机载嵌入式计算机多级安全防护体系架构研究 被引量：7

1

作者 王中华 李亚晖 +1 位作者 何旺宇 高沙沙 《航空计算技术》 2020年第3期91-95,共5页

在体系化作战模式下,机载嵌入式计算机内部所有计算节点均面临底层硬件环境、平台运行系统、上层作战任务等各类安全威胁。同时,由于上层不同安全等级的作战任务在进行协同作战时会存在信息交互需求,这就会产生跨节点的多安全等级信息... 在体系化作战模式下,机载嵌入式计算机内部所有计算节点均面临底层硬件环境、平台运行系统、上层作战任务等各类安全威胁。同时,由于上层不同安全等级的作战任务在进行协同作战时会存在信息交互需求,这就会产生跨节点的多安全等级信息安全交互、隔离以及访问控制等问题。为了解决上述安全威胁,利用可信计算技术构建物理安全基础,以MILS架构作为软件运行环境框架,提出和设计机载嵌入式计算机多级安全防护体系架构,并对关键功能模块进行描述。 展开更多

关键词 嵌入式计算机 多级安全 可信计算 MILS

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机载智能计算技术工程实践思考 被引量：4

2

作者 文鹏程 白林亭 +1 位作者 高泽 邹昌昊 《航空计算技术》 2021年第2期130-134,共5页

人工智能技术应用于机载领域,主要表现在三个方面:一是通过人主机辅的辅助智能,解决有人飞机面临的一系列问题;二是通过人辅机主的自主智能,使无人飞机变得更加聪明;三是通过人机融合的协同智能,构建有人/无人飞机最优作战集合。人工智... 人工智能技术应用于机载领域,主要表现在三个方面:一是通过人主机辅的辅助智能,解决有人飞机面临的一系列问题;二是通过人辅机主的自主智能,使无人飞机变得更加聪明;三是通过人机融合的协同智能,构建有人/无人飞机最优作战集合。人工智能技术在机载领域若要真正落地,需要突破许多技术挑战。通过分析机载智能应用计算需求,结合相应的处理器选型,围绕架构、硬件、软件、工具等核心要素以及感知、决策、控制等关键技术,详细探讨机载智能计算系统工程实践的技术思路,为进一步的系统研制提供技术参考。 展开更多

关键词 人工智能 机载智能应用 智能计算 嵌入式智能

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机载云计算技术研究 被引量：3

3

作者 李亚晖 王中华 《航空计算技术》 2021年第2期101-104,共4页

针对未来空中作战的体系化、智能化和无人化发展趋势,有人机和无人机协同作战将成为主要作战模式,通过云计算的方式将异构机载平台的各类作战资源进行统一的组织和动态自主管理,基于云作战理论进行能力需求、核心问题、发展趋势等三个... 针对未来空中作战的体系化、智能化和无人化发展趋势,有人机和无人机协同作战将成为主要作战模式,通过云计算的方式将异构机载平台的各类作战资源进行统一的组织和动态自主管理,基于云作战理论进行能力需求、核心问题、发展趋势等三个方面的技术探讨,形成了未来机载云架构思想,并进一步分析了基于功能的机载云体系共享和协同,阐述了体系内信息和数据共享、任务和功能自组织等能力要求,为后续机载云技术研究提供了技术途径和研究思路。 展开更多

关键词 作战云 移动战术云 虚拟化 安全防护

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适用于机载环境的智能计算处理器分析研究 被引量：6

4

作者 文鹏程 白林亭 +1 位作者 高泽 程陶然 《航空科学技术》 2020年第10期81-86,共6页

近年来,以深度学习为代表的人工智能技术在民用领域飞速发展。在航空应用方面,人工智能技术将发挥重要的作用。人工智能技术在航空领域的应用,必须要考虑机载环境的约束和限制,尤其对智能计算处理器更是有着严格的要求。综合考虑人工智... 近年来,以深度学习为代表的人工智能技术在民用领域飞速发展。在航空应用方面,人工智能技术将发挥重要的作用。人工智能技术在航空领域的应用,必须要考虑机载环境的约束和限制,尤其对智能计算处理器更是有着严格的要求。综合考虑人工智能技术的机载应用场景、计算特性和算力需求,通过分析研究通用处理器以及智能专用处理器的架构和适用性,基于异构融合的设计思想,提出了一条可行的技术实施路线,为机载智能应用提供计算支撑服务。 展开更多

