基于反射内存网的飞机仿真试验数据库系统研究
基于反射内存卡的实时网构建
基于反射内存卡的实时网构建作者:侯世芳张科昌来源:《电脑知识与技术》2014年第18期摘要:飞机地面试验是飞机系统在地面进行性能及功能试验获取数据及验证设计结果的重要渠道,在新型飞机研制中具有不可替代的作用,并为后续新型飞机的研制提供重要的理论依据。
在大型地面试验中,网络实时性对试验结果,尤其是对含有实时仿真系统的网络系统,数据的实时性可能会影响飞机的飞行品质结果。
文中论述了反射内存实时网的工作原理,重点论述了反射内存网的选型、构建及系统优化设计。
在工程应用中达到了良好的效果。
关键词:试验系统;系统构建;反射内存中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)18-4133-02飞机地面试验系统是由多个分系统组成的非常复杂的试验系统。
试验中有些分系统之间还需要实时交换数据,所以对分系统之间实时交换数据的能力有着比较严格的要求。
各个子系统之间在试验过程中需要实时传送大量的数据,而且为了得到较好的仿真效果,数据传输的实时性要求很高,要求小于1ms,但是传统的以太网显然是不能满足要求的。
反射内存实时网络采用光纤连接的内存共享卡,很好地解决了网络实时性的问题,点对点实时性可以达到100ns。
在以前的试验系统中,为了满足这种实时性的要求,会在相关系统都配置数据采集模块,并关联到模拟数据总线来实时获取数据。
但是这样的方式虽然解决了数据的实时共享,但由于采集系统之间存在差异,各个分系统获得的数据也出现一定程度的差异。
利用以太网共享数据,虽然解决了数据的一致性,但不能达到高实时性的要求,严重影响仿真的真实性。
反射内存网是一种高速实时网络,它通过共享存储器技术实现高速数据传输。
反射内存网常用于有较高实时性要求网络领域,它除了具有严格的传输确定性和可预测性外,还具有速度高、通讯协议简单、宿主机负载轻、软硬件平台适应性强、可靠的传输纠错能力、支持中断信号的传输等特点。
利用反射内存网的这些优势搭建飞机地面试验系统,能很好地解决传统系统的不足,为飞机系统试验的多样性提供很好的软硬件平台。
基于反射内存网络V2.0的分布式仿真系统网络架构解决方案
基于反射内存网络V2.0的分布式仿真系统网络架构解决方案西安格鲁特信息技术有限公司2018年9月1、公司介绍西安格鲁特信息技术有限公司是一家致力于为客户提供可靠、稳定的底层硬件平台、高速数据互联解决方案的专业公司。
公司联合西北工业大学,将多年半实物仿真系统研制过程中积累的经验,融入反射内存网络系列产品中。
我司推出的第一代反射内存网络产品和原GE Vmic产品完美兼容,得到用户单位的一致好评,公司瞄准仿真领域的发展趋势,推出第二代反射内存网络产品,达到业内领先水平。
2、反射内存网络V2.0系列产品介绍反射内存网络是一种能够支持多个独立计算机进行内存共享而特别设计的共享网络系统。
反射内存网络V1.0(以GE公司VMIC 5565系列为代表)产品以其操作简单,数据传输实时性高而广泛应用于分布式仿真系统中。
随着技术的发展,仿真系统的复杂度进一步提高,主要表现在:(1)、仿真节点增加;(2)、网络数据传输带宽加大;(3)、网络传输延时要求提高。
因而,目前的反射内存产品逐渐不能满足仿真系统的应用需求。
在此背景下,我们基于反射内存网络V1.0产品,在保留其优点的情况下,从网络拓扑结构、网络传输带宽、网络延时、点对点通信等几个方面着手,研制了反射内存网络V2.0系列产品。
拓扑结构反射内存网络V2.0系列支持环形拓扑和星型拓扑。
反射内存网络V1.0系列产品的星型拓扑是一种物理结构星型拓扑而逻辑结构则是仍是环形拓扑,其问题主要表现在当网络中的节点数量增加时,其网络延时随之增加。
反射内存网络V2.0系列产品则是一种物理和逻辑上同时保证星型拓扑,是真正意义上的星形网络,其随着节点数量的增加其网络延时不变。
如下图1-a和图1-b所示:图1-a、反射内存网络V1.0产品星型拓扑图1-b、反射内存网络V2.0产品星型拓扑●传输带宽反射内存网络V1.0系列产品光纤速率为2.125Gbps,网络传输带宽为174MB,而V2.0产品将光纤速率设计为10Gbps,在此基础上优化帧结构及编码方式,将网络带宽提升到1.2GB。
反射内存的应用
构建一个环型反射内存网主要是设置反射内存板和光纤连接。在反射内存板中有许多跳线可以 设置,一般只须使用缺省设置即可。需要设置的主要有以下两个:在 E1跳线中设置板卡的 ID 号, 不同节点的反射内存板要有不同的 ID 号,特别是当某节点的反射内存板出现故障需更换时,新反射 内存板上的 ID 号设置必须与旧反射内存板一致,否则将无法正常使用;E3 的跳线中设置是否为冗 余传输,冗余传输可以防止传输出错,保证传输的可靠性。VMICPCI-5588 反射内存板插入机器的 任意一个 PCI 槽即可,作为典型的 PCI 产品,系统可以自动识别,其驱动程序根据提示一步步安装
VMICPCI-5588
光 纤
光纤
HUB
VMICPCI-5565
图3 不同拓朴结构的反射内存网的集联 两块反射内存板实时进行读写操作,使得两块反射内存板的数据不断进行实时交互更新,同时这些 数据会被复制到网上的其它计算机的反射内存板上,从而实现实时的分布式交互仿真。 3 反射内存网通信软件的实现
