韓玉芹，祖先鋒，梁旭榮

(空軍第一航空學(xué)院 軍械裝置教研室，河南 信陽(yáng) 464000)

1 引言

空空導(dǎo)彈試驗(yàn)實(shí)時(shí)測(cè)控系統(tǒng)是某型號(hào)導(dǎo)彈武器半實(shí)物仿真試驗(yàn)的重要組成部分[1]，服務(wù)于新型導(dǎo)彈的研制、試驗(yàn)、優(yōu)化和評(píng)估。依據(jù)現(xiàn)代導(dǎo)彈武器發(fā)展的特點(diǎn)，仿真試驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)具有嚴(yán)格的實(shí)時(shí)響應(yīng)能力、較強(qiáng)的通用性、較好的開(kāi)放性、良好的交互方式、分布式的任務(wù)協(xié)作和廣泛的數(shù)據(jù)信息源[2]。

在仿真試驗(yàn)中，信號(hào)的檢測(cè)和處理、數(shù)據(jù)的顯示和儲(chǔ)存、性能參數(shù)的評(píng)價(jià)、信息交互的實(shí)現(xiàn)、過(guò)程的控制等，也是一個(gè)比較復(fù)雜且非常重要的環(huán)節(jié)[3]。這就需要根據(jù)仿真試驗(yàn)的要求，將導(dǎo)彈實(shí)物與各種仿真設(shè)備及仿真機(jī)之間進(jìn)行必要的連接；在不同的仿真設(shè)備間進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)通訊和信號(hào)傳遞，確保整個(gè)仿真系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作；實(shí)現(xiàn)仿真試驗(yàn)各個(gè)環(huán)節(jié)的全過(guò)程控制；實(shí)時(shí)監(jiān)控各種仿真設(shè)備及仿真機(jī)的工作情況；實(shí)現(xiàn)仿真試驗(yàn)的數(shù)據(jù)顯示及其演算；實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入輸出的模型仿真驗(yàn)證及故障重現(xiàn)等。因此，在導(dǎo)彈半實(shí)物仿真試驗(yàn)中的測(cè)控系統(tǒng)應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)仿真和實(shí)時(shí)測(cè)控，起到核心控制協(xié)調(diào)作用。

2 測(cè)試需求分析

測(cè)試需求分析是測(cè)控系統(tǒng)集成最為重要的起點(diǎn)，全面準(zhǔn)確合理的需求分析是系統(tǒng)構(gòu)建和項(xiàng)目成功的關(guān)鍵和前提[4]。

2.1 系統(tǒng)主要功能

該測(cè)控系統(tǒng)用于某型號(hào)空空導(dǎo)彈半實(shí)物仿真試驗(yàn)中與仿真計(jì)算機(jī)、轉(zhuǎn)臺(tái)以及參試部件連接，通過(guò)實(shí)時(shí)光纖網(wǎng)將各個(gè)仿真分系統(tǒng)和試驗(yàn)產(chǎn)品組成一個(gè)分布式網(wǎng)絡(luò)，不僅可以完成綜合供電、時(shí)序控制、數(shù)據(jù)的采集控制、模型仿真驗(yàn)證、產(chǎn)品動(dòng)態(tài)測(cè)試、故障重現(xiàn)與診斷等功能，還通過(guò)良好的人機(jī)界面，對(duì)整個(gè)仿真系統(tǒng)包括產(chǎn)品的試驗(yàn)狀態(tài)給出全面的顯示。實(shí)時(shí)測(cè)控系統(tǒng)主要功能如下：

2.1.1 實(shí)時(shí)采集通訊功能

以0.5ms為幀周期，可同時(shí)采集16路A/D數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)放到VMIC實(shí)時(shí)網(wǎng)上，包括數(shù)據(jù)顯示、狀態(tài)監(jiān)控、綜合測(cè)試信號(hào)產(chǎn)生(正弦、鋸齒波、方波等)以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集均可以通過(guò)VMIC實(shí)時(shí)網(wǎng)輸出。

2.1.2 嚴(yán)格的定時(shí)器功能

具有嚴(yán)格的信號(hào)定時(shí)能力，能產(chǎn)生試驗(yàn)所需的各種時(shí)序信號(hào)，控制仿真設(shè)備及參試部件的啟動(dòng)，時(shí)間精度小于0.01ms。