关键词 航空人工智能 机载智能应用 OODA 智能计算 智能专用处理器 通用处理器

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基于机载嵌入式可信计算平台的高安全防护系统 被引量：4

5

作者 杨子怡 李亚晖 王中华 《航空计算技术》 2018年第5期174-177,共4页

为了解决航空嵌入式计算机安全问题,设计了基于机载嵌入式可信计算平台的高安全防护系统,主要包括两个子系统,分别为机载嵌入式安全可信平台系统和机载嵌入式可信数据管理系统。通过将可信平台模块引入机载计算机来实现从硬件到软件的... 为了解决航空嵌入式计算机安全问题,设计了基于机载嵌入式可信计算平台的高安全防护系统,主要包括两个子系统,分别为机载嵌入式安全可信平台系统和机载嵌入式可信数据管理系统。通过将可信平台模块引入机载计算机来实现从硬件到软件的可信性保障。设计和实现了针对可信系统中可信数据进行有效管理的功能。 展开更多

关键词 可信计算 机载嵌入式 高安全防护

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机载合成视景地形可视化系统设计与实现 被引量：3

6

作者 王兢喆 牛文生 +1 位作者 谢建春 程岳 《电光与控制》 北大核心 2016年第11期62-67,72,共7页

三维地形可视化技术是合成视景系统的重要基础技术之一。针对机载合成视景系统地形绘制范围大、硬件计算资源较少和对实时性的要求较高等特点,研究了地形分块调度、层次细节和纹理生成等关键技术,设计并实现了一种适用于机载合成视景系... 三维地形可视化技术是合成视景系统的重要基础技术之一。针对机载合成视景系统地形绘制范围大、硬件计算资源较少和对实时性的要求较高等特点,研究了地形分块调度、层次细节和纹理生成等关键技术,设计并实现了一种适用于机载合成视景系统的地形可视化系统。实验表明,该系统的绘制效果和实时性均能够满足机载合成视景系统的需求。 展开更多

关键词 机载合成视景系统 计算机仿真 三维地形可视化 层次细节

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机载嵌入式系统中的多核处理架构研究与分析 被引量：3

7

作者 白鹭 王建生 沈华 《航空计算技术》 2016年第5期127-130,共4页

与单核处理器相比较,多核处理器在性能、功耗、体积以及重量各方面都有绝对的优势,这使得多核处理器在机载嵌入式系统中的应用成为必然趋势。在分析了航空电子系统的任务特点之后,介绍了两种最常见的多核处理器系统架构:对称多处理(SMP... 与单核处理器相比较,多核处理器在性能、功耗、体积以及重量各方面都有绝对的优势,这使得多核处理器在机载嵌入式系统中的应用成为必然趋势。在分析了航空电子系统的任务特点之后,介绍了两种最常见的多核处理器系统架构:对称多处理(SMP)和非对称多处理(AMP),对这两种系统架构在机载嵌入式系统的应用进行了研究分析,并分析了其关键技术对实时性、安全性和确定性的影响。 展开更多

关键词 多核处理器 机载嵌入式系统 AMP SMP

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基于机载场景的昇腾310智能芯片评估 被引量：4

8

作者 汪珩 李鹏 文鹏程 《信息技术与信息化》 2021年第6期210-212,共3页

随着智能计算技术快速发展,机载设备逐渐向智能化发展。为支撑机载智能化,需要对现有的智能芯片进行机载场景测试分析,评估芯片作为机载设备智能计算处理单元的可行性。针对以上问题,通过各类智能芯片后选取了昇腾310作为机载场景的测... 随着智能计算技术快速发展,机载设备逐渐向智能化发展。为支撑机载智能化,需要对现有的智能芯片进行机载场景测试分析,评估芯片作为机载设备智能计算处理单元的可行性。针对以上问题,通过各类智能芯片后选取了昇腾310作为机载场景的测试对象,并搭建了山地、沙漠、海洋三类机载任务典型地貌环境和红外、彩色、黑白三种传感器采集的仿真数据。测试验证以空对地敌方目标识别为机载场景典型任务,搭载YOLOv3神经神经网络并配合基于流水线的智能算法运行程序。结果表明昇腾310在1 k以下分辨率典型计算速度能达到45~55帧/s,表现良好。对于大于1 k的图像数据识别,作者提出了解决该问题的两种可能方案。 展开更多

