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摘 要 飞行器管理系统是目前国外在进行新一代飞机的研发过程中最常用到的系统，其包括了机电设备管理、飞行控制等项目。运用飞行器管理系统不单能使飞机的性能得到大幅度的提高，同时所产生的不必要经费也会降低。飞行器管理计算机是飞行器管理系统的核心，而当前所应用的细粒度可配置飞行器管理计算机技术是系统的关键。细粒度可配置飞行器管理计算机与以往的飞行器管理计算机存在着很大的不同，其在满足了不同系统需求的同时兼顾了飞机控制系统的安全要求，使飞行器管理系统更加可靠，实用性更强。
关键词 综合化 飞行器 管理计算机 技术研究
中图分类号：TS736 文献标识码：A
当前机载电子系统正在逐步的增强，并且综合化的需求也在不断提高，同时这也是新一代飞机平台在发展过程中的重要表现。飞行器管理系统是仅次于核心处理机的第二大综合系统，飞机控制、机电设备管理等是其重要的功能，飞行器管理计算机是飞行器管理系统的核心。①当前新一代飞机的飞行器管理计算机通常都采用细粒度可配置飞行器管理计算机技术，此技术中对模块级容错系统的应用，在使飞机系统的多余度安全得到了保障的同时，也满足了余度配置和不同系统的安全需要，系统配置能力得到了灵活的应用。
1 飞行器管理计算机系统的结构
细粒度可配置飞行器管理计算机的容错计算机系统结构是分布式的，主要是因为所使用的通用机载计算机模块中采用了外厂可更换模块。三个节点计算机组成系统，再由高速串行总线将节点计算机相互连接。每一个节点计算机在执行系统任务时都是与其他的节点计算机处于同步状态的，各节点计算机在执行系统任务时，依靠高速串联总线对不同的模块进行数据之间的交换。并且如果某一个节点计算机内出现一次故障，并不会导致该节点计算机失效。②节点计算机之间容错的故障隔离是由多数表决所决定的，电源模块、处理器模块等构成了计算机中的的通用LRM模块，LRM模块降低了维修时所产生的费用（将系统转变为二级维修），减少了模块的种类。
细粒度可配置飞行器管理计算机针对不同的任务的容错性能具有以下几点：
（1）在实现关键应用二次故障应用方面，采用三节点容错计算机多数表决结构；
（2）在面对不同的任务时，三余度互比对配置和三余度主结构配置最为常用，同时双余度或单余度适用于低安全级别的任务；
（3）信息的输入和指令的输出运用的是两级表决界面机制，表决的有效性得到了增强，同时隔离了故障，是故障及时得到治理。
2 飞行器管理计算机软件结构
细粒度可配置飞行器管理计算机与专用飞控计算机相比，在多资源管理和多安全级别方面更加先进，对软件的性能进行了提升，也增加了许多以前没有的功能，如分区保护任务、构建虚拟通道等。在任务软件面向应用任务进行操作、开发新软件和操作系统上，细粒度可配置飞行器管理计算机具有很显著的效果。
2.1 操作系统的强实时性和安全性
要满足飞行控制功能，强实时性就必须要得到保证。飞行控制的核心是交叉传输，一般是在微秒级，所以核心参数指标在操作系统中的体现必须是微秒级的。
飞行器管理计算机操作系统中还有一个必须要考虑的目标就是安全性，用户程序在操作系统的支撑下是否安全，安全性评估是否符合操作系统自身，这都是安全性的存在价值，同时，操作系统的安全性也要满足DO-178B标准。③
满足了AR NC653标准要求的飞行器管理计算机操作系统，可以降低在开发程序的过程中的计算机资源管理压力。飞行管理计算机操作系统需要对所执行的任务进行排序，并对软件的工作过程进行管理，以确保不同的任务在执行中不会发生时间上或是空间上的冲突，防止故障蔓延。要使恶意攻击和误操作得以避免，就必须运用内存保护机制对用户任务和内核进行隔离保护。嵌入系统的设计者能够通过对可证实资源请求的严格遵守来确保资源的可用性，时域和空域在任务中的可用性也就得到了保证。各个空间中固定的内存得到了分配，内存互不影响，彼此独立。
2.2 管理软件中的高实时、高安全系统
飞行器管理计算机在执行不同程度的安全任务时需要共享同一个硬件平台，这就需要对管理软件中的高实时、高安全系统进行研究和开发。其主要的作用是对整个平台的故障处理、余度管理、同步处理等进行调整。④同时高实时、高安全系统促进了综合化的完成，成为其核心系统功能，隔离了平台公共资源和应用软件。源代码从硬件中的独立，分布式系统实现的透明化，这些都是高实时、高安全系统管理软件带来的改变。
硬件设备的多样性和复杂性威胁着系统结构，应用程序的应用环境无法达到符合逻辑的额要求，开发人员的精力被分散不能完全用于应用功能上，这些复杂的问题随着高实时、高安全系统的建立而得到了逐步的改善。
3 总结
细粒度可配置飞行器管理计算机在需求上满足了飞机控制系统，模块级的容错也得以应用。同时，结合了飞机的整体设计和性能，与其他的系统进行合理的整合，是飞机的各部分系统都能够完美的呈现出来最佳状态。面对不同的任务需求，通过灵活的方式进行合理的余度配置，再有针对性的进行系统性能以及可靠性、可用性方面的整理，使飞行器管理计算机系统满足综合化需求。
注释
① 宁月光.飞行器管理计算机操作系统技术研究[J].西安文理学院学报（自然科学版），2011（14）：64-76.