2.1.3 多路電源程控功能

具有多路可編程控制線性直流電源，可提供參試部件所需的工作電源，包括模擬上電過(guò)程，設(shè)置上電控制。并且，可在控制臺(tái)面板上實(shí)時(shí)顯示部件的電壓、電流情況。

2.1.4 開(kāi)環(huán)測(cè)試功能

在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的支持下，生成各種測(cè)試信號(hào)作為參試部件的輸入，同時(shí)采集部件的輸出構(gòu)成開(kāi)環(huán)仿真環(huán)境，進(jìn)行各種開(kāi)環(huán)測(cè)試。

2.1.5 仿真驗(yàn)證功能

可實(shí)時(shí)將仿真數(shù)據(jù)、實(shí)彈飛行數(shù)據(jù)作為部件的輸入，同時(shí)采集部件的輸出，用于模型仿真驗(yàn)證及故障重現(xiàn)。

2.1.6 功能模擬功能

具有控制部件功能模擬功能，在單部件半實(shí)物仿真時(shí)，實(shí)時(shí)模擬其他部件，完成部件間接口通訊。

2.1.7 實(shí)時(shí)曲線顯示功能

能夠通過(guò)反射式內(nèi)存接口板(VMIC)，實(shí)時(shí)與仿真計(jì)算機(jī)及仿真設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，控制仿真設(shè)備的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)仿真彈道、姿態(tài)、參試設(shè)備指令及反饋等曲線實(shí)時(shí)顯示。

2.1.8 參數(shù)運(yùn)算功能

在產(chǎn)品半實(shí)物仿真結(jié)束后，能夠完成指令復(fù)算、誤差分析、頻譜分析、特征量統(tǒng)計(jì)、曲線顯示及試驗(yàn)結(jié)果的自動(dòng)生成。

2.1.9 時(shí)序檢測(cè)功能

能夠完成各種時(shí)序檢測(cè)功能，給出檢測(cè)結(jié)果。

2.1.10 接口檢測(cè)功能

具有強(qiáng)大的通訊接口檢測(cè)功能，在線檢測(cè)仿真設(shè)備及參試產(chǎn)品的工作狀態(tài)，進(jìn)行故障診斷、報(bào)警及應(yīng)急處理等功能。

2.2 系統(tǒng)接口與信號(hào)

系統(tǒng)接口是測(cè)控系統(tǒng)硬件的重要組成部分，包括機(jī)械接口和電氣接口。機(jī)械接口包括：與測(cè)試有關(guān)的UUT結(jié)構(gòu)特征，如UUT接口連接器型號(hào)。電氣接口包括UUT工作接口、專用測(cè)試接口、內(nèi)置檢測(cè)接口等，需要編寫(xiě)每個(gè)接口的接口控制文件，詳細(xì)分析和確定接口信號(hào)的特征、參數(shù)、控制關(guān)系、功能等。UUT電氣接口分析是UUT測(cè)試需求分析的重要部分，UUT測(cè)試項(xiàng)目、測(cè)試參數(shù)、測(cè)試方法和測(cè)試步驟的確定依賴于接口信號(hào)的特征。

3 測(cè)控系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

導(dǎo)彈試驗(yàn)實(shí)時(shí)測(cè)控系統(tǒng)是空空導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)半實(shí)物仿真系統(tǒng)的主要設(shè)備之一，主要包括實(shí)時(shí)控制計(jì)算機(jī)、實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)、實(shí)驗(yàn)接口箱、操作臺(tái)、硬件板卡以及相應(yīng)的測(cè)試軟件等。系統(tǒng)利用實(shí)時(shí)光纖網(wǎng)將各個(gè)仿真分系統(tǒng)和試驗(yàn)產(chǎn)品組成一個(gè)分布式網(wǎng)絡(luò)，采用雙聯(lián)機(jī)柜形式，則導(dǎo)彈試驗(yàn)實(shí)時(shí)測(cè)控系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。