关键词 智能芯片 机载电子产品 智能计算 人工神经网络

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机载机电综合管理系统架构建模与仿真方法 被引量：7

9

作者 郭鹏 李亚晖 孙允明 《电光与控制》 北大核心 2017年第12期100-105,共6页

机载机电综合管理系统是保证飞机正常飞行以及飞机各功能正常运行的安全关键系统。面向深度综合化情况下的机电综合管理系统,分析当前主流战斗机EAP,F-22,F-35的机电综合管理系统,提出了基于模型的机电综合管理系统架构建模与仿真方法,... 机载机电综合管理系统是保证飞机正常飞行以及飞机各功能正常运行的安全关键系统。面向深度综合化情况下的机电综合管理系统,分析当前主流战斗机EAP,F-22,F-35的机电综合管理系统,提出了基于模型的机电综合管理系统架构建模与仿真方法,建立了机电综合管理系统的通用模型,形成了机电综合管理系统的建模与仿真流程,详细设计了基于状态机和真值表的监控算法及涵盖5种状态模型的余度管理算法。最后选取了某型商用飞机的机电综合管理系统进行建模与仿真,验证了所提建模方法的可行性、正确性和有效性。 展开更多

关键词 机载机电系统 机电综合管理系统 建模 仿真 SIMULINK

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航空嵌入式系统信息安全防护技术研究 被引量：1

10

作者 李亚晖 王中华 《航空计算技术》 2020年第1期114-118,共5页

未来航空网络空间安全将是影响航空作战体系效能发挥的核心因素。针对航空作战体系云的安全威胁进行分析,构建了主动安全防御体系,利用可信计算的密码学基础,从底层硬件向上构建可信平台,为航空嵌入式信息处理系统提供多级安全防护机制... 未来航空网络空间安全将是影响航空作战体系效能发挥的核心因素。针对航空作战体系云的安全威胁进行分析,构建了主动安全防御体系,利用可信计算的密码学基础,从底层硬件向上构建可信平台,为航空嵌入式信息处理系统提供多级安全防护机制,通过安全通信机制实现机间安全互联,从而构建航空作战体系的安全体系架构,为未来航空体系化作战提供网络空间的安全防护机制。 展开更多

关键词 网络空间安全 安全体系架构 可信计算 安全通信

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航空网电空间对抗技术发展研究 被引量：1

11

作者 王中华 李亚晖 张亚棣 《航空计算技术》 2020年第5期130-134,共5页

未来航空战场已成为陆、海、空、天一体化的对抗作战体系,航空网电空间对抗将成为未来国家防空作战的重要手段。论述了航空网电空间对抗技术的特点,结合国外发达国家的技术发展情况提出了航空网电空间安全体系架构,并就其中所涉及的关... 未来航空战场已成为陆、海、空、天一体化的对抗作战体系,航空网电空间对抗将成为未来国家防空作战的重要手段。论述了航空网电空间对抗技术的特点,结合国外发达国家的技术发展情况提出了航空网电空间安全体系架构,并就其中所涉及的关键技术研究内容进行了阐述,就未来我国在航空网电空间对抗技术领域的军民融合发展思路提出了建议。 展开更多

关键词 军民融合 航空作战 一体化对抗 网电空间对抗

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一种面向战术云环境的轻量计算迁移方法 被引量：1

12

作者 王一凡 王中华 李亚晖 《信息技术与信息化》 2021年第3期86-88,共3页

在战术云环境中,由于战机携带的资源十分有限,同时面对恶劣的作战环境,战术云边缘的机载智能设备间需要通过计算迁移机制实现负载均衡和高可靠性,以充分发挥战术边缘的计算和存储能力。为此,本文提出一种面向战术云环境的轻量计算迁移方... 在战术云环境中,由于战机携带的资源十分有限,同时面对恶劣的作战环境,战术云边缘的机载智能设备间需要通过计算迁移机制实现负载均衡和高可靠性,以充分发挥战术边缘的计算和存储能力。为此,本文提出一种面向战术云环境的轻量计算迁移方法,并通过实验对比分析,该方法有效地减少迁移的冻结时间和迁移的数据量,一定程度上提高了战术云环境的实时性及可靠性。 展开更多

