测控计算机2000年问题检查及解决的一般方法

1 前 言 我国的航天测控领域有大量试验任务和信息处理系统使用计算机。这些系统的硬件和系统软件多数是从国外引进的,大量的应用软件也是在这些软硬件平台上开发的。由于测控系统对时间的准确性和可靠性要求非常高,如果计算机系统存在2000年问题,造成的损失将是无法估算的。     

实时系统中心计算机的双工管理

在强实时任务中,要求中心计算机系统不间断地、实时地为全系统提供所需的各类信息,并能对系统实施必要的实时控制,因此有必要建立双工系统,以提高整个中心计算机系统的可靠性。本文介绍VMS环境下一个实用的、可实现人工和自动切换的双工管理软件。     

射频系统的开放式结构

航空射频电子系统,通过系统综合而降低了系统的费用.应用软件无线电所采用的开放式体系结构,将进一步降低航空射频系统的费用,原因是开放式体系结构具有简化系统使用技术与标准,可大量使用民用硬件和软件等特点.     

实时高可用测控集群管理控制节点设计

为提高飞行器试验任务中的实时测控数据处理能力,满足高并发、大容量、强实时、高可靠的试验数据处理需求,基于实时操作系统建立了一个计算功能强大、实时性强、可靠性高的测控集群系统。为实现实时测控集群系统的原型开发,通过研究负责节点管理和任务分配的集群管理控制节点的功能,分别对系统监控软件、负载均衡软件和人机交互软件的详细设计方法开展了研究,重点解决了节点信息收集、任务分配、负载均衡、双工冗余热备份、人机交互、节点控制等技术难题,保证了实时测控集群系统的实时性和可用性,为系统软件原型开发奠定了技术基础。     

建立新型的可靠性信息软件系统

为使我国航空装备可靠性信息系统数据库及应用软件提高到一个新的水平,本文提出了建立新型的R＆M信息软件系统的体系结构,并论述了该系统各组成部分及其主要功能。     

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。     

测控中心实时应用软件系统采用线程机制的探讨

为了提高测控系统中心计算机应用软件在实时任务中的安全性和可靠性,实现在不同操作系统下的应用软件移植,以开发出在异型操作系统下的实时应用软件。主要分析了中心机实时应用程序采用线程机制的优势,讨论了几种线程间通信方式,并简要介绍了应用软件设计思想。     

微型涡喷发动机数字控制实时半物理模拟试验系统

本文以某微型涡喷发动机为工作对象,采用8098单片机作数字控制器,计算机当作模型发动机,具体介绍了数控半物理模拟试验系统概述、发动机数学模型建立、系统硬件总体设计、自适应模型跟随控制器及其软件设计;在此基础上建立了发动机数控实时半物理模拟试验系统并进行试验,结果证明:所设计的系统能实时地反映控制系统作用下的真实试车过程。      

基于uclinux的嵌入式网络洗碗机

采用32位ARM内核的S3C44B0作为核心微处理器,设计了网络洗碗机控制器各个模块的硬件电路,包括系统电源、FLASH、SDRAM、网口、LCD显示屏等.在基于嵌入式实时操作系统μClinux的软件平台上,移植了用户图形界面minigui,编写了洗碗机的应用软件.试验情况表明,系统既可实现洗碗机现场操控功能,又能够进行基于以太网的数据通信,对洗涤参数和运行状态进行远程监测,其可靠性和实时性达到了设计要求.     

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。     

基于CAN总线的电动舵系统专用通信协议设计

针对飞控计算机与电动舵系统现有通信方式存在的问题,对其进行改造升级,本文设计了基于CAN总线的专用通信协议。文中详细介绍了基于CAN总线的电动舵系统组成、CAN总线硬件配置方案、飞控计算机与电动舵系统的通信协议以及测试设备与电动舵系统的通信协议。利用自研测试设备搭建实验平台,验证了该协议的有效性、可靠性以及实时性。     

