一種飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)，采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想，使用實(shí)時(shí)時(shí)鐘為全系統(tǒng)統(tǒng)一時(shí)鐘，并采用光纖反射內(nèi)存作為通信網(wǎng)絡(luò)，提升了全系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能?？蓱?yīng)用于飛行器半實(shí)物仿真。實(shí)現(xiàn)了多個(gè)分布式節(jié)點(diǎn)的百微秒級(jí)實(shí)時(shí)調(diào)度與通信，具備RS422、1553B和光纖反射內(nèi)存網(wǎng)通用接口，可用于接入飛行器探測、制導(dǎo)、控制等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了不同步長和時(shí)間約束的設(shè)備和模型的互操作。
【專利說明】一種飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)，屬于航天器試驗(yàn)測控【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]航天系統(tǒng)的復(fù)雜程度和現(xiàn)代化程度的不斷提高，使得其設(shè)計(jì)、研制和維護(hù)日益依賴于先進(jìn)的試驗(yàn)、測試與試驗(yàn)手段。當(dāng)前，許多大型復(fù)雜的航天試驗(yàn)與測試系統(tǒng)都集成了若干子系統(tǒng)、部件或設(shè)備，并且其構(gòu)成方式也正在向分布式、網(wǎng)絡(luò)化和基于通用計(jì)算機(jī)組成的方向發(fā)展。因此，為了構(gòu)造性能優(yōu)異的試驗(yàn)、測試系統(tǒng)，必須應(yīng)用先進(jìn)的系統(tǒng)集成技術(shù)。
[0003]本發(fā)明適用于不同實(shí)體間的攻防對(duì)抗半實(shí)物仿真的通信管控，可應(yīng)用于飛行器半實(shí)物仿真。實(shí)現(xiàn)了多個(gè)分布式節(jié)點(diǎn)的百微秒級(jí)實(shí)時(shí)調(diào)度與通信，具備RS422U553B和光纖反射內(nèi)存網(wǎng)通用接口，可用于接入飛行器探測、制導(dǎo)、控制等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了不同步長和時(shí)間約束的設(shè)備和模型的互操作。
[0004]根據(jù)國內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)檢索，所查文獻(xiàn)中有6篇與本項(xiàng)專利申請(qǐng)相關(guān)，包括:
[0005]文獻(xiàn)1:國內(nèi)文獻(xiàn):火力與指揮控制，2008年10期，“導(dǎo)彈攻防對(duì)抗評(píng)估系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)”;
[0006]文獻(xiàn)2:國內(nèi)文獻(xiàn):兵工學(xué)報(bào)，2007年05期，“空地導(dǎo)彈攻防對(duì)抗仿真系統(tǒng)研究”；
[0007]文獻(xiàn)3:國內(nèi)文獻(xiàn):系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2006年06期，“基于HLA和反射內(nèi)存網(wǎng)的半實(shí)物衛(wèi)星對(duì)抗仿真系統(tǒng)”;
[0008]文獻(xiàn)4:國內(nèi)文獻(xiàn):微計(jì)算機(jī)信息，2007年19期，“半實(shí)物仿真系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸與采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)”;
[0009]文獻(xiàn)5:國內(nèi)文獻(xiàn):微計(jì)算機(jī)信息，2008年01期，“基于HLA的導(dǎo)彈攻防仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”;
[0010]文獻(xiàn)6:國外文獻(xiàn):ICACTE 2010, “Design and implementat1n ofelectro-optical countermeasure hardware-1n—the—loop simulat1n system based onHLA'
[0011]其中，文獻(xiàn)1、文獻(xiàn)2和文獻(xiàn)5都是針對(duì)導(dǎo)彈攻防的仿真系統(tǒng)，用途與該課題相同；但均采用了 HLA架構(gòu)，文獻(xiàn)2和文獻(xiàn)5采用全數(shù)學(xué)模型，文獻(xiàn)2采用了基于UML的概念模型，都不是實(shí)時(shí)仿真，解決不了實(shí)時(shí)半實(shí)物仿真互聯(lián)互通互操作，與本發(fā)明的實(shí)時(shí)半實(shí)物仿真的形式和采用的技術(shù)不同；文獻(xiàn)3為HLA和反射內(nèi)存網(wǎng)聯(lián)合半實(shí)物仿真，由于采用了橋接方式導(dǎo)致了實(shí)時(shí)性不強(qiáng)，難以滿足高速飛行器的攻防對(duì)抗半實(shí)物仿真的測控問題，文獻(xiàn)6則是基于HLA的一種半實(shí)物仿真，采用的是HLA和實(shí)時(shí)通信相結(jié)合的方法，與該課題采用的時(shí)間機(jī)制和消息傳遞方式不同。文獻(xiàn)4提出了一種多路實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸與采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，能夠解決半實(shí)物仿真中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸問題，但采用了 FPGA和USB2.0接口芯片實(shí)現(xiàn)與主機(jī)的接口，與本發(fā)明米用光纖反射內(nèi)存技術(shù)不同，本發(fā)明則是基于RS422、1553B和光纖反射內(nèi)存網(wǎng)的探測、制導(dǎo)、控制等設(shè)備通用接口。
