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第1章 引言1

1.1 动机和目的1

1.1.1 （分布式）综合化模块化航空电子系统1

1.1.2 模块化认证2

1.1.3 小结2

1.2 相关工作3

1.3 本书的结构3

第2章 航空电子系统架构5

2.1 简介5

2.2 联合式航空电子6

2.3 综合化模块化航空电子系统7

2.4 分布式综合化模块化航空电子系统10

2.5 通信系统11

2.6 从联合式到综合化12

2.7 联合式与综合化的比较13

2.7.1 联合式系统的优点13

2.7.2 综合化系统的优点13

2.8 总结14

第3章 通信系统15

3.1 简介15

3.2 通信系统分类15

3.2.1 简介15

3.2.2 核心通信系统16

3.2.3 子系统通信系统16

3.3 时间触发协议（TTP）16

3.3.1 简介16

3.3.2 概念属性16

3.3.3 实现属性20

3.3.4 应用属性21

3.3.5 小结21

3.4 FlexRay21

3.4.1 简介21

3.4.2 概念属性22

3.4.3 实现属性22

3.4.4 应用属性23

3.4.5 小结23

3.5 分层的TTP和分层的FlexRay24

3.5.1 简介24

3.5.2 概念属性24

3.5.3 应用属性25

3.5.4 小结26

3.6 航空电子全双工交换式以太网（AFDX）26

3.6.1 简介26

3.6.2 概念属性26

3.6.3 实现属性28

3.6.4 应用属性28

3.6.5 小结29

3.7 时间触发以太网（TT-Ethernet）29

3.7.1 简介29

3.7.2 概念属性30

3.7.3 实现属性30

3.7.4 应用属性30

3.7.5 小结31

3.8 SPIDER-ROBUS31

3.8.1 简介31

3.8.2 概念属性31

3.8.3 实现属性33

3.8.4 应用属性33

3.8.5 小结34

3.9 比较34

3.10 总结35

第4章 系统架构36

4.1 简介36

4.2 设计36

4.2.1 简介36

4.2.2 可组合性36

4.2.3 可伸缩性37

4.2.4 可扩展性38

4.2.5 复杂性38

4.2.6 可信性38

4.2.7 分区化39

4.2.8 分层41

4.2.9 时间41

4.2.10 小结42

4.3 实现42

4.3.1 简介42

4.3.2 容错42

4.3.3 冗余44

4.3.4 诊断44

4.3.5 认证44

4.3.6 小结45

4.4 硬件考虑45

4.4.1 简介45

4.4.2 硬件的类型45

4.4.3 节点设计45

4.4.4 接口和外围设备46

4.4.5 商用货架产品46

4.4.6 通信集成47

4.4.7 小结47

4.5 操作系统47

4.5.1 简介47

4.5.2 设计考虑47

4.5.3 ARINC 653规范49

4.5.4 范例51

4.5.5 小结52

4.6 开发环境53

4.6.1 简介53

4.6.2 设计方法53

4.6.3 通信系统54

4.6.4 操作系统55

4.6.5 下载55

4.6.6 诊断和调试56

4.6.7 小结56

4.7 范例57

4.7.1 时间触发架构（TTA）57

4.7.2 可拓展可靠性的可扩展处理器独立设计（SPIDER）60

4.7.3 可信的嵌入式组件和系统（DECOS）62

4.8 总结66

第5章 模块化认证67

5.1 简介67

5.2 航空航天领域内的软件认证67

5.2.1 简介67

5.2.2 DO-178B68

5.2.3 DO-178C71

5.2.4 小结71

5.3 DO-297《综合化模块化航空电子开发指南和认证考虑》72

5.3.1 简介72

5.3.2 综述72

5.3.3 架构上的考虑72

5.3.4 整体流程73

5.3.5 小结74

5.4 有效认证的一些数据75

5.4.1 简介75

5.4.2 工作量与节约75

5.4.3 需求、设计和可追溯性76

5.4.4 验证和确认77

5.4.5 优化的流程和流程的不断改进78

5.4.6 小结79

5.5 调查假设和实际结果的比较80

5.5.1 需求80

5.5.2 验证和确认80

5.5.3 流程81

5.5.4 小结81

5.6 总结82

第6章 分布式综合化平台的解决方案83

6.1 简介83

6.2 需求和建议83

6.2.1 系统架构的变化83

6.2.2 传统系统的重用84

6.2.3 初期工作量和长期优势85

6.2.4 通信基础设施85

6.2.5 小结86

6.3 平台属性86

6.3.1 综合化与分布式86

6.3.2 飞机功能开发86

6.3.3 平台通信87

6.3.4 模块化设计87

6.3.5 开发控制和知识产权87

6.3.6 可重用性和可组合性87

6.3.7 COTS88

6.3.8 认证88

6.3.9 小结88

6.4 综合化平台方案的优点88

6.4.1 降低复杂性89

6.4.2 减少空间、重量和功耗89

6.4.3 独立开发89

6.4.4 简化认证89

6.4.5 增加灵活性90

6.4.6 增加可维护性90

6.4.7 小结90

6.5 总结90

第7章 展望92

7.1 简介92

7.2 架构的演变92

7.3 航空航天领域93

7.3.1 “猎户座”飞船（Orion-CEV）93

7.3.2 商用飞机94

7.3.3 小型飞机94

7.4 汽车领域95

7.4.1 汽车开放系统架构联盟95

7.4.2 通信系统95

7.5 经济影响96

7.5.1 可重用性96

7.5.2 更快的开发速度96

7.5.3 更快的产品更新96

7.5.4 更廉价的开发和生产97

7.6 未来发展趋势97

7.6.1 开发和综合97

7.6.2 诊断和维护97

7.6.3 重量和成本97

7.7 总结97

第8章 结论99

致谢101

附录A 缩略语102

参考文献106