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运用CPN建模工具对飞机超短波电台的仿真分析

运用CPN建模工具对飞机超短波电台的仿真分析

点击数:7850 次   录入时间:03-04 11:49:50   整理:http://www.55dianzi.com   实用软件

    主最低设备清单是科学维修体系的重要组成部分,彩色Petri网具有令牌颜色和层次网络的特点,可以对各种系统进行建模和仿真。将建模仿真技术应用到主最低设备研究中,飞机超短波电台具有接收和发信的功能,分析时只考虑接收功能,在对系统进行假设、对结构形式进行描述的基础上,对系统元件进行编号,结合CPN模型语言的优势,并用CPN对超短波电台进行了建模,进行了程序设计。最后运用CPN-tools工具对所建模型进行了仿真,给出了仿真结果,可供分析、对比研究。

    随着以“可靠性为中心”的维修工作不断深入,对主最低设备清单的要求更加强烈。超短波电台作为飞机重要的通信系统之一,其最低设备清单是以分系统为单位给出的,这在实际的应用中是远远不够的。

    为减少抢修备件的储存量,提供维修数据库,提高抢修能力和机动能力,对飞机超短波电台主最低设备的研究是非常必要的。彩色Petri网(CPN)具有令牌颜色和层次网络的特点,可以对各种大型复杂系统进行建模和仿真,另外一个成熟而功能强大的CPN建模仿真工具CPN-tools也为CPN建模工具的发展提供了良好的保障。

    本文运用CPN建模工具对飞机超短波电台进行了建模分析,并运用CPN-Tools仿真工具实现模型的仿真运行,所得出的结果既有利于查询,又有利于其他计算机处理系统的数据应用。

    1 超短波电台建模

    1.1 针对系统的假设

    (1)系统中所有电源输入、接地线以及线路板都默认正常,在系统描述中不考虑在内;

    (2)系统中的普通连接线不考虑在内,高频电缆等特殊联接元件考虑在内;

    (3)非本系统的元件输入/输出只考虑输入/输出情况,不考虑于系统作用;

    (4)为减少建模中元件的个数,按系统功能对相关、无分支的设备元器件作为一个部件考虑;

    (5)因为只考虑系统的设备的情况,因此研究时只选取相关功能的一部分,基本要求是包括所有的系统元件,而功能显示力求简单。

    超短波电台具有接收和发信的功能,而分析时只考虑接收功能。

    1.2 系统元件编号

    为方便结果对照分析,便于以后扩展,元件编码取三位数字,如表1所示。

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1.3 结构形式描述
   
通常情况下飞机上装有两套电台,可实现飞机与飞机、飞机与地面电台之间近距离话音通信。该电台具有双收和救生功能。共两套,其中一套的结构描述如图1所示。

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1.4 建模与程序设计
   
实现主最低设备清单的输出是由颜色设置(Coloursets)中一项字符串变量实现。字符串变量在运行的过程中自动记录工作元件,当系统能完成所设定的功能后,模型会利用CPN-ML语言编制的代码段将所有可执行元件的字符串变量值记录到相应文本文件中。建立CPN模型图如图2所示。

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    模型声明如下:
    d.JPG

2 仿真结果
   
在CPN-tools1.2.2仿真工具中运行所建的CPN模型,可以在CPN模型所在的目录中形成文本文件。按要求保障系统所有功能,但不包括系统的冗余设备仿真,将文本文件中的内容进行整理,得到仿真结果如表2所示,其最低设备清单具有2个选择。

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    3 结语
   
利用该仿真方法模型可以扩展到飞机整个无线电甚至所有系统,形成飞机的主最低设备清单。一方面可以有效减少试验、检查的次数,另一方面可以避免不必要、重复的计算工作,从而提高最低设备研究的效率。




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