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。     

基于RTX和VMIC的虚拟试验联邦支撑环境研究

半实物试验对联邦支撑环境有毫秒级推进的需求,这一需求很难通过对网络环境的改善完成;针对原有基于VMIC的虚拟试验联邦支撑环境在操作系统环节的不确定性,提出了基于RTX操作系统和VMIC网络的实时扩展方案;分析了联邦运行必须的四大管理服务的模块划分,将不同模块划分到不同操作系统;针对时间服务的精度问题进行进一步研究,达到了毫秒级的时间推进;设计并实现了联邦支撑环境;对该环境的实际使用中的测试表明,其达到了半实物试验的要求。     

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VxWorks实时操作平台的半实物仿真试验测试系统设计

半实物仿真试验测试系统以VxWorks实时操作平台为测控核心,详述了系统架构和软硬件组成.对伺服配套单元、试验控制中心等硬件模块及系统程序架构、软件信息流、实时数据采集软件、远程控制软件及终端软件等软件模块做了重点介绍.解决了运载型号仿真状态众多,仿真试验的高速实时性要求以及模拟火箭全程飞行状态等3个关键问题.试验表明,反射内存网络实时性良好,各控制输出和信号采集实现实时传输,系统软件运行稳定可靠,达到预期设计目的.     

复杂实时仿真系统运行支撑环境研究

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.网络和信息服务是该类仿真支撑环境的重要组成部分.依据仿真数据划分为控制和状态信息,提出了运用单播和多播的实时仿真以太网.针对半实物接入的需求,实现了基于广播内存网的半实物接入网络.为满足仿真信息的实时性要求,构建了基于RTX内存数据库的试验数据库.测试了各层面的实时性,分析了层面间的实时性约束.结合某武器系统的仿真试验,给出了具体的设计方案,满足了应用中不同实时性的要求.     

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.     

一种虚拟试验系统中的多节点信息交互机制

大型分布式虚拟试验系统利用局域和广域网络,将分布在不同节点的虚拟设备、实物设备进行互联,共同协作完成先进装备的虚拟试验任务.为提高系统的实时性,通过试验平台将相应数据及设备状态,快速有效地协调其信息交互是支撑虚拟试验运行的关键.为实现试验功能、试验运行和底层通信三者分层管理;消除交互双方在时间、空间、控制方面耦合;减少网络上冗余信息传递,提高交互效率,提出了一种多节点信息交互机制.方案采用层次式体系结构、基于主题的订购/发布模型、结合可靠单播与局域组播通信,对面向大规模虚拟试验的应用系统开发具有参考价值.     

基于RT-TCP/IP的虚拟试验通信平台研究

网络是虚拟试验系统环境的重要组成部分.以某军工虚拟试验系统为背景,基于RT-TCP/IP和虚拟共享内存机制实现了虚拟试验通信平台.分析了RTX实时操作子系统和RT-TCP/IP的实时性能,论证了使用RT-TCP/IP协议构建虚拟试验局域网的可行性;设计并实现了实时以太网虚拟共享内存中间件(RTEVSM).在RTX环境下对RTEVSM中间件的数据传输延迟、抖动性等性能指标进行了测试,与在Windows-NT环境下性能指标进行对比,验证了系统在RTX环境下具有较强的实时性和传输可靠性.应用结果表明,本方案对实时性要求高的分布虚拟试验系统搭建具有一定的实用价值.     

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.     

激光制导武器半实物仿真系统的实时性实现

半实物仿真中的实时性需要多方面保证。该文对激光制导武器半实物仿真系统中与实时性相关的方面进行了探讨，采用实时仿真计算机和实时通讯网络设计系统，对Windows NT操作系统的实时性以及通过串行口的实时控制进行了讨论。对全系统单步运行时间进行了试验和定性分析。试验结果表明，采取这些措施能较好地满足半实物仿真系统的实时性要求。     

基于实时网和RTX的分布虚拟试验系统研究

虚拟试验是近年来兴起的一门技术,在国外已得到大量应用,国内的研究和应用才刚刚起步,尚没有统一的权威的定义.在Windows平台上实现实时任务处理也是工程实践的难点之一.文中以某武器部件虚拟试验系统为背景,探究了虚拟试验系统的概念,分析了虚拟试验系统的实时性需求.介绍了VMIC反射内存网和RTX的基本原理及其在实时系统中的应用.提出的实时性和可靠性的解决方案已成功应用于工程实践中.提出的基于反射内存网和RTX的虚拟试验系统结构是面向军工武器系统虚拟试验的一个较好的解决方案.     

