分层实时网络结构在仿真中的应用研究

复杂的实时仿真系统中不同层次对实时性要求各不相同.依据仿真数据划分为控制信息和状态信息,提出了运用实时TCP协议进行控制信息传输和使用实时UDP协议进行状态信息传输的实时仿真局域网.针对半实物接入的需求,实现了基于反射内存网的半实物接入网络.在信息传输延迟理论指导下,对两种网络环境进行了实时性分析.结合某武器系统的分布式仿真试验,给出了分层实时网络的设计方案.     

基于RTX的复杂虚拟试验分层实时网络环境研究

复杂实时仿真系统中不同层次对实时性、可靠性要求各不相同;网络和操作系统是该类系统环境的重要组成部分;针对硬件在回路试验的实时需求,提出了基于RTX下的反射内存网的半实物接入网络,构建了基于RT-TCP/IP的虚拟试验局域网;其操作系统层面,设计为弱实时任务在Windows内核上运行,而强实时任务分布在RTX内核之上;文中对各层面的实时性进行了测试,分析了层面间的实时性约束;结合某飞行试验系统的虚拟试验,给出了具体的设计方案,满足了应用中不同实时性的要求。     

广播内存网在实时半实物仿真系统中的实现

针对实时半实物仿真系统对实时性要求高的特点,提出一种利用广播内存网技术构建实时半实物仿真系统的方法.详细地阐述了广播内存网的工作原理、技术特点和连接方式,设计了一套基于虚拟共享内存中间件技术的实时半实物仿真基础平台软件.以该基础平台软件为核心,对整个实时半实物仿真系统进行了详尽的功能及性能测试,测试结果表明该系统传输延迟及抖动小,传输可靠性高,可以满足实时半实物仿真系统对实时性和可靠性的要求.     

一种基于反射内存实时网络的半实物仿真系统

半实物仿真是样机研制过程中的一个重要环节,实时算法和通讯技术是半实物仿真系统的关键技术。该文首先介绍了VMIC反射内存实时网络的特点,然后详细介绍了基于反射内存实时网络半实物仿真系统的软硬件组成、功能,以及水下航行器控制系统半实物仿真的系统结构,最后给出了半实物仿真结果。仿真结果表明,采用实时网络的半实物仿真系统,大大地提高了仿真帧频,减小了多种仿真设备信息传输中的信号干扰。基于反射内存实时网络的半实物仿真系统,具有模块化结构的特点,配置灵活,便于扩充、升级和软件移植。     

基于RTX的实时半实物仿真系统

针对Windows XP无法满足半实物仿真实时性要求问题,采用了Windows XP+ RTX开发了一套实时半实物仿真系统.在系统开发过程中,不断优化实时模块仿真程序,在确保仿真结果正确的前提下,不断缩短程序运行时间,最终达到实时性要求,并开发了一套试验数据实时显示系统以提高试验效率.系统开发完成后,把系统投入到某型号导弹的半实物仿真试验,系统运行正常可靠.     

虚拟试验对象实时运行控制机制研究与实现

基于VMIC网络的虚拟试验实时系统较基于以太网的系统,虽然实时性得到了很大提高,但是仍不足以满足实物、半实物试验的毫秒级需求.针对虚拟试验实时系统设计中仅对网络因素进行改变对系统实时性提高的不足,提出了对虚拟试验对象实时运行控制机制进行研究.分析了在RTX下可集成邦元的模块组成,将不同模块划分到不同操作系统,对试验运行...     

