三维视景仿真系统的软硬件开发研究

根据三维视景仿真系统的开发要求,利用软硬件相关知识,建立了一套软件与硬件结合的三维视景仿真开发平台,同时介绍了建立此平台所需的一系列开发软件和要求的硬件支持。着重分析了各个软件适用情况和硬件配置作用,以及根据项目选择合适的开发环境。此开发平台具有计算速度快,运行速度快,硬件平台体积小,软硬件结合灵活的优点。仿真试验得到的运行结果和预期目标的对比,表明此开发平台的设计是合理的,效果是达标的,并且对三维视景仿真系统的进一步开发具有一定的指导意义。     

测控中心计算机系统的自主可控技术研究

测控中心计算机系统是测控中心的核心枢纽,通过自主可控技术加强其安全性,摆脱对国外软硬件的依赖,是当务之急。在分析测控中心计算机系统特点的基础上,对测控中心计算机系统自主可控技术的研究与实践进行了总结,列举了实践中遇到的基础部件国产化程度不高、开源软件问题多、自主可控产品商品化程度不高等问题。针对自主可控技术不甚成熟的情况,提出了国产软硬件产品的技术摸底、详尽测试、加强基础软件的版本管理和控制等发展建议,以推动自主可控技术在测控中心领域的应用和发展。     

航天测控中心系统自主可控建设的研究与思考

着眼于我国航天测控中心系统信息安全的形势要求,对系统软硬件平台自主可控技术的应用现状进行了分析,指出了当前存在的一些安全隐患问题。立足于航天测控中心系统当前发展实际,结合信息安全方面的特殊要求,从加强自主可控的顶层设计、抓好测试验证、分层推广应用等方面提出了系统自主可控建设的思路。针对自主可控建设的长期性和复杂性,从技术继承与发展、技术引进与对外合作、系统升级与安全平稳过渡等三个方面,探讨了在自主可控建设的进程中应该处理好的几个关系问题。对于当前我国航天测控中心面临的自主可控建设有一定的借鉴意义。     

测控设备自主可控发展建设探讨

针对测控设备国产化建设需求,全面阐释自主可控的概念,系统分析国家层面的自主可控基础软硬件产品发展现状,以及测控设备目前软硬件应用现状。分别针对国产和外购2款核心FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)、DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理)元器件,进行性能比对和应用分析,说明目前测控设备应用存在的问题和潜在的风险隐患,提出宏观层面的自主可控产业链发展建议,探讨测控设备自主可控建设发展思路。简单综述目前自主可控建设发展的几个成功案例。分析结果表明:目前测控设备自主可控已经具备了一定的软硬件国产化发展基础,其国产化建设势在必行。     

基于 FACE 思想的软件通用运行环境设计

未来机载能力环境（FACE）思想由美国军方、工业界和学术界共同发起,它针对机载航空电子软件系统提出了一种新的业务模型和参考架构。通过制定参考架构核心元素间的接口标准以及定义基于共识的通用数据模型可以为软件模块的跨平台重用提供便利。本文通过分析 FACE 参考架构的核心思想,结合实现层面的具体考虑,提出了软件通用运行环境的设计方案,旨在硬件计算平台上进一步搭建一个软件计算平台,使得应用软件模块在能够正常运行的基础上尽可能地实现“一次开发,多次应用”。     

基于控制论的信息系统自主可控能力分析

利用现代控制理论分析试验信息系统自主可控能力是一种可行的技术思路。具体方法是:在梳理系统自主可控能力约束条件的基础之上,以一种时变线性系统来定义试验信息系统,同时遵循控制系统的表述方法,将构建试验信息系统的各子系统自主可控能力的组合定义为状态向量,将各子系统自主能力和软硬件设备可控能力的组合定义为控制向量,把系统的完全自主可控状态确立为最终的期望目标,并用数学表现形式表示为相应泛函数,这样就可以利用二次线性最优控制问题方法求解自主可控分量的一般形式,这个结果就是试验信息系统自主可控能力最优的条件。     

实时高可用测控集群关键技术研究

针对实时测控信息类型复杂、信息处理和控制方法多样、对实时性和可靠性要求高等特点,构建了一种基于集群计算平台的实时、高可用测控系统,在此基础上提出了一主一备双工热备节点的分布式集群管理控制模式,即在系统运行过程中任务除在一个节点上进行处理外,另一节点同时运行该任务处理(但不输出处理结果),在此基础上设计了任务故障监测的心跳机制、任务故障迁移和恢复的分配方法。通过实验证明,该方法能在一个处理周期内发现任务故障,并实现故障任务的迁移和恢复,不仅减少了系统建设成本,而且缩短了故障任务迁移和恢复时间,提高了测控系统的实时性、可靠性。     

基于PHengLEI的非稳态电热除冰过程仿真

为了填补国产自主可控CFD软件风雷平台的防除冰功能开发的空白,本文建立了电热除冰计算模型、计算方法和非稳态导热模型,并在国家数值风洞风雷平台（PHengLEI）基础上,集成了非稳态电热除冰计算和非稳态导热计算功能。通过与主流商业CFD软件仿真结果和实验数据的对比,验证了导热和非稳态电热除冰程序的准确性。针对某飞行工况进行了电热除冰计算,通过对表面溢流水、表面温度、结冰量的计算结果分析,发现合理布局加热片、设计加热热流密度和电热除冰控制率,可实现电热除冰系统的安全运行和能源的高效利用。     

