VxWorks6.8操作系统下NVMe驱动设计

非易失存储器(NVMe)协议是寄存器级的传输协议,用于实现主控软件与非易失存储设备间的数据传输,其在设计时针对固态硬盘(SSD)特性优化了命令发送和完成路径,通过PCIe链路传输数据,利用PCIe高带宽实现高速数据传输。阐述了VxWorks 6.8实时操作系统下NVMe驱动设计流程,实现了NVMe协议的基本功能,并测试验证其功能和效率;测试结果表明,该系统下NVMe驱动发挥了较高的性能,单向数据传输速率约为700 MB/s(PCIe1.0×4),相较于SATA接口SSD有极大的性能提升,具有广泛的应用价值。     

事务型文件系统存储管理机制的研究与实现

论述了事务型文件系统,提出了能够确保文件系统高效性的缓冲管理机制,结合LRU算法和高效的写合并策略,通过专用的写合并缓冲区极大地提高了数据的平均写回速率;提出了能够保证文件系统一致性的外存管理机制,采用灵活的写保护策略,通过对外存数据块进行状态标识,确保写回数据不会覆盖原有数据,保证了事务点回滚时的数据一致性。通过在嵌入式实时操作系统环境中的测试,证明了上述机制有效提升了事务型文件系统的时效性和可靠性。     

一种嵌入式计算机工作寿命自监控方法

针对嵌入式计算机工作寿命监控依靠人工记录、使用时间累加器记录等方法存在的无法自动获取数据和不适宜安装在密闭环境中的问题,提出了一种嵌入式计算机工作寿命自监控的方法,方法包括硬件和软件两部分,硬件上主要复用处理器、存储器等嵌入式计算机必备资源,软件上可自动记录通电时长、通电次数等,并可根据应用软件需求实时提供不同类型寿命数据,具有成本低、实现简单的优点。经验证满足使用要求,证明方法具备工程上的可行性。     

基于能量法的无人机弓形起落架优化设计

弓形起落架的轴线形状和横截面直接影响无人飞机着陆时起落架的缓冲性能。为提高弓形起落架的缓冲性能,基于能量法构建了弓形起落架的参数化模型,以某一无人机的起落架为对象采用遗传算法进行优化设计,用MD.Nastran对优化设计的弓形起落架进行动力学仿真。结果证明优化后的弓形起落架吸收冲击能量的能力得到了提高,从而可以降低无人机降落时的过载,同时减小了起落架的质量。     

机载嵌入式文件系统设计与实现

提出了机载嵌入式文件系统ACoreFS的体系结构。针对机载嵌入式环境资源有限的特点,将ACoreFS设计为独立可拆卸系统组件。设计了虚拟文件系统(VFS)层,为应用程序提供一致的文件系统接口。VFS为逻辑文件系统提供统一的抽象接口,用户可根据项目要求和存储设备的特性选择挂载不同的逻辑文件系统。为提高设备访问性能,设计了块设备数据高速缓冲层,使用哈希表对数据块进行管理,提高了系统效率。     

起落架缓冲性能优化设计技术研究

引言 起落架缓冲性能设计是起落架设计的核心问题,具有良好缓冲性能的起落架,才能使飞机和起落架在着陆、滑跑和地面操纵过程中具有较低的疲劳载荷、较好的稳定性、舒适性和较高的可靠性。起落架缓冲性能的好坏主要依赖于缓冲器的设计是否合理,而缓冲器参数（包括充填参数和结构参数）配置得恰当与否,对缓冲性能有着决定性的影响。通过某种优化设计方法优选缓冲器参数使起落架缓冲性能达到最佳状态,     

一种嵌入式平台下的高可靠文件系统设计

针对嵌入式平台的使用特点,设计实现了一套本地文件系统,采用动态管理块映射、文件系统关键数据备份等措施,解决了嵌入式平台下文件系统可靠性不高的问题.测试结果表明,在不损失性能的前提下,这种文件系统具备高可靠、高灵活、接口标准等优点.     

