【摘要】：飛控計(jì)算機(jī)在飛機(jī)的可靠性與安全性方面起著決定性的作用,它主要負(fù)責(zé)完成對(duì)飛機(jī)傳感器數(shù)據(jù)的處理、飛行姿態(tài)的控制以及余度管理等任務(wù)。而真實(shí)的飛控計(jì)算機(jī)價(jià)格不菲且不易獲得,并且不能隨時(shí)的對(duì)機(jī)載代碼進(jìn)行調(diào)試和修改,這無疑對(duì)飛控相關(guān)軟件的研發(fā)和測(cè)試帶來了極大的不便。針對(duì)此問題,本文提出了對(duì)某款真實(shí)戰(zhàn)機(jī)上的雙余度飛控計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字化建模,使得飛控計(jì)算機(jī)配套軟件的開發(fā)和測(cè)試不受真實(shí)硬件的制約。本文利用風(fēng)河公司旗下的Simics建模平臺(tái)完成對(duì)雙余度飛控計(jì)算機(jī)的數(shù)字化建模,從而加快飛控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效率,將其設(shè)計(jì)成本降到最低。甚至可以在沒有真實(shí)硬件的情況下由數(shù)字模型代替飛控計(jì)算機(jī)完成相關(guān)的數(shù)據(jù)測(cè)試以及與外圍調(diào)試軟件的通信。該數(shù)字模型在滿足真實(shí)硬件全部功能性和實(shí)時(shí)性需求的同時(shí),還能加載相關(guān)驅(qū)動(dòng)、操作系統(tǒng)以及飛控應(yīng)用軟件。本文研究?jī)?nèi)容包含以下幾個(gè)方面:(1)通過分析比較幾種數(shù)字建模平臺(tái)在仿真效率、兼容性、完備性等方面的差異,提出選取Simics作為本課題建模平臺(tái)的基本依據(jù)。并進(jìn)一步對(duì)Simics中的幾種核心機(jī)制進(jìn)行研究與分析。(2)研究了雙余度飛控計(jì)算機(jī)數(shù)字模型余度管理中的同步技術(shù)、交叉數(shù)據(jù)鏈路技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù),并結(jié)合本課題的實(shí)際情況,分別設(shè)計(jì)了同步和交叉數(shù)據(jù)鏈路的方案。(3)通過對(duì)雙余度飛控計(jì)算機(jī)數(shù)字模型整體框架的研究,搭建了雙處理器模型、橋模型、存儲(chǔ)器模型、離散量接收模型、看門狗模型、Debug1394模型、調(diào)試軟件接口模型。并將Win IO庫中并口傳輸改為UDP傳輸方式,完成整個(gè)數(shù)字模型的搭建。(4)完成對(duì)雙余度飛控計(jì)算機(jī)數(shù)字模型的測(cè)試與驗(yàn)證。先逐一對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行功能性的單元測(cè)試,以驗(yàn)證其功能完備性。之后將數(shù)字模型置于飛管系統(tǒng)仿真驗(yàn)證平臺(tái)中并結(jié)合相關(guān)調(diào)試軟件,對(duì)整個(gè)模型進(jìn)行集成測(cè)試、閉環(huán)測(cè)試以及性能測(cè)試。本論文通過對(duì)雙余度飛控計(jì)算機(jī)數(shù)字模型的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),解決了機(jī)載代碼及飛控軟件的開發(fā)和調(diào)試需要依賴于真實(shí)硬件的局限性。降低了設(shè)計(jì)成本,簡(jiǎn)化了相關(guān)的操作環(huán)境。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP311.52
【圖文】：

第一章 緒論期不得不使用舊版本的電路板或上一代硬件的技術(shù)，為后期的調(diào)試和修重大挑戰(zhàn)，特別是對(duì)于固件和驅(qū)動(dòng)程序等低級(jí)代碼，其影響則更為顯著軟件的開發(fā)過程往往要滯后于硬件的主要原因。在使用了數(shù)字模型搭建后，可以看出軟件和硬件能達(dá)到并行開發(fā)，顯著減少了釋放產(chǎn)品的時(shí)間為進(jìn)度壓力是通過增加并行度而降低的，所以開發(fā)人員可以選擇在產(chǎn)品完成更多的測(cè)試，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。與不使用數(shù)字模型相比，系統(tǒng)開以節(jié)省數(shù)周甚至數(shù)月的時(shí)間[18]。