在实际的仿真系统应用程序中,只需加入几条语句,就可直接访问反射内存板上的内存。当应 用程序成功打开反射内存板后,程序会映射反射内存板上的内存空间到应用程序的虚拟内存空间, 应用程序处理反射内存板上的内存就像处理普通内存一样。
建为例,对反射内存网实时通信技术进行应用研究。该系统中由若干个 VMICPCI-5588、VMICVME- 5588 的反射内存板建成一个环型反射内存网,大量的数据通过反射内存网进行实时更新、传输。
某飞机环境控制计算机仿真测试系统设计
中图分 类号 : T P 2 7 4 . 2
文献 标识 码 : A
文章编 号 : 1 0 0 0— 8 8 2 9 ( 2 0 1 5 ) 0 6— 0 1 3 6— 0 3
De s i g n o f S i mu l a t i o n Te s t i ng S y s t e m f o r La r g e ・ Ai r c r a f t Env i r o nm e nt a l Co n t r o l S y s t e m Co m pu t e r
Abs t r ac t : By s t u d y i n g t he f u n c t i o n s o f o n — bo a r d c o n t r o l s y s t e m, a n d a n a l y z i n g t h e i n t e fa r c e s a n d r e q u i r e me n t s
・
1 3 6-
《 测控技 术  ̄ 2 0 1 5年 第 3 4系统设 计
任 明 波 ,王 娟 ,黄绍 斌 ,刘 平
7 1 0 0 8 9 ) ( 中航 工业 第一飞机设计研究院 , 陕西 西安
摘要 : 通过研 究机 载环 境 控 制 系统控 制 功 能 , 分 析 环境 控 制 系统 计 算 机接 口和 需 求 , 设 计 了基 于 v x — Wo r k s 技 术 的 实时仿 真 测试 系统 。该 系统 构 建 了反射 内存 实 时 网络 , 建立 了飞机 环 境控 制 系统仿 真 测 试 模 型。通 过 管理 主控 软件 运行 流程 , 实现 环境 控制 系统 计算机 控 制功 能 、 性 能手 动测试 和 自动测 试 。
基于反射内存网的通用航电仿真平台设计
2 通用航 电系统仿真平 台分析与设计
2 . 1 系统分 析
文中基于实时反射内存 网技术 , 完成通用航 电系 统 仿 真平 台 的设 计 , 解 决 了航 电系 统 仿 真平 台专 用 性
限制 和仿 真实 时性差 的问题 。
通 用航 电系统 仿真平 台 应 提供 以下 基本 功 能 和 性 能要 求 : ( 1 ) 应 为任 务 系 统 软件 的调试 提 供平 台 , 提
BAI Xi , ZHANG P e n g
( T h e 8 R e s e a r c h R o o m,A V I C X i ’ a n A v i a t i o n I n s t i t u t e o f C o m p u t i n g T e c h n o l o g y ,X i ’ a n 7 1 0 1 1 9 ,C h i n a )
摘 要
7 1 0 1 1 9 )
针 对传 统航 电 仿 真 平 台通 用 性 差 、 实 时仿 真 支持 不 足 的 问题 ,基 于 实 时反 射 内存 网技 术 ,设 计 通 用航 电
仿真平 台。平 台采 用分 布式架构 ,支持 全数字和半 实物仿真 ,满足 了航 电仿真通 用性、实时性 、易用性 和可扩展性 等 要求 。原型 系统测试表 明 ,该设 计方案可行。
传 统 的航 电仿 真平 台存 在 以下 问题 : ( 1 ) 专用性。 特 定 的仿 真计算 机 需 搭 载 特 定 的模 拟 器 , 两者 需 要 一
一
制, 为 多机 系 建 立 分 布 式 共 享 内存 结 构 提 供 支 持 。 其 优 点是高 速 、 实时 、 确定性 、 高吞吐量 和低 误码 率 , 实 时数 据传输 时延  ̄ <7 0 0 B S , 上 述 特 点 适 用 于实 时 系统 的构建 和仿 真 。
面向飞行仿真的数据库设计方法研究
面向飞行仿真的数据库设计方法研究作者:暂无来源:《智能制造》 2017年第4期摘要:数据库在运载火箭飞行仿真系统中具有相当重要的地位,整个仿真的过程都是围绕仿真数据库中的数据进行的。
仿真结果数据是仿真数据库中最重要的数据,并且是海量数据,要求有高效的方法对这些数据进行访问和处理。
针对此问题,本文对仿真数据库的设计以及优化技术进行了重点研究。
关键词:仿真数据库优化数据库设计数据分析近年来,仿真技术为越来越多的人所接受和使用,并成为一种认识和改造客观世界的重要手段[1]。
随着仿真技术在航天领域应用的不断发展,与此同时仿真技术中涉及的数据也越来越多,数据类型也越来越丰富。
如何合理、动态地存放仿真中相互关联的数据,高效率的使用数据,并提供高度安全性和完整性的数据库,成为大型仿真系统中不可或缺的部分。
