● 摘要
本文以基于MATLAB/xPC实时操作系统的无人机仿真平台为工程背景，设计实现了能适应大型复杂系统仿真的分布式实时仿真平台。针对仿真平台与具体仿真模型无关的特点，重点讨论了实时飞行仿真平台的相同需求和需要重点解决的网络通讯、通用监控组件、跨平台的无缝集成等共同的关键问题。首先，对仿真平台进行需求分析和体系结构设计，并主要从通用性与实时性角度阐述解决一些关键问题的思路和方法，如平台结构、接口、监控组件及网络模型等。在具体的需求分析、结构设计、管理软件开发和通讯模型设计等问题上结合了基于MATLAB/xPC体系结构的某无人机仿真平台开发进行了相应分析。其次，根据仿真平台的软件组成分别论述了具体开发中的设计思路、关键问题及解决方法。主要包括：1)在基于MATLAB/xPC体系结构的无人机仿真平台上位机管理程序开发中，采用面向对象方法和M脚本语言开发图形界面程序，并在其中嵌入VC环境下开发的AvtiveX图形界面控件，解决了控件与主程序之间的消息和属性通讯机制；2)采用多线程技术及XML接口文件实现了具有通用性的数据存储转发以及实时监控节点程序；3)设计了基于反射内存和以太网的双环网络通讯模型，在满足系统实时性同时提高了平台的扩展性；4)地面控制站的需求分析及软件模块设计。最后论文开发的基于MATLAB/xPC的无人机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，极大的支持了新型飞机的研制工作，具有重要的国防建设意义。