1.IMA
航空電子系統先後經歷了分立式、聯合式、綜合化等階段，綜合化階段的航空電子系統即為IMA系統。IMA系統作為一類典型的安全關鍵系統，對安全性、可靠性、實時性有極高的要求。當下IMA系統正向開放式、模組化、綜合化的方向高速發展，複雜程度也越來越高，需要多個具備不同功能特性的元件來協作完成複雜任務。
分割槽（Partition）是IMA系統的核心概念，即每個分割槽包含獨立的地址空間、上下文資料以及實時任務，一個分割槽的錯誤行為不會影響到其他分割槽，是IMA多個元件協同工作的保障。為此，美國機動工程師協會SAE（Society of Automotive Engineers）於1997年推出了綜合化航空電子作業系統標準ARINC653，根據軟體安全級別定義了分割槽管理、排程、通訊等介面，其目的是在航電實時作業系統與應用軟體之間定義一套通用的應用執行介面標準，以保證IMA系統的可靠性和安全性。航空航天領域知名的國產作業系統翼輝作業系統和天脈作業系統都符合ARINC653標準。
2.異構模擬
隨著系統複雜性急劇增加，IMA系統的功能越來越多地採用軟體實現。如何在有限的開發時間和成本下設計與實現高質量的綜合化航空電子軟體，成為國內外學術界與工業介面臨的重要挑戰。在此背景下，異構模擬技術作為一種有效的解決方案脫穎而出，尤其適配需要多個元件協作的IMA系統。
異構模擬指在一個統一的模擬環境中，整合多種不同型別的模擬模型或工具，以支援跨平臺、跨系統的協同工作。在航空電子領域，異構模擬主要用於驗證和測試由多個不同供應商提供的軟體元件能否在IMA架構下協同工作，可以幫助使用者在早期發現並解決整合過程中可能出現的問題，從而提高系統的整體效能和可靠性。
3.異構模擬的關鍵技術
3.1 模型驅動工程（MDE）
近年來，模型驅動（Model-Driven）尤其是採用形式化模型驅動的綜合化航空電子軟體設計與開發方法逐漸受到重視，並被工業界認為是切實可行的重要手段。2012年釋出的，國際民航領域使用的機載系統適航審定中的軟體開發標準DO-178C，就將模型驅動和形式化方法（即DO-331和 DO-333）作為其核心標準的重要技術補充。可點選此處瞭解更多關於DO-178C的相關資訊。
模型驅動的安全關鍵系統設計與開發方法中，常用的建模工具有SCADE Suite、Simulink等；常用的建模語言有SysML、AADL（Architecture Analysis & Design Language，AADL）等：
- SCADE Suite和Simulink主要用於功能模組設計和驗證；
- SysML是基於UML（Unified Modeling Language，統一建模語言）的通用系統建模語言，針對系統工程進行了擴充套件，適用於跨學科的系統設計；
- AADL作為一種能對嵌入式系統的軟體以及硬體體系結構進行建模與分析的模型驅動語言，在IMA系統的模型驅動開發方法方面的應用得到了學術界與工業界的認可。
3.2 虛擬原型技術
虛擬原型（Virtual Prototyping），又稱虛擬樣機技術，指在真實硬體實現之前，透過高階建模語言與工具在計算機上構建系統的完整虛擬環境與模型，不僅可以用來單獨測試單個元件，還可以用來評估整個系統的整合效果。
虛擬原型技術對早期驗證軟體元件的功能正確性和效能指標非常有用，被廣泛應用於各大工業領域，包括但不限於航空航天、汽車與半導體行業。
4.基於IMA系統的異構模擬技術應用案例
IMA系統通常是由幾十甚至上百個不同種類的處理器（如ARM、DSP等）組成的大規模異構系統，如果採用全物理模擬，單單是這些目標板就需要佔據好幾個試驗檯，不僅資源配置存在限制，連線太多也容易混亂；但若使用SkyEye全數字模擬，就可以完美解決這一問題。
SkyEye，中文全稱天目全數字實時模擬軟體，是一款國產自主可控的基於視覺化建模的硬體行為級模擬平臺，針對大規模的複雜系統也可以輕鬆構建模擬環境，將被測程式直接載入到模擬系統中，從而解決IMA系統硬體測試環境搭建費時費力且不易維護的問題。
SkyEye為IMA系統提供多機多功能目標系統的模擬環境，採用分散式部署方式，透過多路傳輸資料匯流排把多種機載電子分系統完成交聯，實現資訊的測量、採集、傳輸、處理、監控和顯示功能，並完成飛行控制、發動機控制、導航、效能管理等任務。
▲SkyEye大規模航電系統模擬案例
大規模的異構系統的測試，難度在於環境構建，一是數量眾多，二是關係複雜，構建物理環境時難免出錯。SkyEye提供的全數字實時模擬環境，在幾個甚至1個PC機上就可以把龐大的IMA系統環境構建起來，對複雜系統測試驗證來說無疑是更好的解決方案。