本書主要針對IMA安全性分析的理論及方法進行了研究，本書共8章，主要內(nèi)容包括：IMA安全性分析現(xiàn)狀、IMA體系結(jié)構(gòu)及特征分析、基于FTGPN方法的IMA平臺系統(tǒng)架構(gòu)的建模、IMA級聯(lián)失效影響分析、IMA系統(tǒng)風險傳播機制、基于模型的IMA安全性評估方法、基于組合方法的IMA系統(tǒng)安全性建模、以及IMA系統(tǒng)級聯(lián)失效模型以及安全性評估等。
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(1) 1995-9至1998-6, 南京航空航天大學, 飛機設(shè)計, 博士
(2) 1989-9至1992-4, 南京理工大學, 機械學, 碩士
(3) 1982-9至1986-6, 河南理工大學, 礦山機械, 學士孫有朝教授，博士，博士生導(dǎo)師。江蘇省“青藍工程”省級優(yōu)秀青年骨干教師，江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”中青年科學技術(shù)帶頭人，入選江蘇省“六大人才高峰”培養(yǎng)計劃，國家973計劃大飛機項目專家。長期從事航空器可靠性與安全性工程、航空器適航驗證與審定技術(shù)、大型飛機安全性設(shè)計與驗證技術(shù)、航空器人機工效設(shè)計與評估技術(shù)、航空安全與風險評估技術(shù)、智能仿真與虛擬訓(xùn)練關(guān)鍵技術(shù)等領(lǐng)域的教學、科研與型號項目技術(shù)攻關(guān)工作。近年來，主持國家自然科學基金項目、國防基礎(chǔ)科研計劃重點項目、國防技術(shù)基礎(chǔ)、工信部民機專項、兩機重大專項、裝備預(yù)研、中國民航局科技計劃以及某總裝型號研制、某四代機型號研制、大飛機型號研制、大型航空發(fā)動機型號研制專項等100余項課題的基礎(chǔ)研究與技術(shù)攻關(guān)工作。獲省部級科技進步獎7項，在國內(nèi)外重要刊物上發(fā)表學術(shù)論文320余篇，出版著作10余部，授權(quán)/申請國家發(fā)明專利50余項，軟件著作權(quán)登記10余項。飛機可靠性、安全性與適航技術(shù)在飛機駕駛艙人機交互、適航驗證與審定、系統(tǒng)可靠性與安全性等相關(guān)領(lǐng)域，已發(fā)表學術(shù)論文320余篇，近年代表性論文：
1.劉豪, 孫有朝, 吳紅蘭, 等. 復(fù)雜光照環(huán)境下民用飛機飛行員關(guān)鍵點檢測方法[J]. 北京航空航天大學學報, 2024.
2.吳紅蘭, 劉豪, 孫有朝. 基于視覺Transformer飛行員姿態(tài)估計[J]. 北京航空航天大學學報, 2024.
3.毛浩英, 孫有朝, 李龍彪, 等. 基于改進DRSN的航空發(fā)動機故障風險預(yù)警模型[J]. 航空動力學報, 2024, 39(2): 138-148.
4.杜方舟, 孫有朝, 郭媛媛, 王宗鵬. 基于數(shù)據(jù)的航空發(fā)動機排氣溫度裕度及剩余壽命計算方法研究. 航空動力學報, 2020, 35(11): 2456-2464.
5.張永進, 孫有朝, 張燕軍, 孫超勇. 具有不可比狀態(tài)信息的可修MS-PMS可靠性分析[J]. 系統(tǒng)工程理論與實踐, 2019, 39(5): 1326-1339.
