AFDX网络下的飞行管理仿真系统设计

"基于AFDX网络的飞行管理仿真系统 (2011年)，作者：李大川、程农、李清、宋靖雁，清华大学自动化系" 本文详细探讨了基于航空电子全双工交换式以太网（AFDX，Avionics Full-Duplex Switched Ethernet）的飞行管理仿真系统，该系统是大型客机飞行管理系统研发的关键环节。AFDX是一种专为航空电子设备设计的高效、可靠的网络通信协议，它在飞机内部提供了确定性的数据传输，以确保关键任务的实时性和可靠性。 首先，文章介绍了AFDX网络在飞行管理中的应用背景，强调了系统建模和数字仿真在飞行管理系统开发中的重要性。作者通过深入研究和分析，对飞行管理系统的各个核心功能模块进行了建模和算法开发，包括： 1. 飞行计划：处理航班路线规划、时间计算等任务，确保飞行安全和效率。 2. 飞行导引：根据飞行计划和实际飞行状态，指导飞机的飞行路径。 3. 轨迹预测：预测飞机在不同条件下的飞行轨迹，为飞行控制提供依据。 4. 性能计算：评估飞机在不同飞行阶段的性能参数，如速度、高度、推力等。 5. 综合导航：整合多种导航源（如GPS、ILS、ADIRS等）的信息，提供精确的定位服务。 6. 导航数据库：存储航线、机场、障碍物等地理信息，为飞行决策提供数据支持。 7. 综合显示：将飞行相关信息以直观的方式呈现给飞行员，提升驾驶舱的人机交互体验。 接下来，作者设计了飞行管理计算机、综合导航系统和自动飞行系统等仿真子系统。这些子系统基于AFDX网络和分布式仿真结构，确保了在满足实时性需求的同时，实现各功能模块之间的高效通信。这种基于AFDX的分布式仿真框架为航空电子系统的集成提供了通用解决方案。 文章通过实际的仿真运行验证了基于AFDX网络的分布式仿真结构的有效性。结果显示，这种结构不仅能满足严格的实时性要求，还能显著提升网络通信性能，对于复杂飞行管理任务的模拟和优化具有重要意义。 这篇论文详细阐述了如何利用AFDX网络构建一个高效的飞行管理仿真系统，为航空电子系统的设计和测试提供了一种先进的方法。这种方法有助于减少物理原型测试的需求，降低成本，提高飞行管理系统的可靠性和安全性。