[0012]綜上所述，目前在航天器試驗(yàn)測控【技術(shù)領(lǐng)域】，還沒有相關(guān)技術(shù)方法實(shí)現(xiàn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0013]本發(fā)明的技術(shù)解決問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提出了一種飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了大型復(fù)雜航天試驗(yàn)中涉及多個(gè)子系統(tǒng)、部件或設(shè)備的分布式集成，具有主流接口豐富(具備RS422U553B和光纖反射內(nèi)存網(wǎng)通用接口)、實(shí)時(shí)性能優(yōu)良(百微秒級(jí)實(shí)時(shí)調(diào)度與通信)、總控協(xié)調(diào)方便(實(shí)現(xiàn)了不同步長和時(shí)間約束的設(shè)備和模型的互操作)等優(yōu)點(diǎn)。
[0014]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)，包括主控計(jì)算機(jī)和多個(gè)仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)，主控計(jì)算機(jī)包括試驗(yàn)場景設(shè)置模塊、實(shí)時(shí)半實(shí)物接口模塊、實(shí)時(shí)調(diào)度模塊和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)收集模塊、數(shù)據(jù)庫；
[0015]試驗(yàn)場景設(shè)置模塊，先根據(jù)用戶需求判斷使用已編輯好的場景文件還是重新編輯場景文件，若使用已編輯好的場景文件，則直接打開已編輯好的場景文件，根據(jù)該已編輯好的場景文件，完成試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場態(tài)勢(shì)的恢復(fù)；若選擇重新編輯場景文件，則試驗(yàn)場景設(shè)置模塊讀取預(yù)存在多個(gè)仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)中的可參與試驗(yàn)的全部試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型，形成可參與本次試驗(yàn)的模型列表，供用戶選擇使用；根據(jù)可參與本次試驗(yàn)的模型列表，在二維GIS地圖上對(duì)試驗(yàn)場景進(jìn)行標(biāo)繪，將作戰(zhàn)雙方、作戰(zhàn)部隊(duì)編制、武器裝備、重點(diǎn)目標(biāo)這些作戰(zhàn)實(shí)體作為標(biāo)繪對(duì)象，以形成多個(gè)試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型；多個(gè)試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型組成試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場態(tài)勢(shì)，作為試驗(yàn)運(yùn)行的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；試驗(yàn)場景設(shè)置模塊對(duì)多個(gè)試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，儲(chǔ)存成場景文件，該場景文件包括參與試驗(yàn)的試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型、試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型參數(shù)和試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型的接口關(guān)系；
[0016]實(shí)時(shí)半實(shí)物接口模塊，結(jié)構(gòu)上分為上層和底層，上層是通訊協(xié)議層，底層是通訊抽象層，通訊抽象層對(duì)主控計(jì)算機(jī)和多個(gè)仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)的反射內(nèi)存卡的驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行二次封裝，以實(shí)現(xiàn)通訊協(xié)議層的讀寫，通訊協(xié)議層對(duì)反射內(nèi)存卡進(jìn)行地址動(dòng)態(tài)分配和初始數(shù)據(jù)寫入，實(shí)現(xiàn)多個(gè)仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)中試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型之間的通信；通訊協(xié)議層開發(fā)了兼容RS422U553B和光纖反射內(nèi)存網(wǎng)通用接口，使得具備RS422、1553B和光纖反射內(nèi)存網(wǎng)接口的模型和設(shè)備均可接入飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)；
[0017]實(shí)時(shí)調(diào)度模塊設(shè)定飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)的主控計(jì)算機(jī)為時(shí)鐘同步服務(wù)器，米用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) RTX(Real-Time Extens1n for Control of Windows,美國Ardence公司開發(fā)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng))的定時(shí)時(shí)鐘為飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)的統(tǒng)一時(shí)鐘，實(shí)現(xiàn)飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)的同步控制；在飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)的同步狀態(tài)下，實(shí)時(shí)調(diào)度模塊根據(jù)場景文件中的試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型的接口關(guān)系調(diào)用實(shí)時(shí)半實(shí)物接口模塊，建立仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)中的試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型之間的連接；實(shí)時(shí)調(diào)度模塊通知飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)的各個(gè)仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)中