[发明专利]基于RTX与VMIC的GNC实时仿真系统构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及飞行器GNC系统地面测试领域，特别一种基于RTX与VMIC的GNC实时仿真系统构建方法。

背景技术

随着飞行器GNC技术的发展，对实时仿真系统提出了越来越高的要求，不仅仅要求计算机操作系统具有很好的实时性，而且需要其具备强大的通用功能，比如高速率数据交互，分布式处理和在线显示等。

目前，飞行器要实现复杂的多体姿态轨道动力学解算，而且模拟的单机类别模式众多，目前的仿真平台难以满足型号GNC分系统对于分布式，高实时，低成本的需求。现有的飞行器GNC实时仿真系统（采用XPC，RTLAB，DSpace和Vxworks等平台）构建时，通常采用基于DOS系统的上下位机体系结构：下位机（又称目标机）用于运行DOS系统下的实时程序，上位机（又称宿主机）用于模型编译，加载并在Windows系统下对下位机的实时程序进行监控等操作。这类构建方案的缺点在于上下位机之间数据传输的时延导致程序运行周期的增大，精度下降。特别是对于扩展多下位机的分布式仿真系统或者进行大数据量交互时，该弊端显得更加突出。此外，从硬件成本、软件操作和架构复杂度上也面临更多的挑战。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于RTX与VMIC的GNC实时仿真系统构建方法，能够满足对于仿真系统实时性的要求。

为解决上述问题，本发明提供一种基于RTX与VMIC的GNC实时仿真系统构建方法，包括：

步骤一，建立基于RTX的实时仿真平台；

步骤二，采用基于VMIC的网络通讯方式来实现闭环核心计算机之间的实时快速通讯；

步骤三，将动力学程序与单机模拟程序按照反射内存网络节点进行分布式配置；

步骤四，设置动力学转发计算机作为地面数据交互管理中心；

步骤五，通过PXI采集控制计算机，实现星地之间硬件接口及数据交换处理功能。

进一步的，在上述方法中，步骤一中，通过直接在WindowsNT系统平台下，利用增加RTX实时软件包来实现系统的实时性。

与现有技术相比，本发明通过建立基于RTX的实时仿真平台，采用基于VMIC的网络通讯方式来实现闭环核心计算机之间的实时快速通讯，将动力学程序与单机模拟程序按照反射内存网络节点进行分布式配置，设置动力学转发计算机作为地面数据交互管理中心，通过PXI采集控制计算机，实现星地之间硬件接口及数据交换处理功能，实现GNC实时仿真系统平台搭建，满足对于仿真系统实时性的要求，解决了地面仿真测试对仿真系统分布式，高实时和低成本的需求

附图说明

图1是本发明一实施例的基于RTX与VMIC的GNC实时仿真系统构建方法的流程图；

图2是本发明一实施例的基于RTX与VMIC的GNC实时仿真系统框图；

图3是本发明一实施例的RTX的体系结构图；

图4是本发明一实施例的反射内存通讯管理示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明提供一种基于RTX与VMIC的GNC实时仿真系统构建方法，包括：

步骤S1，建立基于RTX的实时仿真平台，通过直接在WindowsNT系统平台下，利用增加RTX实时软件包来实现系统的实时性；具体的，步骤S1避免了上下位机之间的数据交互所产生的延时，且模块化分布式仿真架构提高了仿真系统的可靠性和灵活性，具有更强的拓展性，同时只用一台计算机实现模型在线运行与编译，加载，监控等功能，架构简单，成本低；

步骤S2，采用基于VMIC的网络通讯方式来实现闭环核心计算机之间的实时快速通讯；具体的，VMIC是一种内存共享机制的的新型网络通讯方式，用来实现闭环核心计算机之间的实时快速通讯，采用内存共享机制，极大减少了GNC闭环各地面仿真计算机之间数据交互时所产生的延时，从而提高了实时性；

步骤S3，将动力学程序与单机模拟程序按照反射内存网络节点进行分布式配置；具体的，这里一方面能够避免一台计算机过度使用资源，特别是单机模拟计算机与GNC星上计算机之间的串口通讯不会影响到动力学程序运行，另一方面使得模型能够实现模块化功能区分，有利于仿真任务拓展；

步骤S4，设置动力学转发计算机作为地面数据交互管理中心；

步骤S5，通过PXI采集控制计算机，实现星地之间硬件接口及数据交换处理功能。