Апаратно-програмна модель функціонування комплексу інтегральної модульної авіоніки

Abstract

Кваліфікаційна робота присвячена дослідженню та розробці математичної моделі системи реконфігуровуваної інтегральної модульної авіоніки (ІМА), а також алгоритмів розподілу функціональних завдань і динамічної реконфігурації в умовах змінної структури системи. Предметом дослідження є математична модель реконфігуровуваної ІМА та алгоритмічне забезпечення процесів перерозподілу обчислювальних ресурсів і функцій між модулями системи. Особливу увагу приділено підвищенню ефективності використання апаратних ресурсів, забезпеченню відмовостійкості та підтримці безперервності функціонування бортових систем. Метою роботи є розробка формалізованих моделей і алгоритмів функціонування ІМА, які забезпечують оптимальний розподіл завдань та своєчасну динамічну реконфігурацію системи у разі зміни умов експлуатації або виникнення відмов. У процесі дослідження використано методи теорії алгоритмів, теорії графів та теорії надійності, що дозволило обґрунтувати структуру моделі, формалізувати процеси реконфігурації та оцінити показники ефективності й надійності системи. Отримані результати можуть бути використані під час проєктування та модернізації сучасних авіаційних інформаційно-керуючих систем.The qualification work is devoted to the research and development of a mathematical model of the reconfigurable integrated modular avionics (IMA) system, as well as algorithms for the distribution of functional tasks and dynamic reconfiguration in conditions of a variable system structure. The subject of the research is the mathematical model of the reconfigurable IMA and algorithmic support for the processes of redistribution of computing resources and functions between the system modules. Particular attention is paid to increasing the efficiency of hardware resources, ensuring fault tolerance and maintaining the continuity of the operation of on-board systems. The purpose of the work is to develop formalized models and algorithms for the functioning of IMA, which provide optimal distribution of tasks and timely dynamic reconfiguration of the system in the event of changes in operating conditions or failures. The research used methods of algorithm theory, graph theory and reliability theory, which allowed to substantiate the structure of the model, formalize the reconfiguration processes and evaluate the efficiency and reliability indicators of the system. The results obtained can be used in the design and modernization of modern aviation information and control systems.