调度服务在虚拟试验系统中的研究与应用

为了提高虚拟试验系统的执行效率,保证系统负载平衡,提高系统的实时性和可靠性,研究并设计了一种实时任务调度服务;该调度服务以节点任务调度算法和迁移策略为基础,提供了一种动态的、可靠的任务分配策略和负载均衡机制,使虚拟试验的任务得到了合理分配和调度;以节点容纳度作为试验参数进行多次试验,试验结果表明:该调度服务在虚拟试验系统中能够动态维持各个节点的负载平衡,降低了任务平均响应时间,提高系统的实时性和可靠性,达到了提高虚拟试验系统整体性能的目的。     

生物组织近红外光谱自动测试系统

为了实现对生物组织光学参数的实时在位的测量,提出了一种基于虚拟仪器技术的组织光学参数自动测试系统;该系统利用虚拟仪器建立步进电机控制系统和数据采集系统,系统硬件主要由运动控制卡(PCI-7344)、步进电机驱动器(MID-7604)及由特殊光纤探头组成的稳定态光纤光谱仪等组成;软件系统以LabVIEW为开发平台;利用此系统进行了实时在位大鼠脑部不同深度光谱测量实验,实验结果证明该系统准确、可靠.     

基于Lab VIEW的虚拟振动测试系统的设计与开发

对虚拟振动测试系统的结构和工作原理进行了简要叙述。以锤片式粉碎机转子振动测试为例,采用NI公司的虚拟仪器开发平台LabVIEW开发设计虚拟振动测试系统。振动测试系统主要包括数据采集与信号分析与处理两个模块,能够实现锤片式粉碎机转子振动信号的实时采集、在线分析与处理,具有一定的工程应用价值。     

基于异构网络平台的虚拟试验支撑环境研究

针对仿真试验模型的复杂性、多样性和不同实时性的要求而提出了基于VMIC的反射内存网与基于RTI以太网相结合的异构网络平台的虚拟试验支撑环境解决方案,设计并实现了基于异构网络平台的虚拟试验支撑系统;结合某海空对抗作战任务的虚拟仿真试验,对基于异构网络平台的虚拟试验支撑环境模型之间的属性更新延迟的性能指标进行了测试,同时证实基于异构网络平台的虚拟试验支撑环境整体品质良好,能满足其虚拟试验应用中不同实时性粒度的模型在其上运行的要求。     

VMIC下基于邦元范型的实体运行机制研究

分析了以以太网为平台,以HLA/RTI为基础的虚拟试验的局限性,研究了基于实时网络的虚拟试验系统的设计方法;针对参加仿真运行的模型多样性、复杂性和异构性导致的仿真集成问题,提出了基于模型封装器的分布模型集成思路,对封装器,模型接口,邦元之间数据交互等关键技术进行了分析与研究,并对控制模型进行仿真迭代的邦元使能程序进行了详细的阐述;设计并开发了基于VMIC反射内存网的虚拟试验实时系统(VVTRTS),对VVERTS的属性更新延迟性能指标进行了测试,与MAK-RTI做了比较,验证了VVERTS有着较小的属性更新延迟和较高的实时性;应用结果表明,该方案对实时性要求高的分布虚拟试验系统搭建具有一定的实用价值。     

汽车电器可靠性试验监控系统的研究开发

论述了一套用于汽车电器系统振动可靠性试验实时监控的电路多参数测试系统。该系统以LXI总线模块化虚拟仪器为核心,以LabWindows/CVI为软件开发平台,有效的结合计算机故障诊断技术,形成了一套可以独立完成远程控制、测试、数据处理和实时故障诊断的试验监控系统,为汽车电器产品试验过程的智能化、可溯性奠定了基础。     

虚拟试验系统框架技术的设计与实现

为了解决虚拟试验系统设计中有关时间需求的问题,在虚拟试验的设计过程中实现数据的实时传输;通过对虚拟试验的学习和探讨,在对虚拟试验有了深入的认识后,将实时网络引入到了虚拟试验系统的学习实践中,提出了基于实时网的分步虚拟试验系统框架技术的概念;并在实际研究开发中以某武器部件虚拟试验系统为背景,将上述的概念运用到了工程实践中,并在应用中实现了提出的框架技术.     

基于LabVIEW/WT3000的永磁电机参数实时测试系统

针对永磁电机实时运行过程中的特征参数测试需求,设计了基于虚拟仪器的永磁电机参数实时测试系统;分析了永磁电机定子磁链实时估计方法,探讨了影响磁链参数精度的定子绕组电阻测量值实时校正方法,设计了基于以太网实时数据传输的LabVIEW/WT3000高精度功率分析仪的数据采集系统,并通过实时采集的常规参数完成对定子磁链等特征参数的在线估计;该测试系统包含信号采集、数据处理、曲线拟合、图形化显示及数据存储等功能,具有测试功能丰富、人机界面自定义、易实现远程测试等特点;通过对额定电压为130V的30KW永磁同步电机的测试,验证了该系统良好的实用性和可扩展性。