的試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型，并讀取場景文件中的試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型參數(shù)，實(shí)現(xiàn)模型參數(shù)的初始化；初始化結(jié)束后，各個(gè)仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)對(duì)試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型進(jìn)行解算，解算完成后，實(shí)時(shí)調(diào)度模塊查詢時(shí)鐘同步服務(wù)器的同步控制字，根據(jù)同步控制字實(shí)現(xiàn)飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)的仿真時(shí)鐘的時(shí)間推進(jìn)，直到飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)結(jié)束；
[0018]數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)收集模塊，實(shí)時(shí)收集試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型進(jìn)行解算過程中試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型的輸入輸出數(shù)據(jù)，并將該輸入輸出數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中；飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)結(jié)束后，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)收集模塊能夠從數(shù)據(jù)庫中讀取試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型的輸入輸出數(shù)據(jù)，并以曲線方式顯示，實(shí)現(xiàn)飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)過程的回放。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有益效果為:
[0020](1)本發(fā)明的實(shí)時(shí)半實(shí)物接口模塊屏蔽了飛行器探測、制導(dǎo)、控制等設(shè)備和防御方數(shù)學(xué)模型等異構(gòu)環(huán)境對(duì)虛擬試驗(yàn)的差異，使得具備RS422U553B和光纖反射內(nèi)存網(wǎng)通用接口的設(shè)備試驗(yàn)實(shí)體可以無需修改的運(yùn)行在仿真試驗(yàn)環(huán)境中，相比傳統(tǒng)的測控系統(tǒng)增強(qiáng)了通用性，減少了開發(fā)復(fù)雜度；
[0021](2)本發(fā)明采用光纖反射內(nèi)存網(wǎng)實(shí)現(xiàn)微秒級(jí)實(shí)時(shí)通信，并設(shè)計(jì)了實(shí)時(shí)調(diào)度模塊克服了基于以太網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性能差的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了基于反射內(nèi)存實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)的分布式仿真試驗(yàn)實(shí)時(shí)軟總線及其支撐環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了不同步長和時(shí)間約束的設(shè)備和模型的互操作。
[0022](3)本發(fā)明的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)收集模塊具有對(duì)全系統(tǒng)傳輸?shù)乃性囼?yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)的能力，能夠以曲線等方式顯示試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并具有試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)記憶、試驗(yàn)過程回放功能，相比其他系統(tǒng)具有可追溯性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)功能模塊關(guān)系總圖；
[0024]圖2為本發(fā)明運(yùn)行流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]本發(fā)明的基本思路:本發(fā)明采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想，軟件設(shè)計(jì)采用模塊化、組件化設(shè)計(jì)，滿足一定的可擴(kuò)展性、維護(hù)性和升級(jí)功能。使用VS2005結(jié)合Codejock在ffindows+RTX的環(huán)境下來開發(fā)軟件系統(tǒng)。系統(tǒng)包括試驗(yàn)場景設(shè)置模塊、實(shí)時(shí)半實(shí)物接口模塊、實(shí)時(shí)調(diào)度模塊和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)收集模塊；采用RTX系統(tǒng)下時(shí)鐘為系統(tǒng)統(tǒng)一時(shí)鐘，并采用光纖反射內(nèi)存作為通信網(wǎng)絡(luò)，提升了全系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能。