所以,数据库在设计过程中对性能的考虑很重要。
本文从仿真系统工作流程以及数据库需求出发,着重讨论如何使用数据库管理程序(DBMS) 完成数据库的设计,以及怎样设计出较高性能的数据库。
0 飞行仿真数据库概况飞行仿真系统数据库主要包括:(1)仿真模型数据库:包括不同粒度的系统模型、分系统模型和元部件仿真模型、仿真故障数据库、环境仿真模型(如地球模型、大气环境模型、空间环境模型、月球、太阳模型等)、仿真实体模型等;(2)仿真知识数据库:仿真应用系统重要的组成部分,通过在积累现有经验的基础上不断建立包含特定型号的建模仿真参数,有利于运载火箭设计和仿真知识的继承和重用。
仿真知识数据库中还包括仿真算法库,提供标准的数学计算、矩阵计算、积分、微分、传递函数、状态方程、数据插值和坐标转换等基本算法,供模型开发过程统一调用;(3)仿真试验数据库:是存储运载火箭飞行仿真试验过程和仿真结果数据的数据库,存储的数据主要包括飞行仿真过程中试验对象的各种原始数据、仿真中间数据和仿真结果数据,仿真人员使用仿真试验数据库,可对运载火箭的飞行试验数据进行统一存储、维护、分析和处理,以规范试验设计和数据分析评估过程。
反射内存网在飞控系统仿真试验中的应用
反射内存网在飞控系统仿真试验中的应用由于传统网络搭建的飞控系统仿真试验平台有一定的延迟性,所以文章提出用反射内存网来搭建飞控系统的通讯网络。
文章首先简单介绍了该设备的特点,然后根据飞控系统仿真平台环境选择硬件载体,在硬件载体的基础上设计硬件和软件,最后提出在设计过程中地址分配和实时性两个关键技术的解决办法。
标签:反射内存网;飞控系统仿真;实时性Abstract:Due to the flight control system simulation test platform built by traditional network has certain delay,this paper proposes to build the communication network of flight control system by using reflective memory network. This paper first introduces the characteristics of the equipment,then selects the hardware carrier according to the simulation platform environment of the flight control system,and designs the hardware and software on the basis of the hardware carrier. Finally,the solution of two key technologies in the design process,address allocation and real-time,is put forward.Keywords:reflective memory network;flight control system simulation;real-time1 概述飞控系统是飞机上的关键功能系统,其性能优劣直接影响飞机的操作品质和飞机性能的发挥。
基于虚拟仿真技术的航空模拟训练系统
基于虚拟仿真技术的航空模拟训练系统虚拟仿真技术在航空领域中扮演着重要的角色,它能够提供高效且安全的航空模拟训练环境。
本文将讨论基于虚拟仿真技术的航空模拟训练系统的优势、组成以及对飞行员培训的影响。
一、概述航空模拟训练系统是一种通过虚拟仿真技术提供飞行员实际场景训练的系统。
它通过模拟飞行器操作、天气状况、机械故障等情况,为飞行员提供真实的模拟体验,以提高其飞行技能和决策能力。
二、系统组成1.硬件设备航空模拟训练系统需要包括飞行控制台、多功能显示器、操作杆、座椅等硬件设备,以提供逼真的飞行体验。
2.虚拟仿真软件虚拟仿真软件是航空模拟训练系统的核心。
它使用先进的计算技术和三维渲染技术,模拟真实的飞行环境,包括飞行器的机械特性、气象状况、飞行任务等。
飞行员可通过虚拟仿真软件进行各种飞行训练,如常规飞行、紧急情况处理、航线规划等。
三、优势1.安全性航空模拟训练系统可以提供高度安全的训练环境,飞行员在模拟系统中可以接触到各种紧急状况和故障,并学习正确的处理方法,从而增强应急能力。
2.成本效益相比实际飞行训练,使用航空模拟训练系统可以大大降低培训成本。
模拟训练不需要真实飞行器和昂贵的燃油维护费用,同时减少了人为错误带来的额外费用。
3.增强训练效果通过虚拟仿真技术,航空模拟训练系统使飞行员可以反复训练和模拟各种场景,以不断提高其飞行技能和应变能力。
这种反复训练和模拟的机会是实际飞行训练无法提供的。
四、对飞行员培训的影响航空模拟训练系统对飞行员培训有着积极的影响。
首先,它可以提供更加安全和高效的培训环境,使飞行员掌握正确的操作技巧和应变能力。
其次,模拟训练系统可以定制各种场景和飞行任务,帮助飞行员完成特殊训练需求,如在复杂天气条件下的飞行、特定机型的操作等。
最重要的是,航空模拟训练系统大大缩短了飞行员的培训周期,使其能够更快地投入实际飞行任务中。
