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第1章 绪论1

1.1 航空电子系统及其发展历程2

1.1.1 航空电子系统层次结构2

1.1.2 航空电子系统发展历程3

1.1.3 航空电子系统设计特点5

1.2 航空电子系统发展挑战7

1.2.1 网络中心战的挑战7

1.2.2 从IMA到DIMA9

1.2.3 混合关键性发展11

1.3 航空电子分区管理模型13

1.3.1 分区管理概念13

1.3.2 分区管理模型16

1.4 分区管理研究现状18

1.4.1 基本概念18

1.4.2 可调度性20

1.4.3 分区设计26

1.4.4 混合关键性29

1.5 研究工作和结构安排31

1.5.1 研究内容与贡献31

1.5.2 全文结构安排34

1.6 本章小结35

第2章 航空电子系统结构及分区管理36

2.1 航空电子系统结构37

2.1.1 开放式系统37

2.1.2 模块化航空电子系统38

2.1.3 核心处理系统39

2.1.4 航空电子系统软件模型41

2.1.5 蓝印系统43

2.1.6 通用功能模块加载软件映射44

2.2 分区管理46

2.2.1 分区属性46

2.2.2 分区操作模式转换47

2.2.3 分区调度48

2.2.4 分区控制48

2.3 进程管理48

2.3.1 进程属性48

2.3.2 进程状态切换49

2.3.3 进程控制50

2.3.4 进程调度50

2.4 分区调度基本模型51

2.4.1 分区和实时任务51

2.4.2 调度策略和理论53

2.5 机载互连网络58

2.5.1 机载网络发展历程58

2.5.2 网络分区60

2.5.3 AFDX组网技术61

2.5.4 TTE组网技术62

2.6 本章小结64

第3章 基于轮转调度策略分区设计65

3.1 轮转调度模型65

3.2 下层调度器采用固定优先级策略66

3.2.1 可调度性分析66

3.2.2 分区设计68

3.3 下层调度器采用动态优先级策略71

3.3.1 可调度性分析71

3.3.2 分区设计74

3.4 实例分析76

3.5 本章小结81

第4章 基于固定优先级调度策略分区设计82

4.1 固定优先级调度模型83

4.2 下层调度器采用固定优先级策略83

4.2.1 可调度性分析83

4.2.2 分区设计86

4.3 下层调度器采用动态优先级策略90

4.3.1 可调度性分析90

4.3.2 分区设计94

4.4 实例分析96

4.5 本章小结102

第5章 基于动态优先级调度策略分区设计103

5.1 动态优先级调度模型104

5.2 M.Spuri＋的算法104

5.3 下层调度器采用固定优先级策略108

5.3.1 可调度性分析108

5.3.2 分区设计109

5.4 下层调度器采用动态优先级策略111

5.4.1 可调度性分析111

5.4.2 分区设计113

5.5 本章小结114

第6章 航空电子分区设计综合评价115

6.1 可设计性评价115

6.1.1 评价模型115

6.1.2 评价结果116

6.2 G.Lipari及G.Lipari＋模型118

6.2.1 G.Lipari模型118

6.2.2 G.Lipari＋模型119

6.3 分区设计最优解121

6.4 分区设计参数评价122

6.4.1 评价模型122

6.4.2 评价结果123

6.5 本章小结131

第7章 混合关键性分区综合设计132

7.1 混合关键性系统分层调度架构132

7.1.1 混合关键性任务模型132

7.1.2 混合关键性分区模型133

7.1.3 分区资源重配置机制134

7.2 调度策略及可调度性分析基础135

7.2.1 任务时间需求函数135

7.2.2 资源供给界限函数136

7.2.3 混合关键性可调度判定138

7.3 高效可调度性分析139

7.3.1 待考查区间边界139

7.3.2 可调度判定问题等效转化141

7.3.3 快速收敛分析QPA145

7.4 虚拟相对截止期限分配及分区参数设计146

7.4.1 问题分析与形式化描述147

7.4.2 基于禁忌搜索的虚拟相对截止期限分配算法148

7.4.3 分区参数设计151

7.5 实例分析151

7.6 实验仿真与结果分析153

7.6.1 随机任务集生成方法153

7.6.2 分区可调度性分析153

7.6.3 虚拟相对截止期限分配156

7.7 本章小结157

第8章 分布式任务分配与分区设计158

8.1 核心处理系统模型与分析158

8.1.1 平台模型158

8.1.2 任务与消息模型159

8.1.3 实时性分析160

8.2 多层资源分配构架162

8.3 平台层任务分配算法164

8.3.1 任务分配问题的形式化分析164

8.3.2 遗传模拟退火算法165

8.3.3 基于GSA的核心处理系统任务分配算法166

8.4 节点层分区参数优化170

8.5 实验与分析172

8.5.1 实例分析172

8.5.2 性能对比174

8.6 本章小结174

第9章 基于IMA系统的任务序列实时性分析175

9.1 基于AFDX网络的IMA系统模型176

9.1.1 任务模型176

9.1.2 消息模型177

9.1.3 AFDX网络模型178

9.2 释放抖动影响分析178

9.3 网络演算理论179

9.3.1 网络演算基本概念179

9.3.2 网络演算端到端延迟计算181

9.3.3 网络演算紧性方法185

9.4 消息端到端延迟分析186

9.4.1 端到端延迟分解186

9.4.2 AFDX端系统排队延迟187

9.4.3 端到端延迟求解187

9.5 任务序列响应时间上界188

9.6 实例分析189

9.7 本章小结191

第10章 时间触发系统分区综合设计192

10.1 网络分区综合模型193

10.1.1 分区隔离机制193

10.1.2 TTE时钟同步过程194

10.1.3 时间触发架构同步方法195

10.1.4 分区综合模型195

10.2 网络分区综合模型调度设计197

10.2.1 核心处理系统分区调度197

10.2.2 统一网络调度198

10.2.3 DIMA系统时刻调度199

10.3 实验与分析202

10.3.1 算例说明202

10.3.2 调度结果分析203

10.4 本章小结205

第11章 结论与展望206

11.1 主要结论206

11.2 研究展望208

参考文献210

术语索引220