圖1導(dǎo)彈試驗(yàn)實(shí)時(shí)測(cè)控系統(tǒng)組成框圖

實(shí)時(shí)測(cè)控系統(tǒng)由兩個(gè)較為獨(dú)立的實(shí)時(shí)控制部分和實(shí)時(shí)顯示部分組成，作為VMIC實(shí)時(shí)網(wǎng)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。其中，實(shí)時(shí)控制計(jì)算機(jī)采用可靠性高的工控機(jī)，作為控制臺(tái)的核心，與各仿真單元(仿真計(jì)算機(jī)、轉(zhuǎn)臺(tái)控制、目標(biāo)模擬器等)之間通過(guò)光纖網(wǎng)連接，進(jìn)行仿真試驗(yàn)控制命令的傳達(dá)和設(shè)備狀態(tài)信息的收集。同時(shí)，通過(guò)測(cè)試資源板卡和實(shí)驗(yàn)接口箱完成參試部件的測(cè)試和數(shù)據(jù)采集。實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)采用可靠性高的工控機(jī)，用來(lái)通過(guò)反射式內(nèi)存接口板(VMIC)，實(shí)時(shí)與仿真計(jì)算機(jī)及仿真設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，控制仿真設(shè)備的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)仿真彈道、姿態(tài)、參試設(shè)備指令及反饋等曲線實(shí)時(shí)顯示。實(shí)驗(yàn)接口箱實(shí)現(xiàn)與參試產(chǎn)品連接和信號(hào)適配，將測(cè)試資源的A/D、D/A、D/D等接口信號(hào)引入?yún)⒃嚠a(chǎn)品的激勵(lì)測(cè)試過(guò)程。

4 RTX子系統(tǒng)實(shí)時(shí)開(kāi)發(fā)

4.1 RTX實(shí)時(shí)子系統(tǒng)

導(dǎo)彈半實(shí)物仿真試驗(yàn)對(duì)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)提出了更高的要求：一方面，要求操作系統(tǒng)具有強(qiáng)大的通用功能，例如圖形顯示功能、支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、分布式處理技術(shù)、較強(qiáng)的硬件支持；另一方面，要求操作系統(tǒng)具有良好的實(shí)時(shí)性。而Windows系統(tǒng)不是嚴(yán)格意義上的實(shí)時(shí)系統(tǒng)，在實(shí)時(shí)應(yīng)用方面的缺點(diǎn)還比較多，例如，其中斷響應(yīng)時(shí)間有很大的不確定性，任務(wù)調(diào)度難以滿足時(shí)間性要求，而且任務(wù)切換時(shí)間不可預(yù)測(cè)。為此，采用RTX實(shí)時(shí)開(kāi)發(fā)技術(shù)，克服了Windows系統(tǒng)實(shí)時(shí)性差的局限性，解決了測(cè)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)任務(wù)兼容處理難的問(wèn)題。

RTX是美國(guó)IntervalZero公司開(kāi)發(fā)的Windows平臺(tái)的硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)[5]，可以無(wú)縫地與Windows 系統(tǒng)結(jié)合，并且能夠充分利用其各種資源，包括各種通用資源、大量標(biāo)準(zhǔn)的API函數(shù)和高效的內(nèi)存管理機(jī)制。RTX子系統(tǒng)利用IPC通信和同步機(jī)制，實(shí)現(xiàn)與Windows系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。RTX時(shí)鐘分辨率能夠達(dá)到100ns，而最小定時(shí)器周期可以做到100μs，這種精確定時(shí)機(jī)制對(duì)于滿足實(shí)時(shí)性至關(guān)重要。RTX應(yīng)用時(shí)被實(shí)現(xiàn)為一套庫(kù)的集合，包括動(dòng)態(tài)庫(kù)和靜態(tài)庫(kù)[6]，利用Windows系統(tǒng)良好的可擴(kuò)展體系結(jié)構(gòu)增加了一個(gè)實(shí)時(shí)子系統(tǒng)RTSS(Real-Time Subsystem)。運(yùn)行時(shí)，RTSS調(diào)用自身的實(shí)時(shí)RTSS線程而不調(diào)用非實(shí)時(shí)的Win32線程，而且所有的RTSS線程總是優(yōu)于Win32線程取得調(diào)度權(quán)，以保證實(shí)時(shí)線程的優(yōu)先執(zhí)行，也包括Windows延遲過(guò)程調(diào)用和中斷服務(wù)等。

