一种航电系统接口软件的架构设计

在机载雷达系统研制过程中多采用半实物仿真验证雷达功能,通常由航电系统在半实物仿真平台与雷达系统之间完成数据的传输交互.为了适用于不同型号的雷达系统,在半实物仿真平台与航电系统之间需要一个接口适配环节.基于上述需求设计了一种航电系统接口软件,通过采用层次化和模块化的开发模式和接口配置、协议配置、流程配置等方法,实现了半实物仿真平台与航电系统之间的接口适配.同时该软件具有数据的收发和存储等功能,并确保数据传输的实时性和正确性.     

IAESS仿真中数据分发层的设计与实现

飞机综合环境监视系统(IAESS)将传统的机载航电设备集成在一起,能有效地提高飞行安全程度并降低硬件成本和占用空间。在地面IAESS仿真系统中,各子系统之间有着大量的实时数据传输。为提高海量数据传输的可靠性,提出基于内存区对象的通信技术,通过自定义通信协议,并使用多线程和双缓冲区,设计实现了IAESS中的数据分发层。通过对实际仿真系统的测试和分析,证明所提出的数据分发层能够可靠、高效地传输各系统之间的数据,完全满足IAESS系统的实时性要求。     

基于多线程的惯导逻辑仿真器设计

针对惯导系统在载机静止状态下无法提供动态参数的问题,对惯导子系统进行数字仿真。在航电系统仿真中,采用1553 B总线与总线控制器和其他航电、非航电设备交联,通过以太网接收外部激励数据,采用多线程技术实现主备2个惯导并发运行,设计一种惯导逻辑仿真系统。阐述系统硬件结构和软件设计,建立惯导姿态仿真模型和位置仿真模型,实现惯导各种逻辑子过程。在某型飞机航电仿真系统中的联调证明,该仿真器能够准确接收外部激励源飞行信息、故障状态,经过结算后周期性地向总线控制器输出飞机位置数据、姿态数据等动态参数,执行某型飞机航电设计文档中相关惯导逻辑,并向总线控制器反馈惯导子系统状态。     

基于3G车载移动终端的GPS定位系统设计

针对目前大多数车载移动终端在应用于某些复杂环境下卫星定位精度不高和实时数据在传输过程中出现的速率较低、延迟较大、可靠性较差的问题,从实际应用出发,采用海思Hi3512处理器为核心处理器,将具有最新SIRFstarIII芯片组技术的GPS模块与最新的3G电信无线传输模块相结合,通过3G系统来高速传输GPS信息和音视频信息,大大提高了系统的定位能力和数据传输的实时性。在系统软件设计上结合了有效的GPS数据无损压缩技术,进一步提高了数据传输的实时性,降低了数据的通信费用。实验和仿真结果表明,该系统基本达到了设计目标。     

无人直升机实时机载和地面站软件架构设计

研究了无人直升机飞行控制系统实时软件系统设计架构,针对机载嵌入式飞控计算机系统和地面站计算机系统,提出了基于VxWorks实时操作系统的多线程任务机载软件设计方案和基于WindowsXP操作系统的地面站软件设计方案,有助于加快完成无人直升机飞行控制系统的设计和验证。机载系统软件设计为数据采集和测量、伺服舵机驱动、飞行控制与发动机控制实现、通信和数据请求存储等功能。地面站系统软件设计为与机载系统的数据通信、终端用户操控,以及实时飞行状态监视等功能。利用组件对象模型设计技术实现了系统软件设计的模块化、软件结构分层组件化,方便了软件系统的集成与扩展。采用多任务线程机制,有效地满足了飞行控制系统实时性要求。利用实时操作系统的定时器任务机制,确保飞行模式的任务管理和调度。依据所提出的软件设计架构完成了实时机载软件和地面站软件组件模块的设计与开发,而且软件集成快捷方便。研究成果已成功应用于某型无人直升机飞行控制系统。     

军演仿真中实时数据通信的研究与实现

以实现军演仿真中实时数据通信为研究目的,采用基于多线程技术的非阻塞式Socket;以网络流量与数据发送的优先级为研究重点,提出了DR算法和择优录用的静态调度策略,弥补了多线程过渡消耗CPU资源的缺陷,满足了系统的实时性和可靠性要求.最后,介绍了在LAN环境下军演仿真中实时数据通信的设计、实现和运行结果,该研究成果具有较强的推广性,可应用于工业领域的实时监控中.     