总结基于虚拟仿真技术的航空模拟训练系统在航空培训中发挥着重要作用。
它通过提供安全、成本效益高且高度可定制的训练环境,大大提高了飞行员的技能和应变能力。
飞行仿真系统研究与开发
飞行仿真系统研究与开发随着现代科技的不断发展,飞行仿真系统也越来越成为了飞行领域中不可或缺的重要领域。
因为在仿真飞行系统中,我们可以完全模拟出空中飞行的各种情况,包括各种特种飞行方式,比如着陆、起飞、飞行航线、驾驶以及一些教育培训等。
因此,飞行仿真系统在飞行领域中有着无比重要的作用。
本文将对飞行仿真系统进行深入研究,并介绍它的应用、发展以及未来趋势。
一、飞行仿真系统概述飞行仿真系统是指利用计算机技术和虚拟现实技术,通过模拟飞行环境、传感器、航空仪器设备和人员等各种要素,以真实的方式展现飞行过程,达到提高飞行安全、降低事故率和培训驾驶员的目的的系统。
飞行仿真系统不仅在军事领域有着广泛应用,在民用飞行领域也有着很高的开发和应用价值。
飞行仿真系统可以分为两种类型:一种是完全仿真系统,另一种是部分仿真系统。
完全仿真系统可以在真空中模拟出各种飞行环境和场景,使驾驶员可以完全体验到真实的飞行过程;而部分仿真系统更偏重于模拟一些潜在飞行危险,并真实地模拟出一些不同的紧急情况下的反应。
这两种仿真系统都具有很大的应用前景。
二、飞行仿真系统的应用1、飞机设计和研发:飞机设计和研发需要大量的研究和测试,仿真系统可以模拟出各种飞行情况,并且可以帮助研究人员发现一些潜在的飞机缺陷,提高飞机的安全性和可靠性。
2、飞行训练:仿真系统可以替代一部分的实际训练,驾驶员可以在仿真环境中接受各种挑战和练习,避免了实际训练中可能造成的伤害和浪费。
3、各种应急情况模拟:在仿真系统中可以模拟出不同的飞行情况,从而提前做好相应的应对措施,增强飞行员的应急反应能力,保障飞行的安全性。
三、飞行仿真系统的发展目前,飞行仿真系统已经发展成为一个非常成熟的系统,并且使用局限性较小。
在技术和硬件上,也取得了长足的进步和专业的规范,仿真技术更加真实、专业,真正实现了数字化、智能化和网络化的全方面发展。
未来,飞行仿真系统将在以下几方面得到更为广泛的发展。
1、网络化:飞行仿真系统将会在云计算、虚拟化、物联网技术等方面展现新的前景,实现共享、互联、集成和扩展的网络化新形态。
反射内存卡在动态测试系统中的应用
犃狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀狅犳犚犲犳犾犲犮狋犻狏犲犕犲犿狅狉狔犆犪狉犱犻狀犇狔狀犪犿犻犮犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋犛狔狊狋犲犿
WuZhenyu
(ChinaAirbome MissileAcademy,Luoyang 471009,China) 犃犫狊狋狉犪犮狋:Thedynamicmeasurementsystemofthecertaintypeofairtoairmissilecontrolunithaveaproblemthatthedatatransmission isdelay,thusaffectingthetestresult.Inordertosolvethedatadelaytransmission,thispapaerproposeusingreflectivememorycardtobuild therealtimeweb.ByusingVMI5565reflectivememorycardtherealtimewebhavebeenachievedsuccessfullyinthedynamicsimulation testofthecertaintypeofairtoairmissilecontrolunit.Atpresent,thedynamicmeasurementsystem havebeenusedsuccessfullyinthe weapondynamicsimulationtest.Thedynamicmeasurementsystemcansatisfytherequirementsofrealtimeacquisitionandhighaccuracyaf terusingreflectivememorycardtobuildtherealtimeweb.Thesystemeffectivenessisgoodintherealtest,andcanmeetcompletelythede mandsofthescientificresearch. 犓犲狔狑狅狉犱狊:reflectivememory;dynamicmeasurement;realtime;VMI5565;Vc+ +
基于反射内存网的分布式实时飞控仿真系统设计