6.李元斌, 孫有朝, 李龍彪. 改進熵權(quán)逼近理想解排序法的航空發(fā)動機限壽件模糊風險評估. 中國機械工程, 2018, 29 (10): 1135-1140
等等中國人類工效學學會理事、生物力學專業(yè)委員會委員，中國民用航空維修協(xié)會名譽會員、中國航空學會民用飛機運行支持技術(shù)分會委員，中國電子學會智能人機交互專家委員會委員。
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 航電系統(tǒng)的發(fā)展 1
1.1.1 分立式航電系統(tǒng) 1
1.1.2 聯(lián)合式航電系統(tǒng) 2
1.1.3 綜合模塊化航電系統(tǒng) 3
1.1.4 新一代航電系統(tǒng) 4
1.2 IMA工作原理分析 6
1.2.1 IMA結(jié)構(gòu)組成與功能分析 6
1.2.2 實施推理方法 8
1.2.3 基于“合同”的模塊化系統(tǒng)集成方法 9
1.2.4 系統(tǒng)交互驗證 9
第2章 IMA安全性分析 11
2.1 引言 11
2.2 IMA安全性分析的難點 11
2.3 IMA安全性分析研究現(xiàn)狀 12
2.3.1 系統(tǒng)安全性分析的相關(guān)適航規(guī)章 12
2.3.2 系統(tǒng)安全性分析方法研究現(xiàn)狀 15
2.3.3 IMA的安全性分析方法研究現(xiàn)狀 20
2.3.4 IMA前沿理論與技術(shù)現(xiàn)狀 25
2.4 小結(jié) 34
第3章 基于FTGPN的IMA系統(tǒng)架構(gòu)模型 36
3.1 引言 36
3.2 IMA系統(tǒng)架構(gòu) 37
3.2.1 IMA的適航標準 37
3.2.2 IMA架構(gòu)與特點 39
3.2.3 IMA與聯(lián)合式航空電子系統(tǒng)對比 42
3.3 典型機型IMA架構(gòu)特征分析 48
3.3.1 波音777飛機IMA架構(gòu)特征分析 48
3.3.2 波音787飛機IMA架構(gòu)特征分析 50
3.3.3 空客A380飛機IMA架構(gòu)特征分析 55
3.3.4 三種機型IMA架構(gòu)特征對比分析 60
3.4 基于FTGPN的建模方法 61
3.4.1 FTGPN建模 61
3.4.2 IMA平臺系統(tǒng)的FTA模型 63
3.4.3 IMA平臺系統(tǒng)的FTGPN模型 64
3.5 小結(jié) 70
第4章 面向組件的IMA失效影響分析方法 71
4.1 引言 71
4.2 IMA級聯(lián)失效及原因分析 71
4.2.1 IMA級聯(lián)失效的原因 72
4.2.2 IMA級聯(lián)失效的類型 73
4.2.3 IMA級聯(lián)失效故障傳播機制 77
4.2.4 IMA級聯(lián)失效影響分析 82
4.2.5 IMA級聯(lián)失效影響發(fā)展 85
4.3 IMA級聯(lián)失效模型 87
4.3.1 同層內(nèi)級聯(lián)失效模型 89
4.3.2 層間耦合級聯(lián)失效模型 90
4.3.3 案例分析 91
4.4 IMA失效影響分析方法 92
4.4.1 事件樹分析 92
4.4.2 原因-模式-影響-分析 94
4.4.3 關(guān)系矩陣失效分析 95
4.4.4 基于組件的級聯(lián)失效分析 99
4.4.5 基于DOMINO-GSPN的級聯(lián)失效分析 104
4.5 小結(jié) 110
第5章 基于功能仿真的IMA風險傳播分析 111
5.1 引言 111
5.2 IMA級聯(lián)失效跨空間傳播的基本形式 111
5.3 改進的元胞自動機 112
5.4 基于細胞自動機的IMA級聯(lián)失效傳播模型 114
5.4.1 IMA的細胞及其狀態(tài) 114
5.4.2 IMA的細胞空間 115
5.4.3 IMA的細胞鄰居 115
5.4.4 IMA的狀態(tài)轉(zhuǎn)換規(guī)則 116
5.5 IMA級聯(lián)失效跨空間傳播仿真案例 118
5.5.1 IMA的仿真場景 118
5.5.2 IMA的仿真模型及基本參數(shù) 118
5.5.3 IMA的仿真流程 119
5.5.4 IMA的仿真結(jié)果與分析 121
5.6 小結(jié) 125
第6章 基于GSPN的IMA安全性建模方法 127
6.1 引言 127
6.2 基于組合方法的安全性建模 127
6.2.1 HiP-HOPS安全性建模方法 128
6.2.2 基于AADL和GSPN安全性建模方法 133
6.3 IMA的安全性建模案例 139
6.3.1 IMA的靜態(tài)建模案例 139
6.3.2 IMA的動態(tài)建模案例 143
6.4 小結(jié) 152
第7章 基于模型的IMA安全性分析方法 153
7.1 引言 153
7.2 傳統(tǒng)系統(tǒng)安全性分析方法 154
7.2.1 飛機/系統(tǒng)級功能危險分析 155
7.2.2 初步系統(tǒng)安全性分析 156
7.2.3 系統(tǒng)安全性分析 157
7.3 基于模型的系統(tǒng)安全性分析方法 158
7.3.1 基于模型的系統(tǒng)安全性分析架構(gòu) 159
7.3.2 故障擴展機制研究 165
7.3.3 模型驗證方法 174
7.4 基于模型的IMA安全性分析實例 180
7.4.1 IMA平臺系統(tǒng)架構(gòu)建模 181
7.4.2 故障注入及模型擴展 183
7.4.3 安全性分析結(jié)果 185
7.5 小結(jié) 187
參考文獻 188
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