基于GPU指令转发的虚拟化图形引擎设计及实现

为了满足机载座舱显控系统对图形引擎的性能要求，设计了一种基于半虚拟化的机载图形引擎实现方案，并在嵌入式平台上进行实现和测试.结果表明采用本文设计的虚拟化图形引擎，可以满足多个虚拟机同时使用GPU进行绘制的需求的同时，可以有效发挥多核CPU的性能,在提高了产品集成度的同时，显著提升了机载图形应用的性能。     

机载嵌入式可重构信号处理系统设计

为使机载嵌入式信号处理系统性能更加均衡,更好地适应机载嵌入式环境,在比较三种传统的机栽信号处理系统架构的基础上,提出了一种系统可伸缩、功能可重构的信号处理系统架构,并分析了其系统特性和关键技术。从可编程能力、处理性能、通用性以及可扩展性等方面比较了三种信号处理系统架构,结果表明:可重构信号处理系统架构具有较强的综合性能,能更好地满足机载嵌入式应用的需求。     

集群渲染在航天仿真中的研究与实现

三维图像处理在航天仿真中占有重要地位,需要海量的计算与存储资源。传统的单机渲染模式已不能满足日益增长的渲染需求,采用集群计算技术已成为必然的技术途径。在研究集群渲染的基础上,构建面向航天试验仿真的集中式渲染农场。应用结果表明,该平台不仅极大地提高工作效率,而且具有良好的可扩展性和开放性,同时还具有良好的经济效益。     

国产平台下机载矢量地图设计

国产平台相较国外商用平台性能较低,在国产平台下实现矢量地图面临诸多问题。通过矢量数据压缩、复杂多边形的三角剖分、瓦片金字塔等方法对地图数据进行预处理,生成适合机载环境使用的数据,方便数据加载、检索和渲染。采用合理数据调度策略减少数据读取,优化要素渲染实现,可以在国产平台下平稳运行机载矢量地图。测试表明：采用合理的设计,在国产平台下可运行机载矢量地图。     

机载大屏幕显示器SoC图形系统设计

设计一种基于芯片级系统(So C)的机载大屏幕显示器图形产生系统,对图形系统框架、大分辨率图形产生、矢量汉字显示、PCIe接口等关键部分进行了详细说明。结合实际使用需求,绘制了典型画面。基于So C的图形产生系统有效地解决了传统的基于CPU+GPU图形系统功耗高、体积大的问题。随着应用处理器的迅速发展,So C图形系统性能将快速提升,形成系列化产品。     

基于微服务的栅格地图网络化分发技术设计与实现

介绍了栅格地图数据网络化分发技术设计及其应用, 实现了地图引擎和地图数据的解耦。通过研究 栅格地图数据结构和OGC 接口标准,提出一种基于微服务的地图服务框架,设计了面向网络的卫星影像、地 形高程数据解析算法和Restful 分发接口,该技术可为多源异构地图引擎提供地图数据源及服务。经过试验, 机载GIS 引擎及非嵌GIS 引擎均可调用、显示该服务,该技术可广泛应用于机载后舱、地面站、网信体系等领域, 未来网络条件成熟也可应用于机载前舱。     

飞行管理系统机载性能数据库应用技术研究

飞行管理系统(FMS)在垂直轨迹预计、垂直导航参数信息预报和垂直导引功能方面对飞行性能数据计算提出了大量需求,为了高效管理和实时使用飞行性能数据,提出了设计与创建机载性能数据库,分析了性能管理中机载性能数据库的组成、表结构、数据库文件生成与加载过程。提出采用性能数据库管理功能,进行读取、索引、查询、插值等方式处理性能数据,提高了飞行管理机载软件实时计算效率,有力地支持了机载软件工程化开发和系统验证。     

MPC8270最小系统的设计与实现

针对机载系统对嵌入式计算机性能和可靠性的要求，研究了基于MPC8270的嵌入式最小系统的原理、设计和实现，并分析了最小系统的性能。试验结果表明：最小系统具有处理能力强、集成度高、功耗低和系统扩展能力强等特点。     

基于某产品的三维装配工艺指导软件的开发与研究

根据实际项目需求,为提高装配效率,结合三维图形渲染引擎OSG,设计开发了一个交互式的三维工艺装配作业指导软件,实现了现场装配工艺信息的三维化。详细描述了软件的组织架构和装配工艺数据的模型结构;应用XML技术定义了装配工艺数据在XML中的数据格式,解决了装配工艺数据在异构应用间的交换传输问题;最后对装配作业指导软件进行了展示。     

某型军机军械火控系统自动测试仪的设计与研究

传统的机载火控系统性能测试技术含量低,不能满足现代战争的需要.为提高部队的快速反应能力,研制了一种基于VXI总线技术组建的机载火控系统自动测试,并给出了测试仪的硬件配置和在Lab Windows/CVI环境下的软件模块化设计方案及实现方法.机载火控系统自动测试仪的研制,为部队战时或训练现场实时测试机载火控系统的主要性能提供了方便.     

