某总体设计仿真平台的设计与开发

论文摘要

本文以某总体设计仿真平台为工程背景,围绕实现经济型、通用型无人机总体设计仿真平台的设计方法展开讨论,设计开发了适应不同机型实验研究的分布式总体设计仿真平台,并对仿真平台中的基于以太网的通用通讯模型及混合组网方式,开放性信息管理,仿真平台控制台的多任务调度与同步进行了重点研究与实现。首先,论文采用软件工程中的需求建模与分析方法建立了总体设计仿真平台的需求模型及各子仿真系统的需求分布模型图,并提出了开发无人机总体设计仿真平台要解决的关键问题。然后,论文研究了基于以太网的挂牌交互式通讯协议,建立了混合网络通讯模型,解决了基于以太网的挂牌交互式协议工程实现中的丢包,传输异常等问题,完善了协议应用层的数据匹配和过滤机制,实现了当发送与接收数据格式更改时,用户无需更改源程序的高层协议功能。论文在分析仿真平台开放性扩展需求的基础上,设计了基于XML的快速平台生成机制,并进行了仿真平台参数建模,XML全局配置文件创建,XML文件与各子仿真结点的自动链接,实现了具有良好重建能力的开放性仿真设计平台。最后,在对总体设计仿真平台功能模块分配的基础上,给出了控制台的多任务调度策略及时钟同步策略,采用多线程方式实现了控制台多任务的创建,中断计数的时钟控制方式实现了仿真任务间的同步。论文开发的总体设计仿真平台已经安装交付给使用单位,目前整个仿真系统运行良好,极大地支持了多种新机型号的研制工作,具有重要的国防建设意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 论文研究意义及目标
• 1.3 论文研究背景
• 1.3.1 无人机概述
• 1.3.2 分布式仿真技术的发展
• 1.3.3 实时飞行仿真平台的研究现状
• 1.4 论文研究的主要内容与技术难点
• 1.5 论文的组织结构
• 第二章 总体设计仿真平台的需求分析与关键问题的提出
• 2.1 总体设计仿真平台需求分析
• 2.2 总体设计仿真平台需求建模
• 2.3 设计中需研究解决的几个关键问题
• 2.4 小结
• 第三章 基于以太网的开放式数据通讯模型的研究与集成
• 3.1 总体设计仿真平台组网方式
• 3.2 挂牌交互式协议
• 3.2.1 挂牌交互式协议的设计
• 3.2.2 挂牌交互式协议的数据结构
• 3.2.3 挂牌交互式协议的同步策略
• 3.3 挂牌交互式通讯协议的工程应用
• 3.3.1 工程逻辑模型测试
• 3.3.2 通讯模型的封装及其在总体设计仿真平台中的应用
• 3.4 对于挂牌交互式协议的进一步研究
• 3.5 小结
• 第四章 开放式信息的管理与研究
• 4.1 开放式信息管理的意义
• 4.2 XML 文档规范
• 4.3 开放式数据模型的实现
• 4.3.1 开放式数据字典
• 4.3.2 XML 文件的解析实现
• 4.3.3 XML 处理的类属实现
• 4.4 仿真平台中各子系统与数据配置文件的自动链接
• 4.4.1 平台通讯数据与数据配置文件的自动链接
• 4.4.2 地面站控制台与数据配置文件的自动链接
• 4.4.3 曲线、参数显示与数据配置文件的自动链接
• 4.4.4 仿真数据库与数据配置文件的自动链接
• 4.5 小结
• 第五章 总体设计仿真平台软件的设计与实现
• 5.1 总体设计仿真平台的总体结构
• 5.1.1 高层结构设计
• 5.1.2 总体设计仿真平台软硬件结构
• 5.2 总体设计仿真平台的详细设计与实现
• 5.2.1 人机交互设计
• 5.2.2 分布式实现机制
• 5.2.3 文档数据库的开发
• 5.3 总体设计仿真平台的时间管理与调度实现
• 5.3.1 控制台任务的划分
• 5.3.2 多任务的同步与调度
• 5.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及研究成果
• 致谢