关键词 战术云 边缘计算 计算迁移 CRIU DOCKER

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基于边端协作的分布式数据分级管理技术 被引量：1

13

作者 任德旺 周俊鹏 +3 位作者 倪鑫 李丽娜 李亚晖 李运喜 《网络安全与数据治理》 2024年第4期35-40,共6页

随着智能应用在嵌入式装备系统中的不断普及与发展,对大数据的有效利用和深度融合提出了更高的要求。然而,嵌入式装备类型多样、大数据多源异构,由于缺乏统一的组织管理,业务应用间存在数据壁垒,并出现了数据孤岛现象,导致大数据利用与... 随着智能应用在嵌入式装备系统中的不断普及与发展,对大数据的有效利用和深度融合提出了更高的要求。然而,嵌入式装备类型多样、大数据多源异构,由于缺乏统一的组织管理,业务应用间存在数据壁垒,并出现了数据孤岛现象,导致大数据利用与开发困难。因此,在嵌入式装备系统中,如何有效组织管理数据是亟待解决的难点。为此,以嵌入式装备系统的数据统一管理和共享利用为导向,基于边侧与端侧协作技术,从数据管理架构、数据分级协同管理方案、数据请求调度策略三个方面,探讨了嵌入式装备系统中分布式数据协作管理技术的可行性,以促进数据到信息、信息到知识、知识到决策的快速转化,同时,通过管与用的紧密结合,推动嵌入式装备系统中数据应用的开发。 展开更多

关键词 数据管理 分级协同 边端协作 分布式数据

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基于飞腾D2000的GEMM算法设计与优化实现技术

14

作者 郑恩 白林亭 文鹏程 《航空计算技术》 2024年第3期38-41,47,共5页

在深度学习推理框架中,GEMM是典型的计算密集型算子,在Bert、Transformer、Yolo等模型的模块中存在大量GEMM运算,会直接影响模型的推理延时。针对该算子的优化问题,分别采用循环展开、OpenMP、NEON指令集等方法进行优化,在国产嵌入式板... 在深度学习推理框架中,GEMM是典型的计算密集型算子,在Bert、Transformer、Yolo等模型的模块中存在大量GEMM运算,会直接影响模型的推理延时。针对该算子的优化问题,分别采用循环展开、OpenMP、NEON指令集等方法进行优化,在国产嵌入式板卡飞腾D2000、国产操作系统进行实验测试。实验结果表明优化后比优化前加速43.89倍,优化方法加速效果行之有效,可以大大降低人工智能模型在边缘端的推理延时。 展开更多

关键词 推理框架 GEMM OPENMP NEON 飞腾D2000

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面向嵌入式软件开发的UML到Simulink模型转换方法 被引量：5

15

作者 郭鹏 李亚晖 +1 位作者 孙磊 蔡晓乐 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2016年第2期192-198,共7页

模型驱动开发及其关键技术模型转换是近年来软件工程领域研究的热点。在嵌入式软件开发早期,不仅需要对设计模型进行静态分析,更需要对其进行动态仿真,验证系统设计的正确性。如何把设计模型和仿真模型无缝连接起来是工业部门亟待解决... 模型驱动开发及其关键技术模型转换是近年来软件工程领域研究的热点。在嵌入式软件开发早期,不仅需要对设计模型进行静态分析,更需要对其进行动态仿真,验证系统设计的正确性。如何把设计模型和仿真模型无缝连接起来是工业部门亟待解决的问题。深入调研了UML和Simulink模型转换研究现状,详细分析了模型驱动开发中模型转换的相关技术,提出了一种UML到Simulink的模型转换方法,设计了UML元模型、Simulink元模型,撰写了UML元模型到Simulink元模型的映射规则。最后选取自动驾驶仪系统的飞行控制软件作为案例,验证了该方法的正确性。该方法能实现UML和Simulink两种异构模型同构化,提高嵌入式软件开发效率,丰富并且完善模型驱动开发,也为飞行控制系统、高速铁路控制、机载航电系统等嵌入式软件开发提供了技术支持。 展开更多

关键词 模型驱动开发 模型转换 元模型 ATL UML SIMULINK

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面向IMA应用的多核处理系统研究与实现 被引量：5

16

作者 王卫东 邸海涛 +1 位作者 张伟栋 范超 《微电子学与计算机》 北大核心 2019年第6期10-14,共5页

与单核处理器相比较,多核处理器在性能、功耗、体积、重量以及成本各方面都有绝对的优势,这使得多核处理器在机载嵌入式系统中的应用成为必然趋势.本文在简单分析了IMA实时信息处理需求之后,介绍了系统体系架构设计,重点论述了多核处理... 与单核处理器相比较,多核处理器在性能、功耗、体积、重量以及成本各方面都有绝对的优势,这使得多核处理器在机载嵌入式系统中的应用成为必然趋势.本文在简单分析了IMA实时信息处理需求之后,介绍了系统体系架构设计,重点论述了多核处理节点体系架构、多核应用模式以及单核等价虚拟机模型的设计与实现,最后简单介绍了多核处理系统的测试与验证工作,验证工作表明了研究工作的正确性. 展开更多