② 鲜飞.在线测试技术的现状和发展[J].电子工业专用设备，2006（5）：56-64.
③ 罗海明，谢剑斌，陆志肖.机电系统综合化控制和管理[J].直升机技术，2010（6）：12-15.
④ 王恒，吴媛媛.集成电路在线功能测试技术研究[J].舰船电子工程， 2007（3）：36-41.
关键词 综合化 飞行器 管理计算机 技术研究
中图分类号：TS736 文献标识码：A
当前机载电子系统正在逐步的增强，并且综合化的需求也在不断提高，同时这也是新一代飞机平台在发展过程中的重要表现。飞行器管理系统是仅次于核心处理机的第二大综合系统，飞机控制、机电设备管理等是其重要的功能，飞行器管理计算机是飞行器管理系统的核心。①当前新一代飞机的飞行器管理计算机通常都采用细粒度可配置飞行器管理计算机技术，此技术中对模块级容错系统的应用，在使飞机系统的多余度安全得到了保障的同时，也满足了余度配置和不同系统的安全需要，系统配置能力得到了灵活的应用。
1 飞行器管理计算机系统的结构
细粒度可配置飞行器管理计算机的容错计算机系统结构是分布式的，主要是因为所使用的通用机载计算机模块中采用了外厂可更换模块。三个节点计算机组成系统，再由高速串行总线将节点计算机相互连接。每一个节点计算机在执行系统任务时都是与其他的节点计算机处于同步状态的，各节点计算机在执行系统任务时，依靠高速串联总线对不同的模块进行数据之间的交换。并且如果某一个节点计算机内出现一次故障，并不会导致该节点计算机失效。②节点计算机之间容错的故障隔离是由多数表决所决定的，电源模块、处理器模块等构成了计算机中的的通用LRM模块，LRM模块降低了维修时所产生的费用（将系统转变为二级维修），减少了模块的种类。
细粒度可配置飞行器管理计算机针对不同的任务的容错性能具有以下几点：
（1）在实现关键应用二次故障应用方面，采用三节点容错计算机多数表决结构；
（2）在面对不同的任务时，三余度互比对配置和三余度主结构配置最为常用，同时双余度或单余度适用于低安全级别的任务；
（3）信息的输入和指令的输出运用的是两级表决界面机制，表决的有效性得到了增强，同时隔离了故障，是故障及时得到治理。
2 飞行器管理计算机软件结构
细粒度可配置飞行器管理计算机与专用飞控计算机相比，在多资源管理和多安全级别方面更加先进，对软件的性能进行了提升，也增加了许多以前没有的功能，如分区保护任务、构建虚拟通道等。在任务软件面向应用任务进行操作、开发新软件和操作系统上，细粒度可配置飞行器管理计算机具有很显著的效果。
2.1 操作系统的强实时性和安全性
要满足飞行控制功能，强实时性就必须要得到保证。飞行控制的核心是交叉传输，一般是在微秒级，所以核心参数指标在操作系统中的体现必须是微秒级的。
飞行器管理计算机操作系统中还有一个必须要考虑的目标就是安全性，用户程序在操作系统的支撑下是否安全，安全性评估是否符合操作系统自身，这都是安全性的存在价值，同时，操作系统的安全性也要满足DO-178B标准。③
满足了AR NC653标准要求的飞行器管理计算机操作系统，可以降低在开发程序的过程中的计算机资源管理压力。飞行管理计算机操作系统需要对所执行的任务进行排序，并对软件的工作过程进行管理，以确保不同的任务在执行中不会发生时间上或是空间上的冲突，防止故障蔓延。要使恶意攻击和误操作得以避免，就必须运用内存保护机制对用户任务和内核进行隔离保护。嵌入系统的设计者能够通过对可证实资源请求的严格遵守来确保资源的可用性，时域和空域在任务中的可用性也就得到了保证。各个空间中固定的内存得到了分配，内存互不影响，彼此独立。
2.2 管理软件中的高实时、高安全系统
飞行器管理计算机在执行不同程度的安全任务时需要共享同一个硬件平台，这就需要对管理软件中的高实时、高安全系统进行研究和开发。其主要的作用是对整个平台的故障处理、余度管理、同步处理等进行调整。④同时高实时、高安全系统促进了综合化的完成，成为其核心系统功能，隔离了平台公共资源和应用软件。源代码从硬件中的独立，分布式系统实现的透明化，这些都是高实时、高安全系统管理软件带来的改变。
硬件设备的多样性和复杂性威胁着系统结构，应用程序的应用环境无法达到符合逻辑的额要求，开发人员的精力被分散不能完全用于应用功能上，这些复杂的问题随着高实时、高安全系统的建立而得到了逐步的改善。
3 总结
细粒度可配置飞行器管理计算机在需求上满足了飞机控制系统，模块级的容错也得以应用。同时，结合了飞机的整体设计和性能，与其他的系统进行合理的整合，是飞机的各部分系统都能够完美的呈现出来最佳状态。面对不同的任务需求，通过灵活的方式进行合理的余度配置，再有针对性的进行系统性能以及可靠性、可用性方面的整理，使飞行器管理计算机系统满足综合化需求。
注释
① 宁月光.飞行器管理计算机操作系统技术研究[J].西安文理学院学报（自然科学版），2011（14）：64-76.
② 鲜飞.在线测试技术的现状和发展[J].电子工业专用设备，2006（5）：56-64.
③ 罗海明，谢剑斌，陆志肖.机电系统综合化控制和管理[J].直升机技术，2010（6）：12-15.
④ 王恒，吴媛媛.集成电路在线功能测试技术研究[J].舰船电子工程， 2007（3）：36-41.