基于ATA2300标准的主最低设备清单建议稿开发平台研究

随着民用飞机的研制和运营,飞机主制造商需同时开展主最低设备清单建议稿（简称PMMEL）项目的开发和验证,以提高民用飞机的派遣可靠性并获得局方的认可。为实现对PMMEL 项目开发和验证过程产生的相关数据通过规范化的方法进行管理,亟需开展相关开发平台的研制和应用。研究PMMEL 项目开发的实施过程和行业需求,基于ATA2300 标准明确了PMMEL 开发和验证过程的数据管理需求;在此基础上,构建PMMEL 开发平台,经过完备的系统功能测试保证系统可靠性后,进一步采用实际的PMMEL 项目数据对平台进行概念验证,证明平台的业务符合性与匹配程度。结果表明：通过平台的建设和使用进一步规范了PMMEL项目的开发和验证数据,能够为后期运行支援类手册的编制奠定重要的数据基础,同时,平台具备持续可扩展性,能够伴随我国国产民机的持续运营开展进一步的智能化扩展。     

基于国产DBMS的数控制造信息管理平台

提出了基于国产数据库管理系统(DBMS)的数控制造信息管理的整体解决方案.采用国产DBMS-OpenBASE,建立集成化的数控制造信息管理平台体系结构.在数控制造资源统一模型的构建、数据库移植等技术研究的基础上,构建集成化的数控制造信息管理平台.     

航空发动机数控系统综合仿真平台设计

综合现有软硬件资源,采用模块化方法设计了航空发动机数字电子控制系统综合仿真平台,其框架主要包括发动机模型系统、传感器信号模拟与处理、控制器快速原型等子系统.发动机模型系统采用集成仿真环境调用液压执行装置和发动机数学模型库方式设计;快速原型系统采用Matlab/Simulink环境下将控制程序封装成S-Function的方法设计;软件设计重点描述了混合编程与定时器编程技术.以某双轴涡扇发动机为应用对象,进行控制系统数字仿真、半物理模拟试验和台架试车,在相同控制参数下,仿真试验与台架试车结果相似,表明所设计综合仿真平台具有工程应用价值.      

TI6678多核DSP以太网接口的设计与实现

DSP的以太网接口在信号处理设计中应用的越来越广泛.介绍了TI6678多核DSP以太网控制器的内部结构和工作原理,给出了DSP以太网接口的硬件电路设计方案和软件开发流程.结合应用需求,介绍了基于以太网远程加载的应用实例,为TMS320 C6000系列DSP的以太网接口设计提供了参考.     

基于ARINC429总线数据仿真测试方法的研究与应用

由于嵌入式软件对目标硬件平台的依赖性,在宿主机环境下无法编译运行。因此,在宿主机环境下通常采用仿真的方法来实现对嵌入式软件的测试。提出了一种基于ARINC429总线数据仿真的方法,通过对被测嵌入式软件代码中的读写硬件接口进行仿真,实现被测嵌入式代码在宿主机环境下动态运行,从而达到在宿主机环境下对嵌入式软件进行系统功能测试的目的。     

基于MDA的社区服务平台构建方法研究

为解决传统软件开发过程中的开发效率、系统移植、软件质量等诸多问题,以现代化社区服务平台开发为例,提出并实现了一种基于XML和MDA方法开发社区服务平台。首先利用XML对平台中的各功能模块建立各自的平台无关模型;然后用XML解析器将平台无关模型转换成相应的平台相关模型;最后按照一定的转换规则和工具将平台相关模型转换成具体的代码,从而实现整个社区服务平台。平台的实际使用验证了利用该方法开发的平台具有良好的稳定性和可扩展性。     

自主可控技术在试验任务领域的应用研究

试验信息系统是航天发射和科研试验任务的关键支撑,需要走自主可控的道路。基于此,首先说明了试验信息系统的自主可控现状,并从多方面分析了面临的主要安全威胁。基于自主可控技术发展水平及发展现状分析了推进自主可控的可行性,再分别从网络设备、计算机设备、存储设备、操作系统、数据库等基础软件、安全防护设备、核心器件等方面提出了自主可控技术应用策略,并相应提出自主可控的应用软件研制策略。最后针对推进自主可控的风险进行了深入分析,提出了具体的应对措施。经过多个典型系统应用表明,基于国产品牌硬件设备和自主基础软件平台,经过一定的适配和系统定制,能够满足试验任务强实时、高可靠性要求。     

云服务技术在航电软件研发中的应用研究

航空电子系统硬件的发展，为云服务技术在航空领域的应用提供了可能。借助虚拟化及容器管理技术， 将机载计算资源进行池化管理，并借助服务化技术，将复杂航电软件拆分为可协作的独立模块，能够实现航电 软件的快速构建、灵活部署，并提高航电软件之间的互操作能力。本文讨论了云服务技术在航空领域的应用现 状，研究并提出了一种应用于航电软件研发的云服务架构，给出了服务化和容器管理平台的实现方案，并构建 了应用原型验证环境。     

光学测量中心站远程监控系统实现

为了在执行航天任务时,远程控制数台光学测量设备对飞弹轨道的精密测量,设计了光学测量设备远程控制中心站。远程控制中心站的硬件系统完成计算机与各外置板卡间的通信,计算机使用带中断支持功能的I/O卡连接B码时统设备辨识出硬件信号;而软件系统则使用核心框架与业务逻辑层分离的方法进行设计。其中,核心框架层完成与所有接入系统的硬件传感器的通信及Windows内核级对象管理功能、中断服务功能、数据文件存储功能,核心框架只有很少的界面;业务逻辑层完成界面展现与数据处理功能,是具体的项目逻辑部分。核心框架与业务逻辑之间使用公用缓冲区与消息机制进行通信,这样,一旦软件系统的核心框架层调试完成后,将可用于更多相似的工程项目。通过分析,光学测量设备远程控制中心站可以实现全自动无人值守。