一种基于虚拟现实技术的化工安全实时干预机理仿真平台

本文基于灾害机理模型,采用面向对象的设计模式,应用多线程计算技术,并对灾害事故渲染模型进行简化,最终设计并实现了一种基于虚拟现实技术的化工安全实时干预仿真平台。平台的仿真结果表明,该平台具有良好的可视化交互界面,并且能够方便地实现对灾害仿真的实时干预,这些优良的特性使得基于仿真平台的化工安全教育演练更加真实有效。     

基于dSPACE的高超声速飞行器实时仿真平台

围绕高超声速飞行器模型与控制器设计问题,提出具有实时性能的高超声速飞行器仿真平台。该平台基于分布式架构,集成了主控计算机、dSPACE设备和视景计算机。针对dSPACE自带监控软件的缺点,主控计算机采用MFC框架,基于TRC文件解析和Clib API技术,集成了dSPACE设备实时仿真功能,自主开发了仿真监控软件;视景计算机基于OpenGL技术实现了实时显示与驱动飞行器视景动画的功能。在上述功能设计的基础上开发的实时仿真平台实现了对飞行器模型或控制器算法的实时仿真验证、抗干扰功能验证及可视化视景显示功能,使对高超声速飞行器的研究结论更加可靠。     

基于Win32的Nano-X Window嵌入式仿真平台的实现

Nano—Xwindow已经在嵌入式Linux下面得到广泛的应用，但在线实时仿真调试功能很少。采用Microwindows NanoX API在windows平台下实现嵌入式应用的在线实时仿真，充分利用Win32平台的资源和优势，解决了一些开发过程中的实时性差的问题，缩短了产品的开发周期。实验表明，本仿真平台在Win32平台下仿真的结果与在嵌入式Linux下应用的结果完全一致。     

燃气轮机半物理仿真系统及燃油调节性能研究

该文给出了燃气轮机系统的数学模型,建立了具有功能分立的半物理实时仿真平台.对Windows NT下实现实时仿真应注意的问题进行了探讨,有效地解决了模型计算的实时性以及各系统之间的数据通讯.最后还利用该仿真平台及实际燃油调节系统进行了燃气轮机动态特性的试验研究,结果与实际系统基本一致.     

粒子系统在导弹飞行尾焰图形仿真中的应用

采用粒子系统原理,基于OpenGL平台实现了导弹飞行尾焰的实时图形仿真.文章根据粒子系统原理对导弹飞行尾焰进行了建模,并基于OpenGL平台实现了这种自然景物.计算机仿真结果表明,效果逼真且生成速度快,适合在实时的图形仿真中应用.     

分布式并行仿真系统中的数据通信性能研究

该文针对半物理仿真平台中的分布式并行计算机系统,进行了不同计算机之间的数据通讯性能研究。结果表明利用普通的商用计算机,采用提高仿真程序优先级的策略,可以实现仿真程序的实时运算;采用网络交换机可以避免数据通讯中的阻塞和冲突,有效地解决了分布式计算机系统之间的网络通讯,可以实现燃气轮机系统的半物理实时仿真,这将为实时仿真提供通用的仿真平台,从而节约计算资源。     

基于NS-2的网络半实物仿真平台实现

NS-2是一款广泛使用的网络仿真软件,但针对它的半实物仿真方法研究较少。针对这一问题,通过实际实时业务流与虚拟仿真网络的映射,提出并实现一种新的基于NS-2的网络半实物仿真HIL-NS平台。在详细描述HIL-NS平台构成基础上,讨论并解决了其实现的关键技术。在车载通信网络（VANET）实例下对802.11b无线MAC协议性能进行仿真,结果表明HIL-NS平台不但能与NS-2纯仿真的结果趋势保持高度一致性,并且在支持传统数据分析的同时,能有更直观的仿真性能实时输出。     

电子战中的实时动态场景仿真技术

产生实时动态的电磁威胁场景是实现逼真的电子战计算机仿真系统的十分重要的一步。在电子战过程中，电子战平台的运动、威胁平台的运动、电子战场地形和视线、电磁信号传播方向的变化，都时时刻刻地影响着电子战系统所截获到的威胁系统辐射射频的变化。该文探讨影响电磁威胁场景实时动态仿真的电子平台运动、电子战场地形与视线、电磁信号传播方向等主要因素和处理方法，并说明在具体仿真系统中的应用。     

一种基于Simulink和Infoplus·21的实时仿真数据平台

该文讨论一种基于仿真软件Simulink和实时数据库软件Infoplus.2 1构建的仿真数据平台。首先介绍这种仿真数据平台的结构 ,然后提出一种在Simulink中使用S -函数实现实时仿真的方法 ,最后给出建立Simulink与Infoplus.2 1数据通道的实现方案。     

基于NI实时控制器的六自由度平台测控系统设计与实现

六自由度平台测控系统是六自由度平台的电气控制部分,它通过对六路液压缸的实时闭环控制,实现对平台位姿的控制。该测控系统采用NI的计算机,配置多种类型的PXI板卡,实现了对平台的电压、电流、数字IO、CAN总线等多种接口类型的测量和控制,满足了可靠性需求。采用了典型的上下位机控制,分别进行实时计算与任务管理,解决了实时性的控制需求。采用NI的虚拟仪器Labview开发测控软件,完成实时计算平台的正解与反解模块,作动器闭环控制等功能,增强系统的功能和灵活性。目前六自由度平台测控系统的硬件部分和软件部分都已经通过了调试,对系统进行了正弦运动和暂态特性测试,实验结果表明,运行速度快,满足了平台的控制要求。     