基于反射内存网的分布式实时飞控仿真系统设计王新民;蒋正雄;谢蓉;黄誉【摘要】A distributed real-time flight control simulation system based on VMIC network is developed. xPC and VMIC are used to build a real-time environment and network respectively. The traditional host -target machine model is broken through. The distribute layout is introduced to realize the simulation environment with a host corresponding to multiple target machine. The operating and visual display subsystems are designed to evaluate the control effects. The experiment results show that the characteristics of proposed system are the stable communication, the high-speed and high-reliability data transmission, the good effect visualization, the strong real -time capability and the high expansibility and openness.%提出了一种基于反射内存网的分布式实时飞行控制仿真系统;该系统采用xPC建立实时环境,通过反射内存卡组成实时网络,突破了传统xPC环境下一对一的主机—目标机模式;引入了分布式布局的思想,实现了—台主机对应多台目标机的仿真环境;通过构建外部模拟操作杆子系统和可视化显示子系统,实现了控制律响应效果的直观评价;实验结果表明,该系统通讯稳定,数据传输率和准确率较高,可视化效果好,实时性强,具有较强的开放性和可扩展性.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2011(019)012【总页数】4页(P3023-3026)【关键词】反射内存网;分布式飞控系统;实时仿真;可视化【作者】王新民;蒋正雄;谢蓉;黄誉【作者单位】西北工业大学自动化学院,陕西西安710129;西北工业大学自动化学院,陕西西安710129;西北工业大学自动化学院,陕西西安710129;西北工业大学自动化学院,陕西西安710129【正文语种】中文【中图分类】TP391.90 引言飞行控制系统仿真技术对于该系统的设计和控制律验证是必不可少的。
反射内存网在分布式飞行仿真中的应用
反射内存网在分布式飞行仿真中的应用郭翠珍;郭剑;谭方勇【摘要】分布式飞行仿真系统的节点之间往往有大量的数据传输,传统的以太网通信无法满足实时性要求.为了在确定的时间内交换节点之间的数据,达到实时性的要求,给出了一种基于反射内存网的实时网解决方案.方案对反射内存网与传统计算机网络技术进行了比较;最终采用了反射内存网.【期刊名称】《电脑与电信》【年(卷),期】2010(000)011【总页数】3页(P67-69)【关键词】反射内存网;分布式仿真;飞行仿真;实时网【作者】郭翠珍;郭剑;谭方勇【作者单位】苏州市职业大学,江苏,苏州,215104;国网电力科学研究院,江苏,南京,210016;苏州市职业大学,江苏,苏州,215104【正文语种】中文1.引言分布式虚拟现实技术(Distributed Virtual Reality)是不断发展的虚拟现实技术和计算机网络技术相结合的产物,它融合虚拟现实技术和计算机网络技术的各项特点。
目前,它已经成功地应用于军事、航天、医疗和娱乐等领域,并在教育、工程设计与制造、电子商务等方面显示了良好的应用前景[1]。
分布式飞行仿真系统,就是一个分布式虚拟现实系统,它为新机型的预研、实验、优化和评估等提供了一个可视化的验证平台。
分布式飞行仿真系统由多个节点组成,在节点之间会有大量的数据传输。
分布式飞行仿真属于军事仿真应用,对实时性要求较高。
在分布式飞行仿真系统中,延迟主要由以下几个因素造成的:1)计算延迟。
由于模型中含有大量的迭代计算等,造成计算机计算延迟;2)网络延迟。
数据在仿真节点之间传输需要一定的时间,造成了数据传输的网络延迟。
针对上述延迟因素中的计算延迟需要优化模型、提高计算机性能等以减少延迟时间。
针对这种情况,本文采用反射内存网技术,设计分布式飞行仿真系统的通信协议,以满足分布式飞行仿真系统对实时性的要求。
2.分布式飞行仿真2.1 分布式飞行仿真概述系统仿真技术,是以控制理论、计算机技术和相似原理为基础,以计算机和各种物理效应设备为工具,借助系统模型对真实的或设想的系统进行试验研究的一门综合性的技术[2]。
基于反射内存网的多飞行模拟器时间同步
基于反射内存网的多飞行模拟器时间同步
徐琦;方澄
【期刊名称】《火力与指挥控制》
【年(卷),期】2009(034)011
【摘要】飞行模拟器是一个复杂的分布式实时仿真系统,而多个飞行模拟器的联网则要求高精度的同步、更高的实时性.首先对单台飞行模拟器的网络结构、同步机制进行了描述,然后介绍了反射内存网的工作原理,并利用反射内存网作为同步信号的传输链路,对多飞行模拟器组网的同步进行了研究,同时对反射内存网和以太网结构并存的特点进行了分析.
