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基于可靠性的IMA架构设计方法

摘要：综合模块化航空电子（IMA）架构下，系统功能定义已经不同于以往联合式架构中面向任务的专用分布式计

算定义，IMA平台上功能应用软件的余度通常代表着系统功能的余度。为了确定机载系统功能的余度，引入应用软

件种类、通用处理资源模块、IMA平台机箱、功能应用软件余度4种变量，提出了一种依次设置因变量并反馈调整的任

务可靠性设计方法。该方法能够科学地对IMA架构中功能应用软件的余度进行设计，为IMA架构下系统功能余度分

析提供了一种新思路。

关键词：IMA架构；系统功能余度；余度设计；任务可靠性评估

AReliabilityBasedIMAArchitectureDesignMethod

Abstract:InIntegratedModularAvionics(IMA)architecture,thedefinitionofsystemfunctionsisdifferent

fromthedefinitionoftask-orienteddistributedcomputinginthepreviousjointarchitecture.Theredundancyof

functionalapplicationsonIMAplatformusuallyrepresentstheredundancyofsystemfunctions.Inorderto

determinetheredundancyofthefunctionsoftheairbornesystem,fourvariablesareintroduced,whicharethe

typeofapplicationsoftware,thegeneralprocessingresourcemodule,theIMAplatformchassisandthe

functionalapplicationsoftwareredundancy.Ataskreliabilityevaluationmethodisproposed,whichcanset

dependentvariablesandfeedbackadjustmentinturn.Itcanscientificallydesigntheredundancyoffunctional

applicationsoftwareinIMAarchitecturesystem,whichprovidesanewwaytoanalyzetheredundancyofsystem

functioninIMAarchitecture.

Keywords:IMAarchitecture;systemfunctionalredundancy;redundancydesign;taskreliability

assessment

0引言的失效率可以通过设备自身的硬件失效率直接计算。

但随着硬件技术以及机载系统架构的发展，系统已经

为了提高系统的可靠性和安全性，在部件单元可靠从联合式的架构向综合模块化航空电子（IMA)架构过

性受限的情况下,增加系统的余度设计是工程中常用的渡,其实是硬件设备的专用化向通用化的过渡。IMA

方法。余度技术的基本思想就是通过增加余度资源提架构下的机载平台，是为系统实现多种类功能提供通

高系统的任务可靠性。余度系统容忍至少一个故障，采用的硬件计算资源。在此趋势下，如何在通用硬件资

用多套功能相同的部件或分系统使系统正常工作)。源中驻留合适的应用软件余度数量是一个急需解决的

国内外针对联合式架构中面向任务的专用分布式问题。

设备的余度研究已经有方法可遵循，设备中的应用软目前国内关于系统余度设计的研究主要集中在以

件和硬件紧耦合，设备的余度代表着功能的余度，系统