张帆 作品数:11 被引量:21 H指数:4 供职机构: 中国民航大学安全科学与工程学院 更多>> 发文基金: 国家重点基础研究发展计划 中央高校基金 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 航空宇航科学技术 理学 一般工业技术 环境科学与工程 更多>>
基于Safety Case理论的民机平视显示系统安全性评估 被引量:1 2016年 平视显示系统作为影响飞机飞行安全的关键系统,其失效可导致可控飞行撞地(Controlled Flight into Terrain)的灾难性事故,而传统的以部件故障独立为前提的安全性评估方法难以满足综合化航电系统的高度耦合、资源共享特性,无法得到全面有效的安全性分析,给民机安全性带来了隐患。采用Safety Case理论构建平视显示系统的安全性评估模型,建立安全性目标与安全性证明材料间的追溯关系,能够实现对平视显示系统的安全性评估。结果表明,基于Safety Case理论的民机平视显示系统安全性评估模型能够详细阐述系统安全目标被安全证据满足的过程。 王鹏 熊国庆 张帆 赵长啸关键词:SAFETY 安全性评估 考虑广义耦合的多应力加速寿命评估方法 被引量:4 2023年 由于航空运行环境复杂,仅考虑多应力单独作用的试验方法忽略了应力间的相互影响,难以准确获取国产航空电子零部件的寿命指标,使得理论结果寿命偏差较大。对此,提出一种考虑广义耦合的多应力加速寿命评估方法。首先,建立考虑实际工程条件下基于失效机理模糊映射关系的多应力广义耦合加速模型,并引入模糊相关性选择最佳耦合项。然后,构建不同试验类型的多应力广义耦合极大似然估计方法,采用自适应正弦余弦算法解决多参数求解困难的问题。最后,以某机载电子设备低噪声放大模块为对象进行三应力加速试验,实现寿命评估。结果表明,考虑广义耦合更贴近实际工作环境,与传统数值计算方法相比,误差控制在5%以内,证明了所提方法的快速收敛性和准确性。 张帆 田润操 王鹏 董磊关键词:航空电子设备 多参数估计 自适应算法 考虑概率型共因失效的多阶段任务系统可靠性分析模型 被引量:5 2022年 针对多阶段任务系统(phased-mission system,PMS)任务可靠性受概率型共因失效(probabilistic common cause failure,PCCF)影响的问题,提出一种基于贝叶斯网络(Bayesian network,BN)的PCCF-PMS分析模型。首先,研究基于BN的PMS表征方法,建立不考虑共因失效的PMS基础BN模型,即PMS-BN。其次,构建共因空间节点,并研究在共因空间节点影响下系统模型参数的修正方法。最后,引入共因节点对PMS-BN模型进行扩展,实现考虑共因失效影响的PMS可靠性量化分析。以地球同步轨道卫星的首次变轨任务为例说明所提模型的正确性,分析结果表明,共因失效问题对于PMS的可靠性存在显著影响。PCCF-PMS模型能够综合处理受概率型与确定型共因失效影响的PMS可靠性分析问题。所提模型适用于共因事件间呈独立、互斥、统计相关等统计关系的情况,且网络模型规模可控。 王鹏 孙紫荆 张帆 张帆关键词:多阶段任务系统 贝叶斯网络 可靠性分析 基于直觉模糊贝叶斯网络的HUD系统多阶段任务可靠性分析 被引量:2 2023年 针对国产平视显示系统(HUD)部分功能模块底层可靠性数据积累不足、难以支撑可靠性分析的问题,提出基于直觉模糊贝叶斯网络(IFBN)的平视显示系统多阶段任务可靠性分析方法。首先,研究基于贝叶斯网络的多阶段任务系统(PMS)模型构建方法,并综合考虑可能的共因失效(CCF)影响;其次,研究基于直觉模糊理论的模糊事件失效数据评估方法,提出适用于航电设备的模糊区间划分方法及直觉模糊数与失效数据的转换算法,并采用基于Tω算子的直觉模糊数聚合算法,降低模糊累计;最后,以某型平视显示系统为例进行多阶段任务可靠性计算。