基于RTX的大容量实时数据管理系统设计

针对传统半实物仿真系统中通信系统带宽不足、存储系统实时性不高的问题,基于实时操作系统RTX,设计能够处理大容量、高速度实时数据的数据管理系统。采用RTX下PCI设备操作技术,构建反射内存网络实时数据通信系统,有效增加了数据的通信带宽。采用内存管理技术并结合多缓冲读写技术、消息队列技术和进程间通信技术,设计实时数据存储系统,大幅提高了实时数据库的处理速度。测试结果表明,该系统实时性可达1ms,通信速率可达70MB/s。     

寻的制导导弹半实物仿真系统的研究

寻的制导地地弹道导弹控制系统的半实物仿真系统中包含目标模拟系统和目标探测设备,为了构成一个完整的寻的制导导弹半实物仿真系统,需要建立射频仿真试验室,这样整个仿真系统中计算机之间的数据通讯必须满足制导导弹半实物仿真系统的实时性和可靠性等要求.该文根据北京航天自动控制研究所目前半实物仿真试验系统的条件,结合寻的制导导弹控制系统的特点,详细地介绍了常规地地导弹寻的制导半实物仿真环境的组成情况,在对系统特性进行了深入研究的基础上,通过方案论证和比较,提出了一个基于SBS实时网络技术构建分布式半实物仿真试验系统的方案.     

基于分布式仿真系统的实时架构设计

在大型控制系统全生命周期的研发、测试与验证过程中需要应用到分布式仿真平台,通过加载不同阶段不同格式的模型以满足开展联合仿真的试验需求;文章对分布式仿真系统架构进行深入研究,创造性的设计了基于RTX的实时仿真技术和基于反射内存的实时通讯技术的总体架构,设计了实时模型的加载方法,并针对实时通讯性能开展优化设计;文章基于分布式仿真系统的实时架构搭建了一套完整的仿真平台;通过测试节点间时间,1 kB数据单向延迟160 μs以内,满足控制系统实时性要求;本架构在控制系统的全数字、HIL、半实物测试仿真中进行了多轮应用,满足不同控制产品的测试仿真需求.     

一类实时的数字仿真算法

求解微分方程是连续系统半实物仿真中的一项关键技术.应用于复杂系统半实物仿真的实时算法要求具有较大的稳定区域、较高的计算精度和较小的运算量,以便满足实时性要求.常用的AB法基于离散相似原理,计算量小但稳定区域小.常用的实时RK法基于泰勒级数匹配原理,稳定区域较大但计算量大.为了满足复杂系统半实物仿真的需要,综合了泰勒级数匹配原理和离散相似原理的优点,构造了一类实时的四阶混合数字仿真算法,并且分析了该类算法的稳定性、实时性和计算精度.最后,利用标准算例对该类算法进行了检验,仿真结果表明,该类算法计算量小、稳定区域大、精度高,在半实物仿真中具有一定的优越性.     

煤矿综合自动化系统中信息实时发布技术的研究

煤矿综合监控系统的信息网络实时发布是安全生产和加强信息管理的重要环节。文章根据煤矿信息的特点,提出了一种煤矿监控信息网络实时发布的设计方法。该方法在信息发布中利用了OPC信息采集、内存实时数据库、XML及FLASH等技术。实验表明:该网络发布信息的动态特性与实际监控系统同步。     

用于HLA实时仿真的内存机制数据库开发

介绍了内存机制数据库的研究与开发的主要内容.随着计算机技术的发展和仿真应用的变化和高层体系结构HLA的出现,改变了计算机仿真技术研究和应用的格局.针对体系仿真对实时性的高要求,提出一种新的提高体系仿真实时性能的方法,即利用内存机制数据库技术来解决实时性需求.它能够高速缓存后台数据库中的数据,依靠内存机制数据库对这些数据进行管理,构成内存数据库管理系统.并通过选用FCS-DBS系统作为实例验证了理论研究部分的可行性.     

