[發明專利]基于安全性需求的民機顯示系統監控配置平臺及監控方法

在審

• 申請號: 201911088101.8
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN110825590A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 張帆;肖國松;馬振洋;王鵬;董磊
• 申請（專利權）人: 中國民航大學
• 主分類號: G06F11/30
• 分類號: G06F11/30;G06F11/32
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 王鳳英

本發明公開了一種基于安全性需求的民機顯示系統監控配置平臺及監控方法，監控配置平臺包括監控資源配置模塊、監控觸發模塊、安全性計算模塊、監控決策模塊。監控資源配置模塊又包括數據源監控資源配置子模塊、系統數據處理監控資源配置子模塊以及導引監控資源配置子模塊。本發明針對民機顯示系統不同類型顯示信息配置不同的監控策略，最優化監控資源配置方案，提高了資源利用率；在高安全性約束下，保證了顯示系統的安全性需求，為民機顯示系統架構設計、監控資源配置及決策提供重要指導。

技術領域

本發明涉及航空電子技術領域，具體涉及一種基于安全性需求的民機顯示系統監控配置平臺及監控方法。

背景技術

民機顯示系統承擔著民機飛行信息顯示任務，正確、實時顯示飛行信息，是決定民機實現飛行功能的重要因素。國產民機顯示系統在設計過程中面臨著數據源高度復雜、處理資源高度集中化、在成本約束條件下系統架構設計難以滿足安全性要求等問題，使得民機顯示系統監控配置方案設計面臨技術挑戰。

由于傳統的顯示系統監控架構設計過程依賴于工程經驗，人工配置可能在滿足安全性需求的條件下造成資源配置浪費，或在降低設計成本時難以滿足安全性需求，使得設計過程高度復雜、反復迭代，難以實現架構配置最優化，造成研制流程滯后，同時給飛機安全性帶來隱患。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于：建立基于安全性需求的民機顯示系統監控配置平臺，該平臺以PRISM概率檢驗模型軟件的拓展軟件形式，構建開放的系統架構模型建模平臺，并調用PRISM軟件的連續時間馬爾科夫鏈安全性分析模型，完成不同監控配置方案下的系統定量安全性指標計算，為民機顯示系統監控策略設計提供技術支持。該方法是民機顯示系統安全性設計、資源配置及決策選擇等重要環節的基礎性技術。

本發明采取的技術方案是：一種基于安全性需求的民機顯示系統監控配置平臺，其特征在于，所述監控配置平臺包括：用于存儲顯示系統數據源、顯示系統數據處理過程以及導引的監控架構設計方案的監控資源配置模塊、用于存儲所有顯示系統功能對應監控策略矩陣的監控觸發模塊、用于計算在不同的監控配置策略條件下顯示系統架構設計對應定量安全性概率的安全性計算模塊、用于對比定量安全性結果與系統定量安全性需求的監控決策模塊；所述的監控資源配置模塊包括數據源監控資源配置子模塊、系統數據處理監控資源配置子模塊以及導引監控資源配置子模塊；數據源監控資源配置子模塊、系統數據處理監控資源配置子模塊以及導引監控資源配置子模塊分別與監控觸發模塊邏輯鏈接，監控觸發模塊、安全性計算模塊、監控決策模塊依次邏輯鏈接，同時監控決策模塊又與監控觸發模塊邏輯鏈接。

本發明所述的一種采用基于安全性需求的民機顯示系統監控配置平臺及監控方法，其特征在于，所述監控方法包括以下步驟：

步驟一、構建監控策略配置邊界，分析機載顯示系統頂層安全性需求，基于系統級功能危害性評估，將定量安全性需求通過形式化語言轉化為安全性邊界條件，設定安全性閾值，注入到監控決策模塊。

步驟二、收集監控決策條件，將系統所有失效模式的失效概率，通過形式化語言方式注入到安全性計算模塊。

步驟三、構建監控策略，針對顯示系統功能關鍵飛行信息、非關鍵飛行信息、導引信息數據源設置監控機制，包括有效性監控及容差監控，將數據源監控條件注入到數據源監控資源配置子模塊；針對顯示系統數據處理過程設置回路監控及功能模塊雙通道監控，將系統數據處理監控條件注入到系統數據處理監控資源配置子模塊；針對導引類信息設置導引能力監控以及導引參數容差監控，將導引監控條件注入到導引監控資源配置子模塊。

步驟四、配置監控策略，針對系統級功能危害性評估中的失效狀態，生成監控策略矩陣，存儲于監控觸發模塊，并將監控策略配置初始化。

步驟五、監控策略定量安全性計算，安全性計算模塊讀取監控觸發模塊中的所有監控配置策略，采用優先級方式，優先選擇低級別監控策略，進行定量安全性計算，并將計算結果發送給監控決策模塊。