01
三余度飞控系统概述
什么是三余度、为什么需要三余度、核心设计目标（高可靠、高安全、高可用）
基础概念
02
系统架构设计原则
余度管理策略（冷备、温备、热备）、故障隔离与重构、表决机制
架构余度
03
硬件架构设计
传感器余度配置（IMU、GPS、空速计）、计算单元余度、执行机构余度
硬件传感器
04
软件架构设计
三余度软件分层模型、同步/异步机制、数据一致性保障（CCDL）
软件CCDL
05
故障检测与诊断
基于模型/信号处理的故障检测、故障注入测试方法
诊断FDI
06
余度管理算法
通道切换逻辑、故障降级策略、恢复与重同步机制
算法切换
07
系统验证与确认
仿真验证平台、硬件在环测试（HIL）、飞行试验验证
验证HIL
08
适航与安全性分析
DO-178C/DO-254标准、FMEA/FTA分析、系统安全性评估
适航安全
09
案例研究
典型三余度飞控系统（F-16、Boeing 777、无人机）架构分析
案例F-16
10
未来趋势
智能化余度管理、AI辅助故障预测、分布式余度架构
前沿AI
11
三余度系统通信协议
ARINC 429、CAN总线、TTEthernet在余度系统中的应用
通信总线
12
时钟同步技术
IEEE 1588精确时间协议、硬件/软件时钟同步
时钟同步
13
数据交叉传输（CCDL）设计
点对点/广播通信、数据完整性校验
CCDL交叉
14
故障模式与影响分析（FMEA）
功能FMEA、硬件FMEA、软件FMEA
FMEA分析
15
故障树分析（FTA）
顶事件定义、逻辑门构建、最小割集分析
FTA故障树
16
系统可靠性建模
可靠性框图（RBD）、马尔可夫模型、蒙特卡洛仿真
可靠性建模
17
安全完整性等级（SIL）
SIL等级划分、验证方法、SIL与余度关系
SIL安全
18
三余度飞控系统启动流程
上电自检（PBIT）、周期自检（CBIT）、启动后自检（IBIT）
BIT启动
19
飞行模式切换与余度管理
手动/自动/紧急模式下的余度策略
模式切换
20
传感器数据融合
卡尔曼滤波、互补滤波、加权平均融合
融合滤波
21
执行机构余度管理
舵面分配策略、故障舵面隔离、力纷争消除
舵面执行
22
系统监控与健康管理（PHM）
状态监测、寿命预测、维护决策
PHM健康
23
三余度系统软件测试
单元测试、集成测试、系统测试、回归测试
测试软件
24
硬件在环测试（HIL）
HIL平台架构、实时仿真模型、测试用例设计
HIL仿真
25
飞行试验验证
试飞科目设计、数据采集与分析、符合性检查
试飞验证
26
系统安全性评估（SSA）
安全性目标定义、安全性验证、安全性案例
SSA安全
27
三余度系统常见设计缺陷
共因故障、单点故障、软件一致性错误
缺陷共因
28
系统升级与维护
在线升级策略、版本管理、回归验证
升级维护
29
三余度系统成本与效益分析
开发成本、维护成本、可靠性收益
成本效益
30
课程总结与综合设计项目
设计简化三余度飞控系统：架构设计、故障管理、验证方案
项目综合