任意網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。Simics 本身運(yùn)行在模擬主機(jī)上用戶的開發(fā)環(huán)境。主機(jī)運(yùn)行一個(gè)主機(jī)操作系統(tǒng)，比如 Micro標(biāo)機(jī)則可以運(yùn)行另一種操作系統(tǒng)。 的體系架構(gòu)如圖 2-1 所示，其內(nèi)部采用模塊化，通過為每一擬核，來使其在運(yùn)行時(shí)加載模型的具體功能，其實(shí)質(zhì)上是件。每一個(gè)模型對(duì)應(yīng)一個(gè)真實(shí)設(shè)備或者某個(gè)單板模型。Si以縮短大型系統(tǒng)的重建時(shí)間，因?yàn)橹挥邪l(fā)生實(shí)際更改的模系統(tǒng)的其余部分不受影響，因此每個(gè) Simics 設(shè)備模型都可和修改。模塊化也允許改變模擬系統(tǒng)運(yùn)行，如添加其他功。Simics 中很大一部分模塊集以源代碼形式提供給用戶，戶可以很方便的調(diào)用Simics豐富的集成庫。甚至對(duì)于Simic令行界面這些核心功能，都是作為模塊構(gòu)建并且動(dòng)態(tài)加載譯的 Simics 可執(zhí)行文件可以保持非常小。

第二章 數(shù)字模型相關(guān)技術(shù)分析。最常用的接口是 io_memory 接口，數(shù)字模型的搭io_memory 接口完成設(shè)備到內(nèi)存地址的映射。供 connect、implement、data_gramlink、connector 等以及單板之間的數(shù)據(jù)通信。plement 的配對(duì)使用可以完成底層設(shè)備間的小數(shù)據(jù)流示的設(shè)備 A 與設(shè)備 B 之間某個(gè)標(biāo)志位的傳輸，可以一個(gè) connect 接口，在設(shè)備 B 的 DML 文件中定義一個(gè)有多個(gè)接口，即可以存在多個(gè) connect 與 implement過用戶自定義設(shè)置接口名稱進(jìn)行區(qū)分。并通過調(diào)用nd()和 recv()函數(shù)完成數(shù)據(jù)的收發(fā)。Simics 的這種接口函數(shù)暴露給使用者，使得用戶可以通過函數(shù)調(diào)用的這種接口適合設(shè)備間小數(shù)據(jù)量的傳送，例如傳送某封裝好的結(jié)構(gòu)體。

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2 劉利加;曹東;王余偉;;主從式雙余度飛控計(jì)算機(jī)容錯(cuò)策略研究[J];電光與控制;2017年07期

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4 李銀海;王民鋼;孫傳新;;基于DSP+FPGA的數(shù)字導(dǎo)彈飛控計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)[J];電子設(shè)計(jì)工程;2014年08期

5 高麗娜;楊寶奎;;容錯(cuò)飛控計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)研究[J];戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù);2013年05期

6 雷杰,文順安;一種可在飛控計(jì)算機(jī)上應(yīng)用的嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)[J];航空兵器;2002年01期

7 劉英華;用于波音777飛機(jī)的主要飛控計(jì)算機(jī)[J];航空計(jì)算技術(shù);1998年01期

8 虞健飛;鐘季龍;邵帥;;基于動(dòng)態(tài)仿真激勵(lì)模型的飛控計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];電子測(cè)量技術(shù);2016年11期

9 秦學(xué)華,劉亞斌,陳小芳,謝剛;飛控計(jì)算機(jī)仿真測(cè)試板的設(shè)計(jì)和同步通訊的實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制;2004年06期

10 陳益,余松濤,馮宏文;多通道飛控計(jì)算機(jī)軟件的調(diào)試支持[J];航空計(jì)算技術(shù);2002年02期

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2 范秀峰;劉冰;;自動(dòng)測(cè)試技術(shù)在飛控生產(chǎn)線中的應(yīng)用[A];2014航空試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2014年

3 戴俊;楊忠;沈春林;;CPLD與16C554在無人機(jī)飛控計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用[A];江蘇省自動(dòng)化學(xué)會(huì)七屆四次理事會(huì)暨2004學(xué)術(shù)年會(huì)青年學(xué)者論壇論文集[C];2004年

4 雷杰;;一種嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[A];第三屆全國嵌入式技術(shù)和信息處理聯(lián)合學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

5 秦旭東;陳宗基;李衛(wèi)琪;;我國大型民機(jī)的非相似余度飛控計(jì)算機(jī)的研究[A];大型飛機(jī)關(guān)鍵技術(shù)高層論壇暨中國航空學(xué)會(huì)2007年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

6 錢正祥;葉艾;趙博;;無人機(jī)航電設(shè)備檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];第七屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

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2 本報(bào)記者 陶?qǐng)@　駐美特約記者 Lindoo;藍(lán)天之上的“鷹”[N];電腦報(bào);2014年

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2 歐陽潤宇;容錯(cuò)飛控計(jì)算機(jī)架構(gòu)設(shè)計(jì)與虛擬化驗(yàn)證平臺(tái)構(gòu)建[D];電子科技大學(xué);2018年

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8 陳云;CAN總線飛控計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與開發(fā)[D];南京航空航天大學(xué);2016年

9 王樹叢;飛控綜合測(cè)試平臺(tái)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2013年

10 楊飛;余度飛控計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)和仿真技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

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