基于模型设计的飞控安全开发指南

📚 共计 30 章节
01
飞控安全概述
什么是MBD · 飞控安全必要性 · 航空/无人机应用现状
概念背景
02
开发环境搭建
MATLAB/Simulink配置 · 嵌入式工具箱 · HIL平台搭建
环境工具
03
需求分析与建模
安全需求规范 · 需求追溯 · Simulink高层建模
需求建模
04
模型架构设计
分层架构 · 接口定义 · 数据流与控制流分离
架构设计
05
状态机与逻辑设计
Stateflow · FSM建模 · 模式切换与故障保护
状态机逻辑
06
连续与离散系统建模
PID控制器 · 滤波器 · 离散化与采样时间
控制离散
07
传感器模型与数据融合
IMU/GPS/气压计 · 卡尔曼滤波 · 冗余管理
传感器融合
08
执行器与动力系统建模
电机/舵机模型 · PWM生成 · 故障注入
执行器动力
09
模型验证与静态检查
MAAB规范 · 覆盖率分析 · 设计错误检测
验证静态
10
模型在环测试 (MIL)
测试用例设计 · 自动化 · MIL结果分析
MIL测试
11
软件在环测试 (SIL)
代码生成与SIL · SIL/MIL一致性比对
SIL代码
12
处理器在环测试 (PIL)
目标硬件部署 · PIL执行 · 实时性能分析
PIL硬件
13
硬件在环测试 (HIL)
HIL平台配置 · 实时仿真 · 故障注入
HIL仿真
14
代码生成配置
Embedded Coder · 优化与可读性 · 双向追溯
代码生成配置
15
安全编码规范
MISRA-C · Polyspace · 堆栈溢出与数据竞争
编码安全
16
RTOS集成与任务调度
RTOS基础 · 优先级设计 · 死锁与反转预防
RTOS调度
17
通信协议安全
CAN/UART/SPI · 超时校验 · 心跳与看门狗
通信协议
18
故障检测与容错设计
FTA · FMEA · 模型级容错机制
故障容错
19
冗余管理
三模冗余(TMR) · 主备切换 · 表决器设计
冗余TMR
20
安全状态与紧急降级
安全状态定义 · 紧急降落/悬停 · 手动接管
安全降级
21
参数调优与校准
基于模型整定 · 在线调整接口 · 校准数据管理
调优校准
22
数据记录与回放
黑匣子设计 · 数据回放 · 日志分析工具
记录回放
23
模型版本管理
Git与.slx · 模型差异比较 · 分支合并策略
版本Git
24
持续集成与自动化测试
CI/CD流水线 · 自动编译测试 · 回归策略
CI/CD自动化
25
适航标准与认证
DO-178C · MBD在认证中角色 · 认证文档
适航认证
26
安全案例与证据链
安全案例结构 · 模型到代码证据 · 评审审计
案例证据
27
团队协作与模型复用
模型库管理 · 组件化开发 · 接口标准化
协作复用
28
案例:四旋翼飞控开发
需求到代码完整流程 · 安全决策 · 经验总结
四旋翼案例
29
案例:固定翼飞控开发
失速保护 · 航线跟踪 · 模型与代码协同验证
固定翼案例
30
未来趋势与挑战
AI/ML安全应用 · 模型驱动安全分析 · 开源生态
趋势AI