【总页数】4页(P164-167)
【作者】徐琦;方澄
【作者单位】空军军训器材研究所,北京,100195;空军军训器材研究所,北
京,100195
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
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1.基于反射内存网的飞机仿真试验数据库系统研究 [J], 高振江;乔社娟;王琪
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晓曼;郑磊
5.基于PXI总线和反射内存网的接口测试系统设计 [J], 刘贤敏;周章勇
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基于反射内存网的通用航电仿真平台设计
基于反射内存网的通用航电仿真平台设计
白曦;张鹏
【期刊名称】《电子科技》
【年(卷),期】2013(026)006
【摘要】针对传统航电仿真平台通用性差、实时仿真支持不足的问题,基于实时反射内存网技术,设计通用航电仿真平台.平台采用分布式架构,支持全数字和半实物仿真,满足了航电仿真通用性、实时性、易用性和可扩展性等要求.原型系统测试表明,该设计方案可行.
【总页数】3页(P137-139)
【作者】白曦;张鹏
【作者单位】中国航空工业西安航空计算技术研究所第8研究室,陕西西安710119;中国航空工业西安航空计算技术研究所第8研究室,陕西西安710119【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
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峰;王利祥
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基于内存映射的试飞iNET数据快视分析技术
基于内存映射的试飞iNET数据快视分析技术
彭国金
【期刊名称】《现代电子技术》
【年(卷),期】2016(039)004
【摘要】飞行试验网络化iNET测试系统正逐渐取代传统的PCM测试系统,成为当前飞行试验测试系统的主要架构;试飞网络化测试的单架次iNET试验数据激增,为了满足采用新一代网络化测试系统架构的飞行试验工程对海量试飞测试iNET数据的即时处理需求,针对试验iNET网络数据的特点,采用了基于内存映射的海量试验数据快速存取及定位方法,设计了试飞iNET数据快视分析技术,实现了飞行试验iNET数据的动态快视,解决了海量iNET试验数据即时处理难题,满足了现代飞行试验iNET数据即时处理需求.
【总页数】4页(P44-47)
【作者】彭国金
【作者单位】中国飞行试验研究院,陕西西安710089
【正文语种】中文
【中图分类】TN98-34
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1.基于预留缓存的飞行试验iNET数据处理技术 [J], 彭国金;王建军;刘嫚婷
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3.基于类PCM结构过程的试飞多科目iNET处理技术 [J], 彭国金
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浅谈基于虚拟仿真的机载电子系统教学素材库设计的论文
浅谈基于虚拟仿真的机载电子系统教学素材库设计的论文浅谈基于虚拟仿真的机载电子系统教学素材库设计的论文一、引言目前,民航机务人员培训包括理论培训、实践培训、在岗培训,理论培训采用课堂教学方式,实践培训在模拟维修环境进行模拟维修操作培训,而在岗培训是在飞机维修现场进行,但是由于维修成本以及维修安全的要求,学员在岗培训过程中大部分都是以参观的形式进行的,因此在培训结束后,学员对飞机结构、操作以及工作过程了解甚少。
为了提高培训效果,减少培训成本,在理论培训过程中引入虚拟维修,将实践培训与在岗培训过程中部分内容转移到虚拟操作中。
随着虚拟现实技术的蓬勃发展和广泛应用,民航机务人员的培训转入以模拟机辅助教学为主的模式,利用虚拟现实技术将需要在维修现场进行的维护训练操作转入虚拟维修系统,大大降低培训成本,避免培训过程中出现工作失误,提高飞行安全。
当前世界的虚拟维修模拟器主要有美国Aerosim Mechtronix、加拿大CAE以及法国Faros三家公司,虚拟维修系统涵盖机载系统,按照空客公司和波音公司的数据包提供的系统设计文档进行仿真建模。
但是,这些虚拟维修系统的采购与维护等成本巨大,不适用于教学过程中。
本文提出的机载电子系统教学素材库以民航行业需求为导向,分析目前主流机型(例如B737NG、A320等)的机载电子系统逻辑,基于虚拟仿真技术实现机载系统原理、基本操作等内容,能够应用于课堂教学过程中,同时适用于课外自学机载系统的相关知识,方式灵活,大大降低了维修模拟机的教学成本。
二、民航维修培训关于机载电子系统内容的需求分析机载电子系统的教学内容的制订应以民航行业需求为导向,以民航规章要求的专业知识为着眼点,以培养应用型人才为目标,在适度的基础知识和理论体系覆盖下延伸工程技术应用的内容和关键点。
