一种面向硬件在环的控制系统协同设计综合平台FWORKS

为实现航空发动机控制系统在数字仿真阶段的多用户、多学科协同功能，提高设计研发效率，搭建了全数字综合仿真平 台 — —FWORKS。针对常规数字仿真软件难以实现多用户间并行开发的缺点，采用分布式设计架构，通过以太网络将多个服务端 软件和人机交互软件相互联系，实现并行开发人数不少于30人的功能。该平台集成了EmbeddedCoder、SVN等工具，具备多学科 协同仿真、模型和算法的存储调用等功能。通过集成硬件在环平台所需第三方软件及编译环境等，FWORKS实现了与硬件在环平 台的无缝对接。结果表明：FWORKS仿真结果与传统全数字仿真的误差小于0.4%，与硬件在环平台的误差小于1%，表明该平台 仿真具有较高的准确性以及功能的有效性，为控制系统设计人员提供了开放的综合仿真平台。     

基于扩展卡尔曼滤波器的微型燃气轮机传感器 故障诊断与硬件在环验证

为了解决微型燃气轮机在变工况条件下的传感器信号故障诊断问题,提出了基于1簇卡尔曼滤波器的故障诊断方法。该方法基于V字研发流程,使用基于模型的设计方法开发了Simulink微型燃气轮机部件级仿真模型,设计了变负载条件下的传感器故障诊断与隔离系统。基于全数字仿真平台和硬件在环仿真平台对模型以及故障诊断与隔离系统进行集成验证。结果表明:基于MBD方法的全数字仿真及硬件在环仿真具有很高的一致性,能够快速实现模型转换及验证,为微型燃气轮机控制算法开发与硬件在环验证提供了有力的支持。     

嵌入式软件仿真开发系统的实现

为降低嵌入式软件开发成本和难度,对嵌入式系统硬件功能进行抽象,完全采用软件模拟真实硬件环境,提供了嵌入式软件的运行和调试“软”平台。建立了一套集编辑、编译、调试、运行等功能于一体的集成化开发系统。本文介绍了该开发系统的设计思想,着重阐述了硬件系统仿真和仿真调试器等关键技术的实现。     

三级数据的遥测交互软件架构设计及实现

针对遥测交互分系统实时处理数据量大、数据种类多样、数据收发模式灵活、技术状态变换频繁、软件维护要求高的问题,提出了一种数据池—数据表—数据通道的三级数据交互软件架构,该架构对交互分系统中所有数据进行高度抽象,采用通用化的处理过程,可以很好地适应各种需求。目前,基于该架构的遥测数据交互软件已在国产麒麟系统下实现,通过快捷、可视化的配置及灵活的人机交互,可以快速实现任务状态转换,能够满足各种航天测量任务的需求。这表明,该架构是一种理想、高效的数据交互软件通用解决方案,可推广到雷达、光学等其他测量设备。     

基于MVC架构的航电系统软件研究与应用

针对大规模复杂航电系统软件的设计和开发,引入MVC(模型-视图-控制)的软件体系架构和设计模式,对软件行为主体进行持续抽象和封装,并在项目开发过程中迭代应用。研究结果证明,采用MVC架构很好的提高了软件设计和开发的可靠性、可扩展性和可复用性,增强了应用系统软件架构的灵活性和适应性。     

多通道数字温湿度传感器的设计

介绍了基于温湿度传感器SHT75开发的新型多通道数字温湿度传感器,阐述了其硬件电路、软件结构和实现的功能.该多通道数字温湿度传感器具有准确、可靠、价格低和体积小等特点.     

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”。     

综合数据管理软件的通用架构设计

传统的综合数据管理软件因型号各异有着多种不同的软件架构,存在着维护困难的问题。本文提出了一种新的以多种软件设计模式~([1])为基础设计出的通用化的综合数据管理软件的架构;该架构扩展性好,实现了软件业务逻辑与硬件及驱动解耦、任务间解耦,并避免了资源竞争。目前应用该架构实现的某型号综合数据管理软件运行良好,实现了设计期望。     

以持续抽象策略实现软件体系架构进化

以对传统的模型-视图-控制器(MVC)体系架构框架实施的进化过程为例,针对软件系统的体系架构模式／框架设计,识别并提出一种新的进化式设计理念体系:基于持续抽象策略的进化式设计理念体系; 并探索了以这种理念体系及其语言记录和传承软件系统设计经验及其进化能力历史的可能性。本文指出,架构方案的可抽象能力是软件架构进化能力的核心因素,决定架构方案在软件进化过程中的生存能力。新的进化式设计方法学理念体系建议以持续抽象过程作为体系架构设计的进化策略,以领导软件体系架构的进化方向,持续加强软件体系架构的可靠性、可扩展性、动态性和可复用性。还介绍了这一新的设计方法学理念体系在信号和逻辑集成工具SAL Studio1．0设计开发过程中的实践。     

机载嵌入式计算机通用化BIT架构设计技术

设计开发了一种通用化BIT软件架构技术,可应用于机载嵌入式计算机。将BIT软件按照功能分为硬件驱动层、测试算法层、测试配置及控制层、应用接口层等,可极大程度实现不同硬件环境、操作系统环境下,BIT软件的可移植性,还定义了一种操作系统启动前实现硬件BIT检测的方法,可有效提高内存、CPU等硬件资源的故障检测率。     