4.2 RTX實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)

儀器板卡的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是應(yīng)用程序與底層硬件之間的通信橋梁，而在Windows系統(tǒng)中，儀器板卡必須通過(guò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序來(lái)配置和管理其數(shù)據(jù)處理的各種信息。為此，利用RTX實(shí)時(shí)子系統(tǒng)的開(kāi)放性，重新開(kāi)發(fā)了所用儀器板卡在RTX環(huán)境下的驅(qū)動(dòng)程序，以提高其實(shí)時(shí)性。

RTX子系統(tǒng)對(duì)硬件的操作十分方便，只需通過(guò)遍歷命令查找到相應(yīng)硬件的端口，就可以跳過(guò)驅(qū)動(dòng)層直接操作硬件資源。PCI總線設(shè)備RTX驅(qū)動(dòng)程序的基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。PCI總線設(shè)備硬件和RTX基本內(nèi)核處于結(jié)構(gòu)底層，他們之間數(shù)據(jù)交互采用I/O或中斷方式進(jìn)行。RTX基本內(nèi)核服務(wù)于RTX庫(kù)函數(shù)和PCI總線設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，并通過(guò)他們對(duì)RTX基本內(nèi)核發(fā)送系統(tǒng)調(diào)用(System Call)來(lái)實(shí)現(xiàn)交互，而應(yīng)用程序處于整個(gè)結(jié)構(gòu)最上層，通過(guò)PCI總線設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序接口實(shí)現(xiàn)信息交互。

圖2 PCI總線設(shè)備RTX驅(qū)動(dòng)程序的基本結(jié)構(gòu)

RTX子系統(tǒng)下PCI總線設(shè)備完整的驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)步驟如下[7]：

4.2.1 設(shè)備初始化

首先查找PCI總線設(shè)備，通過(guò)遍歷查找所有的PCI總線插槽，匹配兩個(gè)主要參數(shù)：設(shè)備ID和供應(yīng)商ID，一直到參數(shù)匹配即為找到設(shè)備，然后獲得內(nèi)存端口的基地址和相關(guān)中斷資源，便于后續(xù)操作。

4.2.2 從接口基地址到系統(tǒng)虛擬地址的映射

硬件設(shè)備操作時(shí)讀寫(xiě)的是物理地址，而上層應(yīng)用程序操作時(shí)讀寫(xiě)的是虛擬地址，驅(qū)動(dòng)程序需要完成從物理地址到虛擬地址的映射工作。

4.2.3 讀取應(yīng)用程序傳送給設(shè)備硬件的數(shù)據(jù)和回送應(yīng)用程序

設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的主要任務(wù)包括：一方面將從上層應(yīng)用程序下傳的數(shù)據(jù)通過(guò)設(shè)備硬件及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)送出去，另一方面及時(shí)地將從設(shè)備硬件接受到的數(shù)據(jù)上傳給上層應(yīng)用程序。在通常情況下，數(shù)據(jù)處理以及其它服務(wù)處理程序都會(huì)使用緩沖區(qū)，這樣當(dāng)服務(wù)程序處理完數(shù)據(jù)后，先對(duì)緩沖區(qū)進(jìn)行清空便于后續(xù)的繼續(xù)使用；而某些數(shù)據(jù)處理時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，則服務(wù)處理程序僅需收回緩沖區(qū)。

4.2.4 基本的控制操作

控制操作包含打開(kāi)、關(guān)閉、等待、發(fā)送、清空等，以保證PCI總線設(shè)備在有序的情況下正常運(yùn)行。

4.2.5 檢測(cè)和處理設(shè)備出現(xiàn)的錯(cuò)誤

對(duì)設(shè)備檢測(cè)和處理中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤給出足夠的提示信息，使得返回的錯(cuò)誤在程序中有相應(yīng)的解釋。

4.3 RTX驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)PCI設(shè)備實(shí)例

采集板卡采用日本康泰克公司的16位A/D采集模塊AD16-16U(PCI總線)，主要包括16路單端輸入或8路差動(dòng)輸入，最大轉(zhuǎn)換速度為1μsec/ch。根據(jù)上述驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)過(guò)程，以采集板卡AD16-16U為例開(kāi)發(fā)其驅(qū)動(dòng)程序如下：

4.3.1 初始化PCI設(shè)備

// PCI總線掃描，如果找到就使其處于工作狀態(tài)

BOOL RTFCNDCL ScanPCI( )