长期在轨推进系统故障诊断实时仿真技术研究

为了解决长期在轨航天器易出现故障的推进系统故障常规地面检测费时费力且无法完全包络全部故障模式的问题,提出了长期在轨推进系统故障诊断实时仿真技术方案,建立了长期在轨推进系统故障诊断实时测试平台。通过建立推进系统实时仿真模型,实现对长期在轨推进系统的实时仿真;依托实时测试平台对推进系统故障诊断策略进行仿真优化、对在轨飞行器故障进行诊断、并对处置预案进行验证支持故障处置决策。长期在轨推进系统故障诊断实时测试平台有效缩短了器上故障诊断策略的优化迭代周期,同时节省了大量原本用来进行试车的经费。     

利用VMware在一台PC上实现xPC Target实时仿真

当前,实时仿真主要采用dSpace和xPC Target。前者价格昂贵,后者需要两台PC连接使用。由于现在PC性能的不断提高以及虚拟机技术的应用,可以仅在一台PC上实现实时的离线仿真。本文利用VMware建立虚拟的目标机,成功地在一台PC上实现xPC Target环境的实时离线仿真。     

利用VMware在一台PC上实现xPC Target实时仿真

当前,实时仿真主要采用dSpace和xPC Target。前者价格昂贵,后者需要两台PC连接使用。由于现在PC性能的不断提高以及虚拟机技术的应用,可以仅在一台PC上实现实时的离线仿真。本文利用VMware建立虚拟的目标机,成功地在一台PC上实现xPC Target环境的实时离线仿真。     

基于Linux的实时平台的研究

主要介绍了一个基于Linux操作系统的实时平台的技术研究和实现方法。所研究的实时平台以X86体系PC为硬件环境,Linux操作系统的标准内核加载RTAI模块为软件环境,可为构建实时系统提供优良平台。该平台通过RTAI在Linux上定义的一个实时硬件抽象层(RTHAL)来实现实时进程的最高优先级调用。     

面向可重构控制器实时中间件的设计与实现

可重构控制器的出现要求系统软件模块不但要满足性能和精度要求,还应具有模块化、可集成、可重用等特性.如果将实时中间件引入到控制器的设计中,由中间件管理模块间的交互,可实现控制器的可重构.建立基于RTLinux和实时CORBA的实时中间件平台,需要将CORBA引入RTLinux实时内核空间.该文给出了RTLinux实时内核中的实时CORBA和minimum CORBA实现RTCK的设计,并基于RTLinux MBuff共享内存驱动和实时FIFO设计和实现了GIOP通信协议,最后给出了RTCK与TAO的延迟抖动测试结果并做了相关的分析.     

Development of distributed real-time simulators based on CORBA

The development of complex simulators with multiple simulation models running in a distributed way is a difficult task where communication plays a main role, particularly in cases where real-time constraints exist. This paper presents distributed simulators for nuclear power plants with communication based on Real-time CORBA, a middleware for real-time systems. The simulators are used to train power plant operators safely. They are based on a complex architecture of simulation models with real-time constraints involving many different applications that allow full scope simulation of the control room of a nuclear power plant. The use of Real-time CORBA in the simulators allows us to obtain platform and language independence, reusable components and the control of real-time properties.     

IP网络实时媒体应用系统的设计及实现

首先分析了网络实时媒体的相关协议RTP和RTCP ,然后在DirectShow平台上设计了两组过滤器分别用于音频流和视频流的发送与接收 ,实现了IP网上音频 /视频媒体流的实时传输 ,并提出了一种崭新的网络实时媒体应用系统开发模式 ,即组件化程序设计方法 +RTP协议。实验表明该模式下的应用系统具有实时性好、容错性强、扩展性强、代码重用率高、支持应用系统间互操作等特点。     

一种快速构建/替换模型的通用实时仿真系统

提出一种综合运用实时工具箱(RTW)与Windows实时扩展子系统(RTX)构建实时仿真系统的方案。采用实时动态链接库(RtDll)形式封装由RTW生成的模型代码,实现由成熟软件快速建模并由自定义VC工程快速封装的模型。根据仿真过程设计可动态加/卸载仿真模型的仿真引擎,兼顾模型与引擎的解耦和实时交互,实现模型输入输出信息的及时传递和模型参数的在线调整。该系统在运行结果与Simulink一致的同时提高了仿真实时性,适用于快速建模与实时仿真实验。     

无线传感器网络实时传输协议的研究与实现

无线传感器网络能够协作地实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息,并对他们进行处理,然后传送到用户。在该过程中,数据的实时传输协议对应用的成功起着至关重要的作用。基于TinyOS1.1.11平台对SPEED协议进行了实现,解决了反向压力和拥塞后的恢复问题,并对其进行了测试,最后提出了能更好地满足实时无线传感器网络应用的一些思路。     

一种实时面向对象设计方案及其在民航塔台模拟机中的实现

针对实时仿真系统设计的特殊性,文章介绍了一种ＴＩＭ（有限自动机）为基础的ＲＯＯＭ（Ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ Ｏｂｊｅｃｔ Ｏｒｉ－ｅｎｔｅｄ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ）实时面向对象建模方案,该方案用于软件系统的设计与实现可使系统在对象化、可维护性方面有较好的性能。笔者在Ｃ＋＋语言的基础上实现了这一ＲＯＯＭ框架,并用于新一代塔台模拟机的设计与实现中。这种ＲＯＯＭ设计方法也适用于其它大型实时系统如ＤＩＳ的实现。