变循环发动机完全分布式控制

采用分布式控制架构可以降低变循环发动机控制系统的重量并有利于系统的开发和扩展。提出了一种完全分布式控制架构,控制算法的计算完全分布到智能执行机构中,计算所需的参数值由智能传感器通过串行数据总线发送到智能执行机构。变循环发动机完全分布式控制系统研发的主要工作是设计分散控制算法和总线通信方案。将控制回路的耦合当作总扰动的一部分,使用线性自抗扰控制器(ADRC)观测并在控制信号中消除总扰动,实现了分散控制。在CAN总线硬件的基础上,使用CANaerospace高层协议设计了时间触发的总线通信方案。从而实现了变循环发动机完全分布式控制。在MATLAB/Simulink环境下使用TrueTime工具箱搭建了仿真系统。使用TrueTime Kernel模块仿真智能执行机构与智能传感器的计算单元,使用TrueTime Network模块仿真CAN总线,并且将线性ADRC和CANaerospace协议写入到计算单元中。仿真结果表明:所建立的变循环发动机完全分布式控制系统能够适应发动机进气状况和健康状况的大范围变化,具有较好的鲁棒性。     

基于振筒式传感器的飞行器全静压检测系统研制

提出了以80C552单片机为控制核心、基于振筒式压力传感器的飞行器全静压自动检测系统的应用设计,论述了系统的构成和工作原理,给出了系统硬件电路和软件流程。该系统在实际测试中运行良好,性能稳定,具有良好的实用价值。     

航电系统作战飞行程序仿真运行环境研究

本文对作战飞行程序(OFP)软件运行的软硬件环境及动态模拟综合(DSI)试验环境进行了介绍.通过对飞机、1553B总线系统、显控处理机和相关终端设备建立仿真模型,用纯软件实现了全部硬件环境功能的模拟.文章对该仿真软件架构及关键模块的设计进行了详细说明.该仿真软件实现了作战飞行程序在普通办公环境下的动态可视化开发.该仿真...     

基于CAN的机场助航灯恒流调光系统的设计

鉴于飞机起降的安全考虑,机场需要配备助航灯来保证机场所需要的能见度,因此机场助航灯调光系统已经有很多研究者开发过.此处的调光系统是一种利用自己开发的控制模块和CAN总线相结合而设计的系统.首先介绍了机场助航灯恒流调光系统的整体硬件结构框图和各部分的硬件框图,对硬件部分作了简要的介绍;接着重点对该系统的核心部分进行了软件方面的介绍,给出了软件流程图.     

大气数据自动测控系统设计

阐述了大气数据自动测控系统的硬件和软件设计方法,介绍了该系统的硬件和软件结构及关键技术,分析了系统的特点和功能的实现。可对各种飞行器、导弹全／静压系统以及各种大气参数仪表、显示器和传感器进行测试和校验。该系统测试精度和智能化程度高,具有较高的军事和经济效益。     

导航计算机测试软件的架构设计

为解决多种型号被测产品、在不同测试设备上的测试软件开发的问题，尽可能地缩短开发和调试时间，并确保软件的开发质量，提出了一种针对导航计算机测试这一特定领域，以提高扩展性和重用性为目标的软件架构。该架构提供了统一的测试软件设计和开发方法，规范了软件的实现过程，为测试软件的开发提供了一致性的解决方案。采用组件化的开发方法，将具有复用价值的内容封装为组件，为测试软件开发和运行提供了共享的基础平台；提供了开放式的体系结构，规定了内部的组织结构、组件类别与职责、接口规范、交互方式、组件开发方法，便于软件的扩展和修改。经过工程项目的验证，该架构满足在各种专用测试设备上、针对不同型号被测产品的测试软件快速、高质量开发的需要。     

基于达芬奇技术的智能交通图像处理SDK设计

主要介绍使用基于Ti Davinci架构的图像处理SDK软件系统设计.软件系统运行于基于TMS320DM6467的智能交通专用主机,支持智能交通领域的多种图像处理算法,算法运行于DSP核心,通过ARM与DSP核心间RPC机制,使ARM运行的应用软件可透明地调用相应算法.针对嵌入式系统的有限内存,系统分别在ARM和DSP核心端完成内存优化.针对DSP核心的硬件架构架构,实现相关算法的指令优化.系统可应用于智能交通领域多种系统的开发.     

构件库设计在海上测控软件系统中的应用

通过分析海上测控软件的技术和质量需求,设计生成各构件,并在软件体系结构层次上对构件间的关系进行抽象描述,统一定义接口,形成可复用构件库,使数据的互动和交换关系更为清晰,架构模型简单有效,有助于提高海上测控开发效率和软件质量。     

多源冗余容错导航计算系统的设计与实现

常规无人机在余度配置传感器的信号处理、余度管理、故障检测与隔离等环节占用飞控计算机过多运算资源,增加了飞控计算机的整体负荷,致使全系统可靠性降低;与此同时,传统的传感器余度配置方案和导航计算机余度设计在工程中存在方案不完备和实时性较差等局限性。鉴于此,提出一种多源冗余容错导航计算系统的解决方案,给出系统的软硬件设计方法,并基于非相似余度技术设计多源冗余传感器硬件和软件滤波算法,采用双CPU+FPGA的架构设计多源冗余容错导航计算机硬件平台以及模块化软件架构,实现了系统的软硬件的开发。经过实际测试和试验,验证了系统具有通信速率快、可靠性高和稳定性好等特点,满足了高可靠性飞控系统对新型组合惯导的需求。     

基于对称多处理架构的软件调试技术研究和实现

为了满足计算机领域用户对高性能及低功耗的双重需求,在深入研究多核现状的基础上,结合核间中断技术,提出了一种对称多处理架构下的软件调试器设计和实现方案。方案不仅成本低,而且不需要特殊调试硬件的支持,可为多核系统的故障诊断和分析提供参考借鉴。