综合航电实时测试系统的软件设计与实现

针对综合航电系统的信号特征和测试需求,设计并实现了用于综合航电地面交联试验的实时测试系统;同时对航空总线信号、各种功能信号进行测试、分析和故障诊断,在测试软件的设计和实现过程中运用了多线程编程技术,阐述了在Labwindows/CVI环境下多线程的实现过程;最后对该系统的测试结果进行了分析,测试数据与测试实时性均满足测试需求。     

油田注水硬件控制和远程监控系统的平台设计

针对油田注水时对注水设备控制和数据采集的实时性要求,基于实验室油田注水仿真设备设计了一个油田注水硬件控制和远程监控平台。采用多线程技术和SuperSocket技术设计了上位机远程管理系统软件,用户指令通过TCP/IP协议传送到下位机。井口端设备以STM32单片机作为控制器,用GPRS模块接收上位机指令以及传输注水设备的实时数据。经测试,上位机软件能够准确实时向下位机发送控制指令,系统的反应时间约1s。该研究对其他油田注水智能化管控研究有参考意义。     

可信计算模式下P2P匿名通信系统设计

为了提高P2P匿名通信系统的安全性与可信性,需要对P2P匿名通信系统进行设计;当前使用的匿名通信系统,无法在用户节点匿名的情况下,保证P2P匿名通信系统匿名节点的可信性;因此,提出一种基于可信计算模式的P2P匿名通信系统设计方法;该系统的硬件部分分为系统登录模块、通信模块、数据模块、可信计算模块4大模块,模块之间相互合作,形成一个完整的匿名通信系统,匿名通信系统软件设计部分通过建立可信计算的联接,实现在匿名通道中进行数据传递,并对待传递的数据进行层次性打包加密,同时采用可信度计算对匿名通信系统中节点、匿名通道进行计算,形成安全可信的匿名传递通道;实验仿真证明,该方法在保证该系统数据传递的效率的同时提高了匿名通信系统的安全性与可靠性。     

基于MVC模式的三峡通航数据维护系统的实现

三峡-葛洲坝联合调度系统是保证葛洲坝和三峡船闸调度顺利进行的关键,系统要求有较好的安全性、实时性和分布式结构。针对系统性能要求,采用Hibernate2,WebWork2.1等多种技术,设计并在J2EE平台实现了一个采用MVC模式的三峡船闸调度系统中的通航数据维护系统。这种设计模式使系统结构层次清晰,各部分模块划分明确。文中还用系统中的实例介绍了Hibernate映射Oracle关系数据库、DAO模式实现对数据模型的透明访问等关键技术。实际应用证明采用B/S模式更能适应联合调度系统的数据维护需要,数据完整性和实时性都得到了良好的保证。     

基于ICD配置的航电总线测试软件自动生成方法研究

为了提高航空电子总线数据采集软件的开发效率和可靠性,降低测试和仿真工作的复杂度,对当前主要的软件自动生成方法进行了分析比较和研究,并将其应用到航电总线数据采集软件中.设计了接口控制文档(ICD,interface control document)数据库、知识库、类型库和词法分析器,采用XML模板生成、XSD模板验证和...     

综合航电开放式软件设计技术

综合航电开放式软件设计技术是新一代航电系统支持平台机载实时容错分布式计算机系统的重点,它的设计直接或间接地关系到新一代综合航电系统的性能和成本.针对先进综合航电系统的特点、性能要求,对目前机载计算机软件系统存在的可靠性、安全性低,不易移植,成本高,层次分割不清晰,功能独立性差,对系统容错支持能力弱等缺陷,提出了"三层栈结构"的软件设计新思想,通过标准接口(物理接口和逻辑接口)使得层与层,模块与模块之间得以分开,实现了功能模块化、软硬件隔离性、软件的再利用性、可剪裁性、易维护性,以适应不断增长的航空电子系统任务能力需求,为新一代航电系统支持平台机载实时容错分布式计算机系统的开发、研制提供了可靠的保证.     

导弹任务器与导弹模拟器仿真系统设计与实现

导弹任务器与导弹模拟器仿真系统是军用综合航电系统外挂物管理子系统的仿真测试系统;运用面向对象技术,基于综合航空电子系统外挂物的研究建立仿真设计,按照软件工程规范,利用Visual C+ +6.0开发软件实现导弹任务仿真器与导弹模拟器实时通讯管理.讨论了整个仿真系统的设计,系统管理,软硬件开发过程;系统软件通过模块化的设计方法实现,结合选用硬件通过1553B数据总线实现对导弹进行分类管理,任务规划,加载信息等功能;仿真测试证明,通信系统工作正常、性能良好,能准确实现1553B数据传输,完成各项功能要求,具有较好的实用价值.     

