题目：机载公共设备综合管理仿真系统研究

机载公共设备系统通常包括：防滑刹车、前轮转弯、起落架收放、环境控制、电源管理、液压和燃油等子系统，它们是负责飞机持续、安全飞行的那些系统，但不包括完成关键任务所不可或缺的航空电子系统或者与飞行控制和发动机控制有关的那些系统。机载公共设备系统传统的结构导致拥挤的座舱和驾驶员过重的负担等，为了减轻传统结构庞杂的结构，有必要对他们进行综合管理，整体化的机载公共设备综合管理系统（Utility Management Systems，简称UMS）是一种必然趋势。这种综合化的概念可以扩展到所有的公共设备系统，也可以扩展到飞行器综合管理系统，飞行器系统包括公共设备系统、飞行控制系统和推进控制系统。建立UMS仿真平台，进行预先研究，设计拓扑结构、硬件结构和软件结构，使之具有余度、容错、重构等功能。仿真系统中，1553总线和高速以太网总线并存，分时操作系统和实时扩展模块并存，实时任务和非实时任务并存。可实现多学科联合仿真。关键技术有1553总线通信、时钟同步、静态任务分配、动态任务调度、子系统动力学分析及其控制、子系统半实物仿真、分布式数据库管理、多功能综合显示和视景仿真等。进行1553B总线控制器BC、远程终端RT和总线监视器BM软件设计，设计BC-RT、RT-BC和RT-RT消息通信软件；进行1553B总线技术指标分析，提出时钟同步技术，1553B总线固有的时钟同步技术实现基本的功能，主从式的概率时钟同步技术实现进一步的调整，1553远程终端到远程终端广播周期消息通信试验有效地实现发送和接收端的时钟同步，解决了分布式实时控制系统中节点的时钟同步问题。针对仿真平台的特点提出了改进的免疫克隆算法进行静态任务分配。在单次运行效果（包括CPU时间和寻优次数）和多次运行效果（包括最优率、空间搜索率和收敛率）方面与传统的免疫克隆算法进行比较，结果表明改进算法性能优于传统算法。针对混合任务和不确定的负载，提出了动态反馈调度算法使之具有检测、分类、自适应、反馈的功能，采用静态分配和动态调度结合的方法、局部反馈和全局反馈调度相结合的方法，实现多处理机欠载、过载、超过载、优先级倒置、任务接收和任务拒绝情况下的动态调度。全局分配器只处理局部调度不能处理的情况，全局反馈、局部反馈以及分类调度的结合使用使得调度具有更高的自适应特点，而且表现在全局反馈和局部反馈环节引入预测控制，增加了系统的准确性和鲁棒性。多任务并存、多调度方法的并发控制和全局反馈和局部反馈并存，使得系统可自适应的改变系统的利用率，适合于变化的负载。对刹车子系统进行动力学分析，并设计相关的控制算法。对起落架收放子系统进行动力学分析，并建立起落架收放子系统半实物仿真系统。对前轮转弯子系统进行动力学分析。综合显示系统是航空安全计划的一个目标，根据不同的飞行阶段和不同的天气情况，在控制各个子系统的同时，提供虚拟视景显示，成为一种必然要求。进行多功能综合显示的设计，系统过程的仿真试验包括二维动画和三维子系统和地景中飞机的视景仿真，提供二维动画和三维视景仿真的综合显示。