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题目:基于实时系统的飞控组件测试系统设计

关键词:Windows+RTX;实时操作系统;驱动程序;PXI总线

  摘要


飞控组件是现代导弹系统的核心部件,其质量和可靠性是保证导弹系统性能和作战效能的关键因素。因此在研制过程中必须构建相应的测试手段,全面对飞控组件的性能进行考核、验证和评估。本文针对飞控组件性能测试系统的高实时性和高可靠性展开研究和设计。

首先,介绍了测试系统的总体设计,划分了测试总控计算机、遥测数据采集两个分系统,简要描述了分系统组成、具体功能和测试系统的总体外型设计。针对测试系统的实时性需求,详细阐述了操作系统的选型问题,通过从实时性、稳定性和易用性等方面对几种实时系统进行对比分析,选取了采用RTX对Windows进行实时扩展,经过试验验证表明,系统的实时性能够满足测试系统需求。

其次,详细分析了PXI总线的特点,介绍了基于PXI总线的测试系统板卡设计和板卡的RTX系统驱动程序的开发流程、实现方法和技术要点。举例说明了RS422总线通讯板的RTX驱动程序开发。同时详细介绍了采用共享内存方式用于Windows与RTX上下层之间的通信。

接着,介绍了测试系统的软件设计。在RTX驱动开发模型的基础上,完成了测试总控软件和遥测采集系统软件的设计与实现。采用NI公司的Measurement Studio8.0作为测试总控软件控件,Blue Sky公司的ProEssentials图形控件作为事后数据处理分析软件;同时深入介绍了基于Vega的视景仿真技术在遥测采集系统软件中的应用,上述技术实现了测试软件友好的人机交互界面和逼真的仿真测试场景。

最后,通过对真实飞控组件产品的系统联试,进行了20余个典型攻击条件下的半实物仿真测试,全面验证和考核了测试系统的功能和实时性能。通过测试系统在固定运算周期内消耗时间的分析,表明基于RTX的测试系统实时性远远满足系统需求。