基于IMA平台的嵌入式软件设计模型仿真及实时性分析方法

如何确保机载软件满足其实时性需求一直是一个引人关注的研究问题。根据工业界的报告结果,缺陷发现得越早,用于修复缺陷以提高机载软件不超时的可能性的代价就越小。对于运行在由ARINC653标准所描述的综合模块化航电系统(IMA)上的机载软件可采用以下方法:将机载软件的设计模型(UML模型)转化成仿真模型(Simulink模型),通过在Simulink平台上运行仿真模型来发现潜在的实时性问题。由于机载软件可能与IMA平台之间具有大量的交互(例如接口层和操作系统层)用来申请使用资源或者与其它的应用程序进行通讯,因此设计了一个仿真内核来仿真IMA平台的行为。最后,使用一个工业案例来论证上述方法的有效性。     

高可靠多线程数据采集系统的研究与设计

根据航空数据采集系统的需要,分析了其对实时性,可靠性的特殊要求。通过比较传统以太网和实时网络的两种不同网络平台上对航空数据采集系统实时性、可靠性的设计支持,详细地介绍了一种基于广播内存实时网络环境下构建高可靠多线程实时数据采集系统的方案,并重点就利用广播内存实时网络和Windows NT嵌入式操作系统平台上提供的支持开发面向航空应用的高可靠机载多线程实时数据采集系统进行了分析和研究,并对可靠性实现的关键技术和采集应用软件设计进行了论述。     

一种内嵌软件传感器的双软总线体系结构研究

航空软件的逻辑结构和系统规模日趋庞大,软件可靠性保障已成为新一代航空电子综合化领域的研究热点;针对实时软件的状态监控与故障诊断问题,提出了一种基于构件技术的双软总线风格体系结构,采用面向对象方法予以建模,构建该体系结构的静态框架和动态行为,并探讨了软件传感器采集监控对象实时状态的详细设计;以某惯导系统软件为例,对双总线体系结构进行扩展和应用,实例说明了该体系结构有助于使可靠性保障软件的框架定义更加清晰,易于实现。     

基于多线程的USB接口流速测量系统

设计基于USB接口的流速测量系统.硬件上使用USB接口芯片实现采集设备与计算机的实时通讯,提供简洁易用的操作接口;软件方面,在Visuall Basic6.0开发环境下,运用多线程技术解决实时数据采集和图形显示等问题.经测试和实际运行表明,系统已达到流速测量预定的技术指标,具有良好的实时性和可靠性.     

航空电子系统仿真验证方法分析

针对航空电子系统的高度复杂、高度可靠并且成本高昂的特点,基于硬件在回路仿真的思想,提出了航空电子系统的仿真验证方法,并对其中的实时仿真计算机系统、建模及代码自动生成和实时仿真算法进行了较为深入的分析,并提出了工程解决方案。     

基于ASAAC标准的BIT设计

为满足航空电子系统的可测试性,降低航空电子系统测试维护成本,结合ASAAC标准设计一个机内自测试(BIT)系统。BIT利用自身资源对系统进行故障检测或隔离,采用总线层次化方法将BIT设计分为系统级、分系统级及模块级3层测试结构,并给出模块级测试的软硬件设计方案。测试结果表明,该系统能使测试与航电系统的健康管理和故障管理紧密结合,在满足测试覆盖率等技术指标的同时,提高航空电子系统可靠性与可测试性。     

基于1553B总线的飞控软件测试仿真平台设计

针对导弹飞控软件测试系统中更高可靠性、灵活性和实用性的要求,设计了一种基于1553B总线的导弹飞控软件测试仿真平台,介绍其系统组成及上位机软件的设计和实现。对高可靠性和灵活性的飞控软件测试仿真平台进行了研究,从软硬件方面予以分析,给出一个详细的设计方案：测试平台与飞控计算机采用1553B总线通讯的同时,利用VS2010设计上位机测试软件和S-function函数进行子模块封装,并通过Higale仿真界面进行实时的通信控制与显示,可以在保证通信可靠性的基础上对飞控软件的测试结果进行判断与分析。仿真测试结果表明,该飞控软件测试仿真平台方案可以实现对某型导弹飞行控制软件的通信与测试,并且具有高可靠性和可扩展性。