一种便携式机载数据采集设备遥测检测仪设计与实现

飞机外场试验和飞行训练的需求使得采集系统成为飞机的重要设备。为检测外场环境下某型飞机上 的采集系统的工作状态,本文以便携式计算机为硬件基础,以Qt 为软件平台,针对某型采集系统设计了地面 遥测检测专用设备,实现了多类数据的实时解析。检测结果表明,该设备具有数据处理能力强、安全可靠性好、 易维护等优点,能够为某型飞机上的某型采集系统检测提供工程保障。     

飞机三相交流电计算机检测系统

用计算机实时采集交流电波形上的点，并实时再现交流电波形，根据此波形计算出每相交流是民的峰值、谷值、频率等参数。该系统包括硬件和软件两部分：硬件包括电压衰减隔离和A／D数据采集；软件包括数据采集和数据处理。     

自动着舰引导计算机非相似余度结构设计

引导系统对舰载机自动着舰的安全性至关重要,而着舰引导计算机是该系统的核心。为了提高引导系统的安全可靠性,避免共性故障及其它故障带来的严重后果,可以采用非相似余度技术。从着舰安全的实际需求出发,对着舰引导计算机的体系结构进行研究,设计了一种基于非相似余度的着舰引导计算机结构方案,并应用一种简化的可靠性结构模型对其进行可靠性分析,结果显示该结构能满足系统的安全可靠性指标。     

模拟技术在飞行试验中的应用

在采用试验机研究一种全新的气动布局飞机过程中,模拟技术扮演着日益重要的角色。 通常用于研究飞行试验的模拟可分为五类:非实时(分批处理)模拟、实时全软件模拟、硬件环路模拟、铁鸟模拟、飞机环路模拟。其中分批处理模拟不与模拟座舱相连,而是单独在使用者的工作台上操作。实时全软件模拟包括模拟飞机座舱但不包括飞机的其它部分;硬件环路模拟系统是在实验室中使飞行与模拟计算机对接,它用来支持造价比较低和容易控制环境下的飞行计算机试验。“铁鸟”习惯于用来代表完全用于地面试验的飞机,     

嵌入式分区操作系统可靠性技术的研究与应用

嵌入式实时多分区操作系统是专门为新一代航空电子系统开发的,是支持综合化航空电子系统的嵌入式实时操作系统,该操作系统是基于分区的高安全、高可靠操作系统,其可靠性决定了运行在其上的应用软件的可靠性。从软件可靠性概念着手,深入研究了嵌入式实时多分区操作系统开发过程中涉及的可靠性设计技术,给出了软件可靠性应用的示例,并研究了操作系统软件研发中使用的可靠性管理方法,对软件的可靠性进行了总结。     

航空电子核心处理机实现技术研究

航空电子核心处理机已经成为新一代航电的核心，采用了综合化的设计思想，其设计的复杂性远远超过了联合式核心处理机。提出了一种综合化航空电子核心处理机的硬件实现技术，提出了一种微内核体系结构来实现强分区实时系统，并且支持微内核上操作系统的灵活移植。     

LXI技术在飞机铁鸟综合试验并行测试中的应用

从组建飞机铁鸟综合试验并行测试系统入手,建立了飞机铁鸟综合试验并行测试系统软、硬件体系结构。针对LXI特点,阐述了LXI总线在并行测试系统软硬件设计中的应用。试验证明,基于LXI技术的并行测试不仅可以降低试验成本、缩小系统尺寸、简化集成、提高吞吐率,还可以为硬件和软件的重复利用提供更多机会。     

直升机工程模拟器主控计算机系统的设计与实现

本文阐述了直升机模拟器主控计算机系统的组成和各系统的功能,描述了基于 VME 总线的主控计算机硬件系统的配置方案,探讨了实时多任务仿真管理软件的设计方法及实时仿真软件的实现。     

推进系统综合性能寻优控制研究

研究了包括进气道和发动机在内的推进系统综合控制。采用了序列线性规划方法进行系统寻优,利用推进系统矩阵进行多次线性规划来求解非线性优化问题。利用当前的实际机载计算机完成了硬件在回路仿真试验,仿真表明研究的性能寻优控制方法能够较大幅度的提高推进系统整体性能,控制软件完全满足实时计算要求。