仿真测试结果的图形化显示，由软硬件设计人员共同分析得出设计建议。该验证平台运行在实验室环境下，不能仿真飞控系统的寿命和故障率，但可以模拟飞控计算机系统的性能和行为，并可人为的用软件方法设置故障，包括瞬态、间歇和永久性故障，检验系统的故障检测逻辑功能，并能够实现系统重构功能。
   
    本文对民机非相似余度飞控计算机系统虚拟样机开发和验证平台进行了研究，该平台能够模拟Boeing777. A340和BUAA民机型新方案的飞行控制计算机系统结构，仿真它们的工作过程，在实验室环境中再现民机飞控计算机系统，对我国的研究工作提供借鉴和参考.平台还具有以下功能:
   
    (1)此平台具有开放性和可扩展性，可以对其他开发人员提出的飞控计算机系统结构进行虚拟样机实现、验证和性能评估;
    (2)采用虚拟样机平台进行飞控计算机系统的设计，可以在需求发生变化时快速构筑多种不同结构的飞控系统配置，支持多学科设计组在该环境下进行多种参数的设计，支持不同模块间的并行设计和测试;
    (3)基于此平台飞控系统虚拟样机实现过程中每一阶段的设计，均可实现系统级的验证，确认其设计功能的有效性，工作的稳定性等;
    (4)虚拟样机平台与验证环境相联，对飞控系统虚拟样机进行模型校验、验证和确认。评价结果可供其它VP使用，或输出到其它子系统的设计环境;
    (5)基于PDM的体系结构对系统运行过程中产生的全部数据进行综合管理。

    4结论
   
    本文介绍了虚拟样机技术的概念，对飞控系统虚拟样机技术的应用状况进行了概述。为了深入分析Boeing, Airbus系列和BUAA民机型新方案的余度飞控计算机，对民机非相似余度飞控计算机系统的实验平台进行了研究，该平台可以实现Boeing777, A340和BUAA民机型新方案的非相似余度飞控计算机系统的虚拟样机，面向大型民机设计，符合飞控系统虚拟样机技术的发展趋势。