因此机载电子系统教学素材库建设内容设计过程中需要注重理论的应用,引入专业基础课程理论,实现专业课程与基础课程的纵向链接,达到理论和实践统一。
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基于反射内存网的飞机仿真试验数据库系统研究DOI :10.19557/ki.1001-9944.2019.02.020高振江1,乔社娟2,王琪3(1.西安航空学院能源与建筑学院,西安710077;2.西安航空学院电子工程学院,西安710077;3.陕西四海测控技术有限公司技术研发部,西安710075)摘要:针对飞机仿真试验过程中数据交互实时性和海量数据同步快速回放问题,该文设计了基于反射内存网的飞机仿真试验数据库系统。
在采用反射内存卡构建实时共享网络的基础上,应用Linux 系统环境下的Oracle 数据库建立飞机仿真试验数据库系统,重点研究试验过程中数据交互的实时性和多系统数据回放的同步性与快速性。
理论分析与试验结果表明,本数据库系统保证试验过程中加载、液压、温度、飞控、仿真等多个子系统的数据实时交互、快速可靠存储,并在试验运行过程中,查询数据库同步回放2h 以上的历史数据,实现飞机仿真系统整体的频响性能,提高试验效率和飞机飞行的机动性。
关键词:反射内存网;Oracle 数据库;飞机仿真试验;海量数据回放中图分类号:TP311.1文献标志码:A文章编号:1001-9944(2019)02-0083-04Design and Realization of the Aircraft Simulation Test Database System Based on Reflective Memory NetworkGAO Zhen -jiang 1,QI AO She -juan 2,WANG Qi 3(1.School of Energy &Architecture ,Xi ’a n Aeronautical University ,Xi ’a n 710077,Ch ina ;2.School of Electronic Engi -neering ,Xi ’a n Aeronautical University ,Xi ’a n 710077,Ch ina ;3.Shaanxi Sunhigh Measurement and Control Technology Co.,Ltd.,Xi ’a n 710075,Ch ina )Ab stract :For the problems of data interaction real -time and mass data playback synchronously and fast in the air -craft simulation test ,A aircraft simulation test database system using Oracle database in Linux is established ,ba sing on the real -time sharing network with reflective memory cards.The overall network composition structure of the sys -tem is described ,th e design and implementation of Oracle database system about the aircraft simulation testare in -troduced ,a s well as the real -time of data interaction and the synchronization -fast of data playback in the test process are emphases researched.Theoretical analysis and test results show the Oracle database system can ensure data real -time interactive and fast reliable storage in the test process among many subsystems ,su ch as loading ,h ydraulic ,te m -perature ,fli ght control ,si mulation ,a t the same time ,ca n payback at least two hours historical data through query the Oracle database.The overall frequency response performance of aircraft simulation system was realized ,a lso the test efficiency and the aircraft flexibility were improved.Key words :re flective memory network ;ora cle database ;a ircraft simulation test ;ma ssive data playback收稿日期:2018-11-15;修订日期:2018-12-21作者简介:高振江(1981—),男,本科,讲师,研究方向为计算机网络。