面向未来飞机的机载网络存储系统研究

根据未来飞机航电系统的拓扑结构以及机载各类数据特征，提出了一种高性能、高吞吐量和高可靠性的机载网络存储系统设计方法，从而满足了未来飞机对高性能存储系统的需求，允许机载各个设备客户端对服务器进行透明的文件访问，实现了跨平台的数据共享，为网络存储系统关键技术在航空产品上的进一步应用提供了技术基础。     

基于机载多核弱序存储模型的共享内存驱动软件设计方法研究

随着航空电子系统承载的应用日趋复杂，飞机对机载计算机的计算力和功耗比要求不断提升，这也推动了嵌入式多核处理器的加速应用和普及。多核处理器在航空电子设备的深入应用，随之而来的是运行其上的软件复杂度急剧上升，面向应用的航电系统设计面临挑战。多核处理器平台由于需要面对并行、指令乱序、资源共享冲突等问题，而目前国内大多数机载嵌入式软件和驱动仍然是基于单核处理器设计和实现的，影响最大的是在机载嵌入式实时操作系统环境下的驱动软件，因此需要充分考虑多核带来的各方面影响，尤其是需要兼顾共享内存等资源的使用冲突和实时高效要求。本文结合机载航电多核处理平台的特点，提出了一种基于机载多核弱序存储模型的共享内存驱动软件设计方法，并基于该方法设计了FC 总线驱动和MBI 总线驱动，项目应用结果表明，设计的驱动程序在多核处理器平台上数据传输正确，验证了方法的正确性和有效性。     

多窗口传输协议及其在航空电子系统大数据传输中的应用

随着航空电子系统模块化技术的发展,系统内大数据传输的需求越来越明显,现有的几种大数据传输方式或需要更改现存系统架构,或需要系统具有特定功能支持,难以在不同的航空电子系统中进行广泛应用。为解决这一问题,本文提出一种可在系统应用层中实现的多窗口传输协议及其实现方法。该协议使用额外的资源同时进行多窗口信息传输,保证了在机载网络不稳定环境下传输的速率和稳定性,满足系统大数据传输的需求。而且方法在应用层实现,避免了对系统现有硬件和软件架构的更改,适用范围较广。     

针对机载环境应用的视频编码器的优化与实现

本文针对机载航空视频记录的特点,介绍了在 TMS320DM6467平台上实现 H.264视频编码器的算法设计与优化方法.在软件整体设计优化的基础上,结合 TMS320DM6467的平台特点,给出了一套结构优化方法,主要包括提高代码并行性及高效利用协处理器 HDVICP 的算法运算子模块.测试结果表明,通过优化,在保证图像质量损失较小的情况下,编码器的编码速率有显著提高     

计算机图形系统发展简述

飞机座舱显示控制系统是航空电子系统的核心子系统,其技术基础之一是计算机图形学。本文简要介绍了计算机图形学的发展历史及其标准,重点分析了计算机图形系统从专业图形工作站到PC机到嵌入式设备的发展历程,可作为研究机载嵌入式图形系统的理论背景。     

基于分区代理机制的FC通信虚拟化方案设计

随着航电系统的发展,处理平台的集成度逐步提高,多核处理器集成多个应用将是未来应用的趋势。 但在使用多核处理器的系统中,由于多个处理器核并行运行,需要解决通信资源在多个处理器核之间的共享问 题。本文提出了一种基于分区代理机制的FC 通信虚拟化方案设计,可以实现多核架构下多应用、多分区共享 FC 网络接口设备进行通信。     

机载网络时间触发通信调度设计优化与评价方法

机载网络是航空电子系统实现信息传输与功能综合的关键组成,引入时间触发（TT）机制并安排合理通信调度可以有效保证机载网络实时可靠通信,但需要首先面对多种调度设计方法的选择问题。在总结了时间触发通信过程与特征的基础上,以时间触发以太网为分析对象,给出了基于可满足性模理论（SMT）、混合整数规划（MIP）和启发式算法等不同约束引导下的调度模型,并形成了基于强化学习（RL）的调度方法;从调度设计的求解能力与性能保障角度出发,建立了包括求解时间、可求解规模、传输延迟和调度模式的评价指标。以工业规模网络为研究案例对不同调度方法进行了验证分析,在评价指标的引导下对比分析了各种方法的适用场景,其中SMT方法可支持小规模案例,MIP方法具有明显的TT消息传输和调度求解运算优势,以遗传算法为典型的启发式方法和RL方法可实现大规模案例调度,虽然其TT延迟略高于MIP方法,但速率约束消息延迟优化程度分别达到7.97%和12.35%。在此基础上,进一步探讨了未来航电系统机载网络时间触发通信调度设计优化技术的发展趋势。     

基于SIMICS的ICP系统模块仿真技术研究

随着机载综合化航电系统的日益复杂,航电系统中软件的开发和验证也日益困难.通过研究基于SIMICS的仿真平台及二次建模技术,建立了综合核心处理机(ICP)中几种通用功能模块(CFM)的仿真模型,为系统软件和应用软件的开发、调试、测试、综合等提供了一套虚拟仿真环境,实现了软硬件协同开发,缩短了项目研制周期,提高了工作效率和软件质量,较大地提升了复杂机载软件产品的研制能力.     

基于增强现实技术的飞行视景系统

提出一种基于增强现实技术的新型飞行视景系统。该系统利用机载图像设备及飞机位姿传感器，计算飞机获得的真实空间兴趣点的三维信息，并据此实时叠加相应的可视化信息，最终形成虚实融合的图像显示在飞机的显示设备中，便于飞行员能同时感知飞机外部的真实环境和相应位置上的关键信息。这套系统具有数据量小、显示直观的特点，能为飞行员提供更加有效的信息，具有广阔的应用前景。