[0026]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0027]如圖1所示，一種飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)包括主控計(jì)算機(jī)和多個(gè)仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)，主控計(jì)算機(jī)包括試驗(yàn)場景設(shè)置模塊、實(shí)時(shí)半實(shí)物接口模塊、實(shí)時(shí)調(diào)度模塊、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)收集模塊及數(shù)據(jù)庫。試驗(yàn)場景設(shè)置模塊主要是完成試驗(yàn)場景及戰(zhàn)情的設(shè)置、試驗(yàn)場景的保存與查看解析等試驗(yàn)場景設(shè)置的工作；實(shí)時(shí)調(diào)度模塊主要完成半實(shí)物仿真試驗(yàn)系統(tǒng)試驗(yàn)運(yùn)行階段的時(shí)間同步、時(shí)間推進(jìn)等任務(wù)；實(shí)時(shí)半實(shí)物接口模塊由通訊協(xié)議層和通訊抽象層組成，通訊協(xié)議層主要是完成反射內(nèi)存網(wǎng)通訊協(xié)議的設(shè)計(jì)、反射內(nèi)存網(wǎng)內(nèi)存地址的動(dòng)態(tài)分配等任務(wù)。通訊抽象層完成半實(shí)物仿真試驗(yàn)過程中各個(gè)仿真成員對(duì)反射內(nèi)存卡的讀寫操作；數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)收集模塊在仿真過程中采集需要的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以曲線方式顯示數(shù)據(jù)變化過程。具體實(shí)現(xiàn)方式如下。
[0028](1)試驗(yàn)場景設(shè)置模塊
[0029]主要實(shí)現(xiàn)探測制導(dǎo)控制在回路突防半實(shí)物試驗(yàn)的場景設(shè)置、各類實(shí)體與設(shè)備監(jiān)控、輸入輸出管理，完成全系統(tǒng)的集成。試驗(yàn)場景設(shè)置模塊的流程分為如下幾步:
[0030](a)先根據(jù)用戶需求判斷使用已編輯好的場景文件還是重新編輯場景文件，若使用已編輯好的場景文件，則直接打開已編輯好的場景文件，根據(jù)該已編輯好的場景文件，完成試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場態(tài)勢(shì)的恢復(fù)；
[0031](b)若選擇重新編輯場景文件，則試驗(yàn)場景設(shè)置模塊讀取預(yù)存在多個(gè)仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)中的可參與試驗(yàn)的全部試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型，形成可參與本次試驗(yàn)的模型列表，供用戶選擇使用；
[0032](c)根據(jù)可參與本次試驗(yàn)的模型列表，在二維GIS地圖上對(duì)試驗(yàn)場景進(jìn)行標(biāo)繪，將作戰(zhàn)雙方、作戰(zhàn)部隊(duì)編制、武器裝備、重點(diǎn)目標(biāo)這些作戰(zhàn)實(shí)體作為標(biāo)繪對(duì)象，以形成多個(gè)試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型；
[0033](d)完成場景標(biāo)繪后，進(jìn)行參試模型實(shí)例輸入輸出關(guān)系的確定，提供模型接口查詢功能，通過列表的形式提供所有模型的輸入輸出參數(shù)及事件，用戶通過連接功能實(shí)現(xiàn)輸入輸出關(guān)系的確定。對(duì)于模型輸入輸出關(guān)系中的錯(cuò)誤給出相應(yīng)的提不。
[0034](e)完成參試模型參數(shù)設(shè)定，提供模型參數(shù)設(shè)置界面，實(shí)現(xiàn)初始參數(shù)配置，可以通過界面直接設(shè)定，也可通過參數(shù)初始化文件的方式實(shí)現(xiàn)。
[0035](2)實(shí)時(shí)半實(shí)物接口模塊
[0036]實(shí)現(xiàn)動(dòng)力學(xué)/運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真機(jī)、制導(dǎo)控制仿真機(jī)、彈道預(yù)報(bào)與數(shù)據(jù)融合仿真機(jī)、主動(dòng)反攔截器模型、彈載探測半實(shí)物系統(tǒng)、防御方仿真系統(tǒng)以及三維顯示系統(tǒng)的通信接口定制開發(fā)，制定基于GE VMIC接口的通信協(xié)議，并保證調(diào)度和通信的實(shí)時(shí)性滿足半實(shí)物仿真要求。
[0037]實(shí)時(shí)半實(shí)物接口模塊的結(jié)構(gòu)上分為上層和底層，上層是通訊協(xié)議層，底層是通訊抽象層，通訊抽象層對(duì)主控計(jì)算機(jī)和多個(gè)仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)的反射內(nèi)存卡的驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行二次封裝，以實(shí)現(xiàn)通訊協(xié)議層的讀寫，通訊協(xié)議層對(duì)反射內(nèi)存卡進(jìn)行地址動(dòng)態(tài)分配和初始數(shù)據(jù)寫入，實(shí)現(xiàn)多個(gè)仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)中試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型之間的通信。通訊協(xié)議層開發(fā)了兼容RS422U553B和光纖反射內(nèi)存網(wǎng)通用接口，使得具備RS422、1553B和光纖反射內(nèi)存網(wǎng)接口的模型和設(shè)備均可接入飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)。
[0038](3)實(shí)時(shí)調(diào)度模塊
[0039]負(fù)責(zé)管理半實(shí)物仿真試驗(yàn)系統(tǒng)的所有模型的時(shí)鐘同步，仿真推進(jìn)，確保各模型之間的邏輯順序的正確性以及仿真時(shí)間和真實(shí)時(shí)間的一致性。本系統(tǒng)采用以下方式實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)度:
[0040](a)設(shè)定飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)的主控計(jì)算機(jī)為時(shí)鐘同步服務(wù)器，采用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTX的定時(shí)時(shí)鐘為飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)的統(tǒng)一時(shí)鐘，實(shí)現(xiàn)飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)的同步控制；