{for (bus = 0; flag; bus++) {

for (i = 0; i < PCI_MAX_DEVICES && flag; i++)

{ SlotNumber.u.bits.DeviceNumber = i;

for (f = 0; f < PCI_MAX_FUNCTION; f++){

//傳送設(shè)備ID和供應(yīng)商ID

if((PciData->VendorID== 0x1221)&&(PciData->DeviceID == 0x9193)){

//獲得基地址

liPhysAddr.QuadPart = PciData->u.type0.BaseAddresses[2];

liPhysAddr_IOControl.QuadPart

=PciData->u.type0.BaseAddresses[3];

flag = FALSE;

//找到PCI 設(shè)備

reValue = TRUE;

break; } } } }

return reValue; }

4.3.2 映射基地址

//將基本接口地址映射到系統(tǒng)映射地址

if(!RtTranslateBusAddress(PCIBus, 0, BAR1,&AddressSpace, &tBAR1 )){}

vBAR1 = (PCHAR)tBAR1.LowPart;

AD_PORT0_BASE0 = (PUCHAR)vBAR1 - 1;

4.3.3 對(duì)PCI基地址執(zhí)行讀寫(xiě)操作

//初始化配置寄存器

RtWritePortUchar((AD_PORT0_BASE0+0x06), 0x03);

RtWritePortUchar((AD_PORT0_BASE0+0x07), 0xc7);

RtWritePortUchar((AD_PORT0_BASE0+0x07), 0x00);

//配置16路采集通道

for (int k=0;k<16;k++){

RtWritePortUchar((AD_PORT0_BASE0+0x06), 0x02);

RtWritePortUchar((AD_PORT0_BASE0+0x07), k);

RtWritePortUchar((AD_PORT0_BASE0+0x07), k);

}

//啟動(dòng)16路信號(hào)采集

for(j=0;j<16;j++){

cY1 = RtReadPortUchar((AD_PORT0_BASE0+0x00));

cY2 = RtReadPortUchar((AD_PORT0_BASE0+0x01));

rp->Buffer[rp->count] = (((cY2<< 8)+cY1)*20.0)/65536.0 - 10;

rp->count = rp->count + 1;

}

4.3.4 控制操作

在PCI總線儀器板卡RTX實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)程序退出時(shí)，首先要關(guān)閉中斷，然后調(diào)用RtReleaseInterruptVector釋放中斷、RtUnmapMemory釋放內(nèi)存、RtDisablePortIO關(guān)閉I/O空間。

5 實(shí)時(shí)性驗(yàn)證

導(dǎo)彈試驗(yàn)實(shí)時(shí)測(cè)控系統(tǒng)一方面通過(guò)反射內(nèi)存網(wǎng)實(shí)現(xiàn)分布式實(shí)時(shí)仿真，另一方面基于RTX實(shí)時(shí)子系統(tǒng)開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)控，并且具備多項(xiàng)測(cè)控任務(wù)，主要包括實(shí)時(shí)測(cè)量控制和實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)兩大部分，分別運(yùn)行在實(shí)時(shí)測(cè)量控制計(jì)算機(jī)和實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)上。

導(dǎo)彈試驗(yàn)實(shí)時(shí)測(cè)控系統(tǒng)集仿真、測(cè)試、控制于一體，具有多項(xiàng)測(cè)控功能。其中，實(shí)時(shí)測(cè)量控制部分用來(lái)完成導(dǎo)彈產(chǎn)品的狀態(tài)控制和性能參數(shù)測(cè)試，主要包括實(shí)時(shí)采集通訊功能、嚴(yán)格的定時(shí)器功能、開(kāi)環(huán)測(cè)試功能、仿真驗(yàn)證功能和時(shí)序檢測(cè)功能等。實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)部分用來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示和數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，主要包括實(shí)時(shí)曲線顯示功能、電源程控功能、參數(shù)運(yùn)算功能、數(shù)據(jù)管理功能和存儲(chǔ)打印功能等。