Oracle数据库内存优化配置

要充分发挥 Oracle 数据库的优势,必须对数据库的各项初始化参数进行合理配置。文中从 Oracle 内存的角度出发,论述了影响 Oracle 数据库性能的因素及其对应的参数,针对这些参数,分别从共享池优化、数据库高速缓冲区优化、重做日志缓冲区优化几个方面,介绍了 Oracle数据库的性能分析和内存优化配置方法。     

舰载机飞行控制系统总线接口策略

对于舰载机集中式架构的飞控系统,由于外部设备、串行通信设备、ARINC659总线、处理软件等的运行频率各有差异,导致数据写入总线接口模块端（BIM）和控制与管理模块端（CPM）读取数据的速率不完全匹配,造成数据包丢失或数据包重复解析,数据传输可靠性得不到保证。对不同因素导致的读/写冲突问题进行详细的分析,分别针对数据包接收不完整和重复解析的问题给出相应的解决方案,设计了一种数据包格式并且提出数据缓冲方案。经试验验证,该方案能够保证数据包的完整性且避免了对数据包的重复解析,提升了软件的可靠性和运行效率。     

基于响应面方法的风力机叶片多目标优化设计研究

运用基于响应面方法的优化设计技术,于径向使用NPU-WA-风力机专用翼型族的某1.5MW水平轴风力机叶片的多目标、多约束优化设计研究中。风力机气动性能使用基于叶素-动量理论的风力机性能分析和设计软件PROPID51。设计变量为叶片径向外形参数,包括弦长和扭转角分布,但是相对厚度保持不变;设计目标为年发电量和功率系数的最大化;在多目标优化中,使用"统一目标函数"法将多个设计目标函数通过加权求和统一到一个目标函数中。为减小计算量,响应面模型使用不含二阶交叉项的二阶多项式模型;构建模型中试验点的选择满足D-优化准则。以某1.5MW变速变矩型风力机叶片为例,进行了优化设计研究。叶片径向使用西北工业大学翼型研究中心设计的NPU-WA-风力机专用翼型族,使用CFD计算的气动性能数据作为输入进行了设计,分析了目标函数的权值分配对设计结果的影响;使用风洞测量自由转捩的气动性能数据进行了设计并分析了表面光滑条件对气动性能的影响。     

不同地面条件重装空投气囊着陆缓冲过程数值分析

刚性地面假设的重型装备空投的数值结果无法准确模拟空投的着陆姿态,需使用土壤地面对空投的缓冲性能进行研究。使用LS-DYNA有限元仿真软件对土壤地面和刚性地面下空投的着陆缓冲性能进行对比,研究刚性地面的适用条件;并研究土壤地面下不同横向风速对空投着陆缓冲性能的影响。结果表明:空投竖直冲击地面时,两种地面下货物的最大过载差异很小,而在横风条件下前倾冲击时过载差异很大,故在横风条件下需采用土壤地面进行数值分析;土壤地面下横向风速、初始竖向速度越大,竖向峰值过载越大。     

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。     

基于TMS320DM368 的光电吊舱视频压缩系统设计

无人机光电吊舱视频数据的实时压缩处理是无人机光电吊舱的关键技术之一.以DM368为核心处理器,以嵌入式Linux为板级操作系统,设计出一套可供无人机光电吊舱使用的低功耗视频实时压缩系统.与传统的嵌入式视频H.264软件编码压缩系统相比,本系统依赖DM368内嵌的视频协处理硬核处理H.264编码,具有功耗低、处理延迟小、外部电路简单等诸多优势.同时系统以嵌入式Linux为板级操作系统,实时性强,可稳定高效地管理视频采集、硬核调度、串口通信、数据输出等诸多任务.     