[0041](b)在飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)的同步狀態(tài)下，實(shí)時(shí)調(diào)度模塊根據(jù)場景文件中的試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型的接口關(guān)系調(diào)用實(shí)時(shí)半實(shí)物接口模塊，建立仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)中的試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型之間的連接；
[0042](c)實(shí)時(shí)調(diào)度模塊通知飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)的各個(gè)仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)中的試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型，并讀取場景文件中的試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型參數(shù)，實(shí)現(xiàn)模型參數(shù)的初始化；
[0043](d)初始化結(jié)束后，各個(gè)仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)對(duì)試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型進(jìn)行解算，解算完成后，實(shí)時(shí)調(diào)度模塊查詢時(shí)鐘同步服務(wù)器的同步控制字，根據(jù)同步控制字實(shí)現(xiàn)飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)的仿真時(shí)鐘的時(shí)間推進(jìn)，直到飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)結(jié)束。
[0044](4)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)收集模塊
[0045]將試驗(yàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集分類，存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫計(jì)算機(jī)，并提供試驗(yàn)后試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析對(duì)比工具。該模塊具有對(duì)全系統(tǒng)傳輸?shù)乃性囼?yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)的能力，能夠以曲線等方式顯示試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并具有試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)記憶、試驗(yàn)過程回放功能。
[0046]本發(fā)明的系統(tǒng)運(yùn)行試驗(yàn)流程如圖2所示，具體步驟如下:
[0047](a)試驗(yàn)工程設(shè)計(jì):
[0048]編輯試驗(yàn)?zāi)康摹⒃囼?yàn)時(shí)間地點(diǎn)、試驗(yàn)參與模型和設(shè)備。
[0049](b)試驗(yàn)場景設(shè)置
[0050]形成初始戰(zhàn)場態(tài)勢(shì)，編輯試驗(yàn)大綱。
[0051](c)試驗(yàn)輸入輸出設(shè)置
[0052]配置試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃驮O(shè)備的屬性、事件的輸入輸出。
[0053](d)場景解析
[0054]解析試驗(yàn)場景，并根據(jù)解析到訂購發(fā)布的信息動(dòng)態(tài)分配反射內(nèi)存網(wǎng)內(nèi)存地址，并按照數(shù)據(jù)協(xié)議將相關(guān)信息寫入反射內(nèi)存卡。
[0055](e)試驗(yàn)初始化
[0056]發(fā)出初始化指令，配合各節(jié)點(diǎn)完成各自的初始化任務(wù)。
[0057](f)試驗(yàn)運(yùn)行
[0058]根據(jù)配置好的場景開始分布式試驗(yàn)，推進(jìn)仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，傳達(dá)控制命令，響應(yīng)控制命令，記錄試驗(yàn)過程數(shù)據(jù)，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。
[0059](g)試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)的入庫與檢索
[0060]完成對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的入庫、提取、轉(zhuǎn)換及顯示。
[0061](h)試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)分析
[0062]驗(yàn)證試驗(yàn)有效性。
【權(quán)利要求】
1.一種飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)，其特征在于:包括主控計(jì)算機(jī)和多個(gè)仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)，主控計(jì)算機(jī)包括試驗(yàn)場景設(shè)置模塊、實(shí)時(shí)半實(shí)物接口模塊、實(shí)時(shí)調(diào)度模塊和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)收集模塊、數(shù)據(jù)庫； 試驗(yàn)場景設(shè)置模塊，先根據(jù)用戶需求判斷使用已編輯好的場景文件還是重新編輯場景文件，若使用已編輯好的場景文件，則直接打開已編輯好的場景文件，根據(jù)該已編輯好的場景文件，完成試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場態(tài)勢(shì)的恢復(fù)；若選擇重新編輯場景文件，則試驗(yàn)場景設(shè)置模塊讀取預(yù)存在多個(gè)仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)中的可參與試驗(yàn)的全部試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型，形成可參與本次試驗(yàn)的模型列表，供用戶選擇使用；根據(jù)可參與本次試驗(yàn)的模型列表，在二維GIS地圖上對(duì)試驗(yàn)場景進(jìn)行標(biāo)繪，將作戰(zhàn)雙方、作戰(zhàn)部隊(duì)編制、武器裝備、重點(diǎn)目標(biāo)這些作戰(zhàn)實(shí)體作為標(biāo)繪對(duì)象