基于RTX与反射内存的实时支撑系统设计

随着半实物仿真系统的发展,基于Windows+以太网的仿真模式不能满足仿真系统对实时性的要求,为达到提高仿真系统整体实时性的目的,采用了基于RTX+反射内存网的模式,改进了仿真系统的运行平台和数据传输模式,改进了仿真设备的接入方式,规划了改进模式后的仿真框架,搭建了该模式下的示例工程。该系统的仿真步长可以达到1 ms以内,能够满足半实物仿真的需求。     

反射内存网在红外图像实时生成系统中的应用

针对红外图像实时生成系统中帧图像数据传输的高实时性需求,提出了一种以反射内存为基础的红外图像数据实时传输方案,并给出了一种实时网络性能指标测试方法,基于该方法对反射内存网的实时指标进行了考核.实验表明:采用DMA数据读写模式、实时优先级的进程控制、非冗余传输模式,所提出的实时传输方案可满足红外图像数据传输的高实时性需求,同时,该方案具有模块化程度高,配置灵活,便于调试、扩充和升级等优点.     

红外景象投射技术研究

利用仿真系统可以在试验室对红外系统进行测试和评估,而仿真系统的关键器件是红外景象投射器。概述了几种主要的红外景象投射技术——光调制技术、电阻阵列、激光二极管阵列、基于DMD器件的数字微镜技术,以及各种技术的特点。给出了红外景投射技术的技术要求,展望了红外景象投射技术的发展方向。     

基于反射内存的计算机实时通信网络

介绍了一种实时的计算机通信网络--反射内存网,详细描述了其工作原理,及其几种拓扑结构.提出了一种反射内存网的构建方法,并给出了基于该方法构建的反射内存网的测试结果.     

电阻阵列红外景象投射器非均匀性实时校正

电阻阵列是一种出射式红外场景投射器,为了改善投射图像质量,提高半实物仿真可信度,需要对电阻阵列的非均匀性进行实时校正。对电阻阵列结构和原理的分析表明非均匀性表现为一种固定模式的空间噪声。对辐射像元响应特性的研究发现电阻阵列的输入输出呈现非线性特性,非均匀性的本质是辐射像元间响应特性的差异。基于先验信息对辐射像元驱动数据进行补偿,对电阻阵列的非均匀性进行校正。对辐射像元的非线性进行预处理,降低校正对先验测试数据的要求。采用分段线性插值实现在线校正算法,提高校正算法的实时性。数值仿真结果表明：该方法可将电阻阵列的非均匀性降低到1%以下,在128×128和256×256像元规模下均可保证200 Hz的处理速度。基本满足红外成像半实物仿真对图像质量和帧频的要求。     

基于反射内存网的红外导引头测试系统通信技术

针对武器装备的半实物仿真测试系统对实时通信的需求,提出了一种基于反射内存通信网络实现的红外空空导弹导引头动态测试系统,并给出了测试系统的组成、工作原理、软件设计方案和具体实现途径。在对反射内存网络原理深入分析的基础上,搭建了基于该红外导引头测试系统的物理平台,并对关键指标进行严格测试。测试结果表明,反射内存网络可以很好的适应半实物红外导引头测试系统对网络通信的强实时性、低迟延、高速率等各方面不断增长的要求。     

数字微镜阵列动态红外景象投射器光学系统设计

利用二次成像原理,采用准直物镜组和放大倍率为1/3的投影系统的组合方式,设计了小F数、短焦距、长出瞳距、长工作距离的基于DMD的中波红外景象投射器光学系统.整个光学系统采用锗和硅两种材料,包含11片透镜,其中:准直物镜3片,投影镜头7片,场镜1片.为了实现15-40℃范围内消热差和消色差,将投影系统设计成折衍混合系统.投射器光学系统在工作温度范围内,全视场空间频率161p/mm处的MTF＞0.6,具有较好的成像效果.     

红外图像实时生成系统的实时性实现

针对红外图像实时生成系统的实时性需求,从高帧频图像实时生成、图像数据实时传输、实时控制三个方面对系统中与实时性相关的关键环节进行了探讨。通过选用高品质的图形工作站、搭建高速通信网络、图像实时生成软件的实时性设计和实时操作系统VxWorks与硬件的无缝连接等措施,使系统实现了高实时性。论证表明,采用这些措施可以在Windows XP操作平台上生成128×128像元、200 Hz以上帧频的逼真红外图像。     

基于DMD的动态红外景象仿真系统

基于DMD的动态红外景象仿真系统以全数字化、高图像质量等优越的性能,在红外成像系统半实物仿真性能测试中得到越来越多的关注.文中介绍了基于DMD的动态红外景象仿真系统的基本组成与工作原理;建立了系统的性能指标体系,包括帧频、视场、出瞳口径、空间分辨率、温度分辨率、温度范围、图像对比度等,并给出系统主要性能参数的选择与确定方法;分析了系统的关键技术,如窗口更换、数据处理电路和驱动电路设计、红外照明光源设计、红外准直光学系统设计、红外热像逼真度修正等;最后指出DMD在实际应用中存在的问题,为系统设计、应用以及性能评价提供参考.     

