[发明专利]一种基于RTX‑HLA‑反射内存卡的可重构分布式实时仿真方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机应用技术和计算机网络领域，具体涉及一种基于RTX-HLA-反射内存卡的可重构分布式实时仿真方法。

背景技术

为了使分布式实时仿真系统（一个典型代表就行飞行模拟器）达到逼真的仿真效果，在系统内部，往往不仅需要对各种数据模型进行实时解算，而且需要一个延迟时间极低的确定性网络在系统之间传递数据，这样才能让各个子系统之间协调一致地工作。

传统上，我们使用“高速度以太网+上下位机”的解决方案来满足这两方面的需求。

受TCP/IP协议所限，传统的以太网并不能满足各实时仿真子系统间实时、确定地传输数据的需求。尽管可以采取一些措施（如提高网络速度、降低网络负荷等）来降低延迟，但是仍然很难从根本上解决以太网不具有实时性和确定性的固有缺陷，并且这样做均会增加额外的成本。

传统的“上下位机”的主从开发模式方案如图1所示，即实时仿真子系统中的实时计算任务在下位机（嵌入式实时操作系统，如VxWorks、RTLinux、QNX等）中执行，而包括界面显示在内的非实时计算任务则在上位机（Windows操作系统）中运行。这样，在满足实时计算任务对实时性的需求的同时，还利用了Windows操作系统对开发工具（如Visual Studio等）和图形显示接口（GUI）的强大支持等优点，从而在一定程度上提高了界面显示部分的开发效率。但是该解决方案有着固有的局限性，（1）上下位机带来了高费用、高成本和低可靠性。（2）复杂的分布式应用程序。（3）总线的传输性能容易成为系统总体性能的瓶颈。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于RTX-HLA-反射内存卡的可重构分布式实时仿真方法，解决传统的以太网结构无法满足分布式实时仿真系统对网络实时性和确定性的需求，而目前的解决方式在成本上过高，程序也太复杂的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：一种基于RTX-HLA-反射内存卡的可重构分布式实时仿真方法，包括以下步骤：

步骤一，用实时的RTX进程和非实时的Win32进程共同构建实时子系统； 

步骤二，用非实时的Win32进程构建非实时子系统；（如飞行模拟器中的视景子系统）

步骤三，将两个以上实时子系统通过反射内存网络连接至反射内存交换机，将两个以上非实时子系统通过HLA网络连接至以太网交换机，然后将反射内存交换机和以太网交换机通过以太网连接形成仿真系统；

步骤四，将两个以上仿真系统通过反射内存网络相互连接，组成仿真系统平台。

进一步的，所述实时子系统主要由用于数据收发和实时计算的RTX进程和用于界面显示或非实时计算的Win32进程，所述RTX进程和Win32进程通过实时共享内存机制进行通信。

进一步的，所述非实时子系统包括用HLA协议编写的数据收发模块和非实时计算或界面显示模块。

进一步的，所述步骤三中，反射内存网络是基于环状/星状、高速复制的共享内存网络，网络上的每一个的节点上都有一块本地反射内存卡；反射内存网络的拓扑结构是环形或星形。

进一步的，所述步骤三中，反射内存网络和HLA网络都是集中式的星型网络拓扑结构，各子系统均仅由一台通用的计算机同时完成前台的实时计算任务和后台非实时计算任务及界面显示任务。

一种基于RTX-HLA-反射内存卡的可重构分布式实时仿真系统，包括用实时RTX进程和非实时Win32进程共同构建的实时子系统，包括用非实时Win32进程构建的非实时子系统，所述实时子系统通过反射内存网络连接至反射内存网交换机，所述非实时子系统通过HLA网络连接至以太网交换机，所述反射内存网交换机和以太网交换机通过以太网络连接至以太网交换机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明能够满足分布式实时仿真系统对实时性和确定性的需求，而且其程序简单，成本低可靠性高。

附图说明

图1为本传统上下位机示意图。

图2为本发明一种基于RTX-HLA-反射内存卡的可重构分布式实时仿真方法一个实施例中实时子系统框架示意图。

图3为本发明一种基于RTX-HLA-反射内存卡的可重构分布式实时仿真方法一个实施例中非实时子系统框架示意图。

图4为本发明一种基于RTX-HLA-反射内存卡的可重构分布式实时仿真方法一个实施例的框图。

具体实施方式