● 摘要
针对航天飞行器设计过程的开发周期长、设计成本高、风险大、难于验证的问题,在航天飞行器设计中,一般会采用仿真技术对部件和系统进行仿真。半实物仿真技术支持航天飞行器的设计、验证与调试工作,能够有效降低研制成本,提高研制成功率。某型号在研航天飞行器中引入了大量总线技术,需要构建分布式半实物仿真系统支持其研制工作。在仿真系统中,总线仿真是仿真任务的关键与核心,控制软件则是仿真系统运行的基础。 论文首先介绍了仿真平台设计目标、系统结构和功能模块,建立了总线仿真模型与控制任务框架。 接着,论文分析了多种航天总线标准,探讨了利用现有硬件平台FPGA中存在的空余资源,建立总线监控与转发模块,将仿真单元内部的总线数据透明的通过以太网进行数据转换、消息转发工作,从而支持实物部件基于以太网的透明传输。 另外,论文针对仿真平台中多种类型通信任务并存的特点,提出了基于实时中间件TAO(The ACE Orb)的控制任务架构。进一步探讨利用TAO提供的跨平台、跨语言的支持,以及高效、可预测、端到端的服务质量保证,并利用多种CORBA服务,构建出一个实时、可靠、可扩展的仿真系统网络通信服务。 最后,经过原型系统的验证,本文实现的总线仿真方案与网络通信模型,可以满足目标飞行器对仿真平台的技术要求,从而为型号航天飞行器的研制工作提供了有效支持。