，以形成多個(gè)試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型；多個(gè)試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型組成試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場態(tài)勢(shì)，作為試驗(yàn)運(yùn)行的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；試驗(yàn)場景設(shè)置模塊對(duì)多個(gè)試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，儲(chǔ)存成場景文件，該場景文件包括參與試驗(yàn)的試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型、試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型參數(shù)和試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型的接口關(guān)系； 實(shí)時(shí)半實(shí)物接口模塊，結(jié)構(gòu)上分為上層和底層，上層是通訊協(xié)議層，底層是通訊抽象層，通訊抽象層對(duì)主控計(jì)算機(jī)和多個(gè)仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)的反射內(nèi)存卡的驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行二次封裝，以實(shí)現(xiàn)通訊協(xié)議層的讀寫，通訊協(xié)議層對(duì)反射內(nèi)存卡進(jìn)行地址動(dòng)態(tài)分配和初始數(shù)據(jù)寫入，實(shí)現(xiàn)多個(gè)仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)中試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型之間的通信；通訊協(xié)議層開發(fā)了兼容RS422U553B和光纖反射內(nèi)存網(wǎng)通用接口，使得具備RS422、1553B和光纖反射內(nèi)存網(wǎng)接口的模型和設(shè)備均可接入飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)； 實(shí)時(shí)調(diào)度模塊設(shè)定飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)的主控計(jì)算機(jī)為時(shí)鐘同步服務(wù)器，采用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTX的定時(shí)時(shí)鐘為飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)的統(tǒng)一時(shí)鐘，實(shí)現(xiàn)飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)的同步控制；在飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)的同步狀態(tài)下，實(shí)時(shí)調(diào)度模塊根據(jù)場景文件中的試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型的接口關(guān)系調(diào)用實(shí)時(shí)半實(shí)物接口模塊，建立仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)中的試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型之間的連接；實(shí)時(shí)調(diào)度模塊通知飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)的各個(gè)仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)中的試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型，并讀取場景文件中的試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型參數(shù)，實(shí)現(xiàn)模型參數(shù)的初始化；初始化結(jié)束后，各個(gè)仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)對(duì)試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型進(jìn)行解算，解算完成后，實(shí)時(shí)調(diào)度模塊查詢時(shí)鐘同步服務(wù)器的同步控制字，根據(jù)同步控制字實(shí)現(xiàn)飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)測控系統(tǒng)的仿真時(shí)鐘的時(shí)間推進(jìn)，直到飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)結(jié)束； 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)收集模塊，實(shí)時(shí)收集試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型進(jìn)行解算過程中試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型的輸入輸出數(shù)據(jù)，并將該輸入輸出數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中；飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)結(jié)束后，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)收集模塊能夠從數(shù)據(jù)庫中讀取試驗(yàn)場景的戰(zhàn)場模型的輸入輸出數(shù)據(jù)，并以曲線方式顯示，實(shí)現(xiàn)飛行器半實(shí)物接入試驗(yàn)過程的回放。
【文檔編號(hào)】G05B17/02GK104281060SQ201410559870
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】冷傳航, 張灝龍, 曹移明, 李彬, 韋文書, 裴胤 申請(qǐng)人:中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院