其中，實(shí)時(shí)測(cè)控系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)采集通訊功能具有較強(qiáng)的代表性，既有實(shí)時(shí)采集、精確定時(shí)、實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)葘?shí)時(shí)性任務(wù)，也有信號(hào)配置、數(shù)據(jù)曲線顯示、狀態(tài)監(jiān)控等非實(shí)時(shí)性任務(wù)，同時(shí)測(cè)控計(jì)算機(jī)和顯示計(jì)算機(jī)分別作為VMIC實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)參與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。實(shí)時(shí)采集通訊功能要求在0.5ms仿真幀周期內(nèi)，測(cè)控計(jì)算機(jī)同時(shí)采集16路A/D數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)放到VMIC實(shí)時(shí)網(wǎng)上，而顯示計(jì)算機(jī)通過(guò)VMIC實(shí)時(shí)網(wǎng)及時(shí)接收數(shù)據(jù)并顯示出來(lái)。實(shí)時(shí)采集通訊軟件采用模塊化設(shè)計(jì)方法，由定時(shí)器模塊、D/A模擬量輸出模塊、A/D數(shù)據(jù)采集模塊、共享內(nèi)存模塊、VMIC網(wǎng)絡(luò)模塊等組成。其中，定時(shí)器模塊實(shí)現(xiàn)0.5ms定時(shí)器的設(shè)置、開(kāi)啟和停止；D/A模擬量輸出模塊內(nèi)嵌D/A板卡驅(qū)動(dòng)程序，控制板卡輸出模擬信號(hào)；A/D數(shù)據(jù)采集模塊內(nèi)嵌A/D板卡驅(qū)動(dòng)程序，控制板卡采集數(shù)據(jù)；VMIC網(wǎng)絡(luò)模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸；共享內(nèi)存模塊實(shí)現(xiàn)共享內(nèi)存的建立、打開(kāi)、寫(xiě)入和讀取等。

實(shí)時(shí)采集通訊功能要求在0.5ms仿真幀周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)，是體現(xiàn)半實(shí)物仿真實(shí)時(shí)性的重要指標(biāo)，為此，在VMIC網(wǎng)絡(luò)的發(fā)送端和接收端每一個(gè)幀周期內(nèi)均增加時(shí)標(biāo)，然后計(jì)算其時(shí)間間隔，如圖3所示。由圖3可以看出，作為發(fā)送端的測(cè)控計(jì)算機(jī)，由于實(shí)時(shí)測(cè)控程序運(yùn)行在RTSS子系統(tǒng)下，0.5ms幀周期得到了較好的保證，誤差僅為±0.05ms；而接收端的顯示計(jì)算機(jī)，由于其非實(shí)時(shí)程序運(yùn)行于Win32環(huán)境下，幀周期誤差較大，達(dá)到0.3ms。

圖3 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送端和接收端時(shí)間間隔

實(shí)時(shí)采集通訊功能要求采集16路信號(hào)并通過(guò)VMIC實(shí)時(shí)網(wǎng)傳輸，為此，在接收端用一個(gè)文本文件將16路信號(hào)數(shù)據(jù)保存起來(lái)，然后以曲線方式顯示出來(lái)，如圖4所示為1～3通道數(shù)據(jù)波形(局部放大)?？梢钥闯觯盘?hào)波形完整，數(shù)據(jù)沒(méi)有丟失，說(shuō)明VMIC實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸是穩(wěn)定可靠的。

圖4 通道1～3信號(hào)數(shù)據(jù)波形(局部放大)

6 結(jié)語(yǔ)

基于RTX子系統(tǒng)的導(dǎo)彈試驗(yàn)實(shí)時(shí)測(cè)控系統(tǒng)是導(dǎo)彈武器半實(shí)物仿真試驗(yàn)的重要組成部分，它集仿真、測(cè)試、控制于一體，通過(guò)反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)將仿真設(shè)備、實(shí)時(shí)測(cè)控系統(tǒng)和參試部件等連接起來(lái)，構(gòu)成分布式實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)，能夠用于新型導(dǎo)彈的研制、試驗(yàn)、優(yōu)化和評(píng)估。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠、測(cè)試精度高、實(shí)時(shí)性好、自動(dòng)化程度高、使用操作簡(jiǎn)便。系統(tǒng)應(yīng)用RTX實(shí)時(shí)子系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)，克服了Windows系統(tǒng)實(shí)時(shí)性差的局限性，增加了實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)任務(wù)兼容處理能力，可完全滿足導(dǎo)彈半實(shí)物仿真試驗(yàn)中實(shí)時(shí)仿真和實(shí)時(shí)測(cè)控的需要。

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