综合化航空电子系统(Integrated Modular Avionics System,IMA)承载着导航、通信、监视、飞行管理等实时处理与信息交换任务,是飞机的安全关键系统。动态重构作为下一代IMA系统的标志性技术,不仅有效减少了硬件冗余,更大幅提高了系统灵活性和应对不同飞行任务及资源失效的能力。动态重构过程的可靠性要求是保证飞机安全飞行和正确执行任务的基本指标,其重要性毋庸置疑,因此,需要针对此过程展开可靠性分析。由于IMA平台动态重构过程的复杂特性,使得许多可靠性建模方法存在建模精度不足、过程复杂、工程量庞大等问题,难以满足动态重构IMA系统的可靠性分析需求。为解决上述问题,本文提出了基于数学模型的建模方法,以实现IMA重构过程的准确建模和可靠性分析。本文首先在捕获综合化航电系统体系结构和功能需求基础上,对其资源配置方式和动态重构特性展开深入研究,提出一种动态重构策略;在重构策略约束下,构建符合IMA平台动态重构特性的联合k/n(G)可靠性数学模型,为进一步验证模型有效性,以驻留单个显示功能为例,对模型进行参数敏感性分析,并将其与一般k/n(G)模型作对比分析,结果表明,本文构建的联合模型能够实现对动态重构IMA系统的可靠性分析,且结果可信。以联合k/n(G)可靠性数学模型为基础,将问题进一步扩展至一个或多个综合区域,研究在有限的资源空间内,将x个航电功能分配至k种类型模块,同时实现系统可靠度、经济成本最优化的资源配置方案。通过构建IMA平台资源矩阵、功能服务能力需求矩阵及优化目标函数,利用多目标粒子群优化算法(Multi-Objective Particle Swarm Optimization,MOPSO)求得系统非劣最优解集,为提高系统可靠性和优化资源配置提供一定理论指导。