高速网络技术在各种研究型工程试验中的广泛应用[1-2],解决了多个子系统之间的实时数据共享与交互问题。
飞机仿真试验对数据的实时性要求非常高,要求实时获取、处理数据,确保飞行环境真实性。
目前,航空、航天领域中多使用以太网进行数系统建模、仿真与分析据交互[3-4],文献[5-6]分别采用以太网与本地硬盘数据管理模式和以太网与SQ L Server数据库管理模式,时延仅达毫秒级。
毫秒级的时延会造成不真实的飞行环境和条件;长时间、高频次访问也会造成数据库响应延迟增大[7],因此,开发设计一套时延小、响应快、安全可靠的网络型数据库管理系统非常重要。
本文采用时延仅400ns的G E PCI-5565反射内存卡构建数据共享型实时网络,采用O racle数据库存储各子系统的实时数据,中央控制中心系统实现历史数据同步快速回放,在不影响各子系统试验状态的前提下,提高了飞行机动性,保证了飞机飞行环境的真实性。
1系统总体设计1.1系统总体分析飞机仿真试验是一种综合性试验,主要由飞控、液压、温度等子系统提供飞行环境数据,经仿真子系统对应算法运算后,将结果数据提供给加载、频响、能源、视频监视等子系统。
一方面要求整个系统之间必须实现无缝连接,确保在数据交互、模式转换、接口匹配和数据管理等方面达到最高的兼容性;另一方面要求高速响应实时传输数据、快速运算仿真数据,以保证对当前飞行状态做出定量定性分析,对当前飞行环境做出真实确切判断,从而确保进一步的飞行动作;同时对于过程较长的复杂试验需要将多个子系统同一时刻的历史数据按照同一时间轴回放,分析决策下一步动作。
因此,飞机仿真数据管理是整个试验运行效率和飞行品质的关键技术所在。
本次设计选用时延400ns的反射内存卡构建网络结构、安全快速的O racle数据库存储管理多个系统的实时数据、中央控制中心系统整体协调同步规划试验与同步回放多系统同一时刻的海量数据。
1.2系统网络结构设计试验对象是1∶1大型飞机模型,各测控系统分散布置在模型周围,相隔距离小于200m,飞控、液压、温度试验是非常重要的原理性试验,为了防止某个节点出现故障影响整个网络,整个系统采用星形网络拓扑结构,选用专用交换机和多模光纤进行数据交互。
数据库系统和中央控制中心系统选用主流高端配置服务器机作为高性能工作站,本系统设计了23个节点,其中,飞控系统3个、液压系统5个、温度系统1个、仿真系统5个、加载系统2个、频响系统2个、视频监控2个、能源1个、数据库系统1个、中央控制中心系统1个,需要4台8口光纤交换机完成全部组网,图1所示是基于反射内存卡的系统实时网络结构。
2数据库分析与设计2.1数据库需求分析数据库是整个系统数据存储和管理的核心部分,不同试验选取的子系统和通道不完全相同,而且静态试验和动态试验的采样率也不尽相同,因此数据库设计需要满足以下要求:完整性和实时性要求数据库在获取试验数据的同时,具有快速响应存储和查询;同步性特性分析需要将各个子系统同一时刻的数据显示在同一时间轴进行数据回放,保证还原试验过程中综合状态于环境等因素的真实性,各种数据表需要带有同步性时标;综合性和模块化试验种类繁多,单个子系统通道多达256路,每个通道具有测量类型、滤波、增益、隔离等多种配置方式,既要将各个试验项目集中管理,又要将各个子系统的试验配置、通道配置与试验数据单独模块化管理。
扩展性针对大型飞机研发项目的不断更新,要求本数据库采用分布式设计、最小化共享资源,能够并行增加或删减内容。
2.2数据库结构设计针对以上需求和反射内存卡信息共享型的网络结构特点,本系统在安全实时的L inux环境下采用O racle数据库建立分布式模块化数据存储与管中央控制中心数据库视频监控2视频监控1飞控1飞控2飞控3液压1液压2液压3液压4液压5仿真1仿真2仿真3仿真4仿真5加载1加载2频响1频响2能源温度图1系统实时网络结构Fig.1System real-time network structure系统建模、仿真与分析理系统。
飞机仿真试验的多样性,子系统试验配置参数、通道配置参数与试验数据通过反射内存网将数据共享给数据库,本数据库系统按照模型关系和结构层次设计多种数据表,为了保证数据不被任意篡改设计用户信息权限管理表,表1是数据库设计的主要数据表。
数据库中各表信息采用分布式层次设计,各表须同步,如某次冲击试验的子系统选取、子系统试验配置与通道配置、子系统数据均需保持一致性,因此,每个试验的相关信息都需带有时标,同时带有试验启动、停止时标。
同一试验反复多次进行方可得到普遍性结论,高频动态试验数据量大、存储频率高,本文重点阐述试验项目管理表和各子系统数据表的结构。
实现由中央控制中心系统单独完成试验过程中海量数据回放,确保系统分工合理、性能最佳。
项目管理表定义了36个字段,包括22子系统选取、试验名称、启停标识、启动时标、停止时标、操作者、环境等信息,项目操作由中央控制中心系统统一管理,由于仿真试验类型较多,试验中各子系统以及子系统配置不同,为避免同一试验中各个子系统可能提前结束或者异常终止影响整个试验进行,表设计时采用试验名称和启动时标作为主键,缩短检索时间。
各系统数据表采用相同结构,方便批量操作,如加载1数据表定义了5个字段,主要包含时标、系统状态、传输数据序号、通道批数据、备注。