基于景象投射技术的激光引信半实物仿真系统

在激光引信的研制过程中,半实物仿真是能够较为全面地评测其工作性能的重要手段,介绍了基于激光景象投射(LSP)技术的激光引信半实物仿真(HILS)系统作为仿真试验的平台。该系统能够有效地模拟来自目标和背景的激光回波特性,并以激光阵列的形式投射到激光引信接收端,从而获取激光引信在弹目交会过程中的实时反馈信息,为激光引信的研制改进提供了可靠的数据支持。     

基于RTX，Simulink与LabWindows／CVI的控制系统实时仿真

针对基于Windows操作系统的控制系统实时性仿真的问题,通过对实时仿真平台进行实时性分析与对比,提出基于RTX＋Madab＋LabWindows,CVI的仿真平台架构,并利用Matlab工具建立了某控制系统仿真模型,通过自主研发RTW内相关编联文件与目标语言文件,将simulink仿真模型转换成可移植的RTX代码,该程序具有高实时性。图形显示和数据存储等非实时任务由Win32进程完成,该程序由Labwindows,CVI编写。仿真结果表明,该仿真程序具有较高实时性,满足预期要求。     

基于cPCI总线的一种反射内存卡的研究与设计

针对武器装备的半实物仿真测试系统对实时通信的需求,提出了一种反射内存卡及其FPGA代码的设计方法,并给出了板卡的组成、工作原理、软件设计方案和具体实现途径.在此基础上,搭建了基于该卡的反射内存实时网络,并对板卡进行全面性能评估测试.测试结果表明,该反射内存卡使用在反射内存实时网络中,能够很好的满足半实物仿真测试系统对网络通信的强实时性、低迟廷、高速率等各方面不断增长的要求.     

基于RTX的无人机飞行剖面实时仿真

无人机一般由飞行控制系统控制其在全自主状态下飞行,因此进行无人机的飞行剖面实时仿真变得越来越重要。通过利用matlab/simulink工具搭建无人机飞行控制仿真模型,将预先制订好的飞行剖面任务加载进无人机模型中,运用RTW模块将该飞行控制仿真模型转化成实时环境下的代码。同时针对无人机飞行过程中实时控制的要求,讨论了基于RTX的实时控制方法的设计和实现,并给出了无人机飞行剖面实时仿真曲线。仿真结果验证了仿真的准确性以及良好的实时性。     

实时仿真系统用光纤反射内存卡的设计

本文介绍了一种光纤反射内存卡,采用FPGA实现各种接口及数据的控制;板载SDRAM作为数据的缓存;双向高速光模块实现信号收发一体化,借助光纤网络实现低延迟高速的实时数据传输.本板卡经过测试,传输速率大于2.5Gbps,传输延迟低-400ns,且传输延迟具有确定性和可预测性.     

基于反射内存网络的数据组播机制研究

基于以太网的组播速率较低,无法满足实时系统,且无拥塞控制机制,易出现丢包、乱序等现象;同时,基于以太网组播的应用程序不能直接移植到反射内存网。针对上述问题,提出了一种基于反射内存网的组播实现方案,将组播技术与反射内存网技术相结合,实现了参与组播的各节点间的高速通信。该方案的实现,不仅提高了节点间的通信的可靠性,还提高了基于以太网组播的应用程序的可移植性。     

基于高速DSP的实时语音增强系统设计

随着移动通信技术的快速发展,语音增强的研究及其实际应用成为数字化通信的一个重要的研究方向。在数字信号处理技术的支撑下,许多优秀的语音增强算法的实时实现成为了可能。谱减法是一种运算量相对较小,增强效果明显,并且容易实时实现的语音增强算法,但是其缺点就是残留有音乐噪声。针对传统谱减法,本语音增强系统采用了一种改进算法,就是...     

基于RTX实时仿真系统的设计与实现

针对windows操作系统实时性不强而实时操作系统人机交互能力较差的问题,提出一种基于Windows实时扩展技术RTX构建实时仿真系统的方法。该方法采用RTX+LabWindows/CVI混编技术实现了Windows环境下的实时仿真。经仿真验证,此系统具备仿真步长1ms的实时仿真能力。利用该方法构建的实时仿真系统既拥有很强的实时性又具备windows系统良好的人机交互能力,为今后Windows环境下实时仿真系统的构建提供了一定的依据。     

基于RTX的实时数据库系统关键技术研究

针对半实物仿真实时数据管理需求和传统实时数据库的不足,基于windows+RTX构架设计了一种新型实时数据库系统。实时数据库系统由RTX下的内存数据库和Windows下的外存数据库组成,结合了RTX实时系统的高精度实时性能与关系型数据库SQL Server数据存储安全性能。采用RTX内存锁定技术,避免了因内存块被windows置换所引起的数据丢帧。采用高精度定时采集技术,克服了因windows定时不准所导致的数据误码。采用IPC数据传递技术,实现了将高速度大容量实时数据刷新到windows下的外存数据库的存储任务。测试结果表明,普通数据采集频率可达2 000 Hz,图像数据采集速率可达60 MB/s,并且没有丢帧现象发生。