Incorporating load factor into the scheduling of soft real-time transactions for main memory databases

Many real-time applications have very tight time constraints which couldn't be met by disk resident databases. For those applications, main memory database where entire database is stored in main memory is the proper choice. It has been shown that coarse-granule locking is better than fine-granule locking for main-memory databases. Coarse-granule locking makes it easy to extract data access patterns correctly from canned transactions of main memory real-time database systems. In this paper, we propose two real-time transaction scheduling algorithms — CCA-ALF (Cost Conscious Approach with Average Load Factor) and EDF-CR-ALF (Earliest Deadline First-Conditional Restart with ALF) — which use both static (e.g., deadline) and dynamic information (e.g., system load) for main memory databases by utilizing data access patterns of transactions. We compare the performance of those algorithms with CCA and EDF-HP which do not use system load information at all. Our simulations on main memory databases indicate that: i) CCA-ALF is better than EDF-HP, CCA, and EDF-CR-ALF in terms of miss percent and mean lateness, and ii) CCA-ALF adapts well to the changes in the system load.     

无人机空中通信数据库信息盲检索系统设计

对无人机空中通信数据库信息盲检索系统进行设计,能够有效解决传统盲检索系统存在的数据召回率低、细粒度差、检索准确度低及实时性差等问题。先给出无人机空中通信数据库信息盲检索系统的总体架构设计,通过对存储器结构进行改进,实现系统硬件部分的优化;采用Java语言和嵌入式开发库设计可视化检索页面,选取检索信息,增设中间件搜索功能,通过盲检索功能的实现,完成系统软件部分的开发,从而设计出无人机空中通信数据库信息盲检索系统。实验结果表明,该系统数据召回率高,细粒度强,检索准确度高,实时性好。     

航天测控信息数据库实时优化管理策略研究与应用

为提高和优化测控信息数据库实时性能,设计了一种基于内存数据库与关系数据库的两级实时存储模型,文章详细阐述了两级数据库的存储机制及其生命周期,分析归纳了实时测控信息的特征及存储策略,提出了内存数据库基于“T树”＋“哈希”索引相结合的白适应索引算法和两级数据库实时数据同步机制等关键技术,从而提升和优化了数据库的实时性、可靠性和安全性,为今后实时的扩展应用提供了可靠数据保证．     

工业实时数据库过程数据存储的研究与应用

过程数据是一种丰富的信息资源,过程数据存储的主要目的是为了满足某些应用软件（如趋势图软件）对实时数据的需求以及用户对历史数据的查询。在福大自动化公司开发的实时数据库软件基础上,主要介绍以内存数据库和磁盘历史数据库来存储实时历史数据,重点研究过程数据的存储设计和存储结构。最后,由工程实例给出了存储系统的功能应用。     

基于数据库集群的动态负载均衡研究与实现

针对数据库集群负载问题,提出了一种动态负载均衡方法,并进一步设计、实现了包括CPU使用率、磁盘存储量、磁盘响应效率、网络延时、内存使用率等在内的多指标的节点负载测量和实时监控。该算法根据各节点的负载反馈信息进行任务分配,实现了负载均衡。性能分析和实验表明,该算法具有较高的负载均衡度和较低的系统开销。     

基于遗传算法的实时内存数据库查询优化

各种事务类型的查询处理是实时数据库实现的关键点之一．由于现有的关系查询处理不能适合于实时数据库，因此实时数据库系统必须具有自己的查询处理器．为此，结合正在开发的嵌入式实时数据库系统ERTDBMS，给出了一个实时数据库查询处理的系统RTQP，并在对实时数据库查询处理做了一般性探讨后，将重点放在内存代价和遗传算法上，类似于关系系统RTQP提供了在MMDB环境下节省内存的查询处理的实现算法，以及遗传算法和实时数据库规则相结合的查询优化方案。     

基于Vega Prime的高空飞艇视景仿真设计

针对高空飞艇在飞行控制半物理仿真实验中实时数据可视化的问题,基于虚拟仿真技术,提出了一种高空飞艇视景仿真系统设计方案。建立了高空飞艇三维模型,并使用细节层次等高级建模技术对三维模型数据库进行了优化。提出了通过反射内存网与半物理仿真系统进行实时数据传输的方式,在Vega Prime环境下完成了基于控制台的视景仿真程序开发。在硬件系统支持下,实现了高空飞艇飞行过程仿真场景的立体渲染,仿真效果能够满足半物理仿真实验数据的实时逼真显示要求。