所提方法为系统底层失效数据模糊情况下的可靠性分析问题提供支持。 张帆 张帆 肖国松 刘嘉琛 王鹏关键词:直觉模糊数 贝叶斯网络 可靠性分析 基于运行场景的结构化民机系统功能需求捕获方法 2023年 基于场景的需求捕获方法存在需求偏差和缺失、可追溯性和一致性不足等问题。本文基于模型的系统工程(MBSE,model-based system engineering)在体系结构框架下建立可视化视点模型,形成“运行场景—功能需求”过程的映射关系,提出基于运行场景的结构化民机系统功能需求捕获方法。以平视显示器(HUD,head-up display)系统为例,构建多维度、多层次场景和多视图体系结构模型,实现系统功能需求开发的“正向设计”,验证了该方法的可操作性和有效性。该方法对提升民机系统需求分析能力及系统开发思路具有重要参考意义。 王鹏 王睿璇 张帆 张帆关键词:体系结构 基于有限谓词追踪的民机系统需求一致性检查方法 2024年 针对民机安全关键系统在正向研发过程中,系统级需求的正确性难以在设计早期全部完成确认的问题,提出一种基于有限谓词追踪的功能需求一致性检查体系。首先,引入一阶逻辑中的谓词追踪,建立系统内部功能需求与交互功能需求形式化规约方法。其次,针对单条、多条需求内容正确性以及需求关系一致性,构建需求一致性检查形式化规约,开展需求自冲突、集冲突与需求关系一致性检验,并生成可解释的检查反例进行需求迭代。最后,以机载平视显示(head-up display,HUD)系统飞行信息符号生成与显示功能为例,验证该方法的正确性与有效性。研究结果表明,基于有限谓词追踪的功能需求一致性检查方法能够提高需求一致性检查效率、降低研发成本,为民机系统级需求确认提供支持。 王鹏 岳舒婷 张帆 张帆关键词:定理证明 一阶逻辑 综合模块化航电系统可重用软件组件的适航审定要求分析 被引量:5 2016年 综合模块化航电系统通过在通用硬件资源平台加载不同的软件以实现不同的航电功能,对软件构件的重构提出了更高要求,已有的适航审定技术已无法对可重用软件组件的安全性做出评判。分析了可重用软件组件适航的审定要求,给出了在实际审定中的审定要素和评审要求。本文研究可为我国解决可重用软件组件的适航审定问题提供理论支撑。 赵长啸 阎芳 张帆 王鹏关键词:适航审定 安全性 航空公司安全信息管理核心业务仿真系统设计 2015年 安全信息管理是安全工程专业的必修课。本论文通过对航空公司安全信息管理业务流程的分析,梳理并设计其核心业务流程仿真系统的主要功能模块,为民航安全管理相关课程提供教学软件设计的理论支持。 齐晓云 张帆 王玉瑶关键词:安全信息 系统设计 北斗三号仅用作追踪的机载设备适航要求分析 被引量:1 2024年 随着北斗三号卫星导航系统服务正式开通,北斗二号相关适航标准已无法满足当前机载设备应用场景需求,严重制约了北斗在民航领域的应用进程,急需开展北斗三号相应标准的研究与制定。针对北斗在民用航空器中应用第1阶段“仅用作航空器追踪”,对北斗二号与北斗三号开展差异性分析,提出标准修订总体方案,综合考虑适航安全性、机载设备应用场景,结合工业实践,根据设备构型提出指标修订方案,形成审定要素及符合性方法建议,为设备研发与适航取证提供标准支持。仿真分析了设备天线增益、卫星可见性等关键参数,验证了所修订技术指标的正确性。 马振洋 马振洋 周中华 张帆 张帆关键词:适航 GPS进入民航导航领域的历程 2024年 GPS作为目前广泛应用于民航导航领域的系统,经过数十年的发展,其技术标准体系已非常成熟完善,是各大新建卫星导航系统进入民航领域应用的重要参考。文章主要从GPS系统建设、民用政策、设备标准的起草、设备的审定角度研究了GPS进入民航领域在1996年前的发展背景和过程,旨在为机载北斗导航设备的发展提供参考。 杨乐林 马振洋 马振洋 张帆 张帆关键词:GPS 北斗