关键词 综合化航电系统 多核处理器 多核应用模式 体系架构 虚拟机

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一种PowerPC和FPGA结构的远程接口单元设计方法 被引量：7

17

作者 孙东亚 张亚棣 +2 位作者 李亚晖 王乐 郭鹏 《航空计算技术》 2015年第2期118-121,共4页

远程接口单元(RIU)已经是综合化模块化航空电子系统的重要组成部分。分析了分布式IMA架构下航空电子系统对远程接口的新需求,提出了一种基于Power PC+FPGA结构的远程接口单元设计方法。通过设计方法不仅实现了单元综合多种I/O资源,还保... 远程接口单元(RIU)已经是综合化模块化航空电子系统的重要组成部分。分析了分布式IMA架构下航空电子系统对远程接口的新需求,提出了一种基于Power PC+FPGA结构的远程接口单元设计方法。通过设计方法不仅实现了单元综合多种I/O资源,还保证了单元具有一定的容错和可配置特性,并在远程接口关键技术方面取得了实质性的突破。 展开更多

关键词 综合化模块化航空电子 远程接口单元 容错 可配置

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面向高安全数据分发服务的身份认证协议设计 被引量：4

18

作者 李明娟 叶宏 +2 位作者 王乐 胡国 甄超 《航空计算技术》 2015年第1期103-107,共5页

为解决数据分发服务安全规范中身份认证与密钥协商协议存在共享密钥建立缺乏公平性、缺乏验证密钥一致性机制及会话过程缺乏完整性等安全问题,以协议为基础,设计一种新的高安全数据分发服务身份认证与密钥协商协议。新协议引入了ACK机制... 为解决数据分发服务安全规范中身份认证与密钥协商协议存在共享密钥建立缺乏公平性、缺乏验证密钥一致性机制及会话过程缺乏完整性等安全问题,以协议为基础,设计一种新的高安全数据分发服务身份认证与密钥协商协议。新协议引入了ACK机制,并利用D-H密钥交换和非对称密码体制特点解决了原协议存在的安全问题,具备实用性和更高的安全性。 展开更多

关键词 数据分发服务 协议安全性 身份认证 密钥协商 D-H密钥交换

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FPGA实时图像增强系统的设计与实现 被引量：3

19

作者 程岳 杨立成 谢建春 《内蒙古师范大学学报（自然科学汉文版）》 CAS 北大核心 2015年第3期322-327,共6页

为了满足嵌入式实时图像处理的需求,设计了一套基于FPGA处理器的图像增强系统.该系统对基于迭代双边滤波器的图像增强算法进行流水并行优化,同时应用比特位移策略对输入图像进行定点运算转化,提高了图像增强算法在嵌入式系统中的计算效... 为了满足嵌入式实时图像处理的需求,设计了一套基于FPGA处理器的图像增强系统.该系统对基于迭代双边滤波器的图像增强算法进行流水并行优化,同时应用比特位移策略对输入图像进行定点运算转化,提高了图像增强算法在嵌入式系统中的计算效率.通过FPGA实时图像增强硬件平台的实测证明,该图像增强系统对720*576分辨率PAL制式的输入视频图像,算法处理延迟小于5.8ms,满足实时视频处理的性能要求. 展开更多

关键词 图像增强 FPGA 流水并行优化

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基于ATL引擎的UML到Simulink模型转换方法研究 被引量：2

20

作者 郭鹏 李亚晖 +1 位作者 李明娟 韩伟 《航空计算技术》 2015年第2期129-134,共6页

针对UML的半形式化的表达方式缺乏精确的语义,无法验证软件设计过程中正确性的问题,展开UML设计模型到Simulink仿真模型转换方法研究。提出了一种UML状态机到Simulink/Stateflow的模型转换方法,建立UML状态机元模型、Simulink/Stateflo... 针对UML的半形式化的表达方式缺乏精确的语义,无法验证软件设计过程中正确性的问题,展开UML设计模型到Simulink仿真模型转换方法研究。提出了一种UML状态机到Simulink/Stateflow的模型转换方法,建立UML状态机元模型、Simulink/Stateflow元模型以及状态机元模型到Stateflow元模型的映射规则。选取自动飞控软件作为案例,验证该方法的正确性。方法实现UML设计模型和Simulink仿真模型的自动转换,提高嵌入式软件开发效率,丰富并且完善模型驱动开发,也为嵌入式软件开发提供了技术支持。 展开更多

关键词 模型驱动开发 模型转换 ATL UML SIMULINK

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