起落架缓冲系统参数优化设计

 同时考虑了起落架缓冲系统性能对飞机着陆和滑行过程中的影响,从改善飞机地面滑行动态响应特性出发,在满足着陆撞击等约束条件下,提出并建立了起落架缓冲系统参数优化设计的方法和模型,并以主起落架缓冲系统优化设计为例,具体讨论了优化过程和结果。实例计算表明,利用本文方法将有效地改善起落架缓冲系统性能。     

AIS和光学遥感图像引导的星载SAR舰船目标识别网络

星载SAR作为全天时、全天候的感知手段广泛应用于海洋目标识别任务中,由于SAR图像分辨率低、难解译、样本不均衡导致现有单一模态目标识别算法识别精度低。提出了一种AIS和光学遥感图像引导的星载SAR舰船目标识别网络,针对不同模态数据特征维度不同导致难度量问题,利用特征迁移模块在保留各自模态独有特征属性前提下将异构特征映射到共同的空间中度量;针对不同模态不同类别数据存在样本不均衡问题,利用异构特征对齐模块充分挖掘不同模态的互补信息,以细粒度的方式进一步对齐不同模态的异构特征,同时将各个模态的判别性特征作为先验信息迁移至SAR图像模态中。实验部分利用AIS历史数据和光学遥感数据集作为辅助信息,在2个公开的SAR图像舰船目标数据集中进行测试,实验结果表明所提算法通过迁移不同模态信息,有效提升了SAR图像舰船目标的识别准确率。     

一种新型结构的网卡研究与驱动设计

Freescale的QorIQ系列网络通信产品中使用的高性能数据通道加速结构DPAA使网卡工作时硬件结构和驱动程序更加复杂.以P4080处理器为例研究了DPAA硬件结构,介绍了模块Buffer Manager、Queue Manager和Frame Manager的主要功能和配置使用方法.设计实现了网卡及其依赖硬件模块的设备驱动程序,阐述了硬件初始化、数据发送、数据接收、中断响应过程中驱动软件的主要处理流程.最后总结了已完成工作和驱动的扩展性.     

软件化锁相环数据并行方法研究

信号处理速度是衡量软件化锁相环性能的重要指标之一。以往的软件化锁相环采用基于数据冗余的并行处理方法,但冗余数据量的引入导致计算机资源浪费、效率降低等问题。因此,设计了一种基于数据块和冗余数据段双重动态划分的并行化处理方法,给出了数据动态划分策略,通过计算机模拟比较了新型并行环路与传统环路的性能。仿真结果表明,数据段动态划分的方法不仅使得跟踪的性能更好,处理结果更完备,把失锁造成的数据缺失减到最小,而且避免了数据冗余并行化方法因计算量增加而使效率降低等问题。     

基于嵌入式GPU的三天线GNSS基带信号处理加速技术

GNSS软件接收机因其可移植性及灵活性等优点,持续受到业内关注。但传统的软件接收机存在计算量大、耗时长的捕获和跟踪基带信号处理过程,使得软件接收机往往跟踪通道较少,且难以在嵌入式系统上运行。利用嵌入式图形处理器(GPU)的高浮点性能和并行运算能力,对GNSS软件接收机中耗时长且并行性明显的模块进行加速,实现采用CUDA流的数据读取,以及多采样点并行的捕获和多采样点、多卫星并行的跟踪。采用嵌入式GPU进行加速后,可将数据读取速度提高3.43倍,卫星搜捕速度提高16.83倍,卫星跟踪速度提高11.28倍。实验结果表明,在嵌入式Jetson TX2平台上可以支持超过90个62MHz采样的GNSS卫星信号处理。研制了三天线GNSS信号的定位和测姿接收机,为未来小型嵌入式PNT系统的研制提供新思路。     

机载嵌入式系统基准测试方法

性能评测是查找嵌入式计算机系统性能瓶颈、指导设备选型、平衡相关部件、优化系统结构以及提高系统实际性能的重要方法。在介绍了机载嵌入式计算机系统性能评测的指标和基本方法之后,重点分析了使用基准测试程序的测试方法和特点,以及基准测试方法的对比测试原理、不同测试环境的构建以及主要测试过程;选取了SPEC CPU 2000基准测试程序集针对机载嵌入式环境进行裁剪和移植,对某国产机载嵌入式实时操作系统分别以不同的嵌入式操作系统、嵌入式文件系统和编译选项为变量参数进行对比测试,得出了国产操作系统与国外同类商用操作系统运行实际应用程序的性能基本相当的结论,另外也得出文件系统对计算类基准程序的结果影响较小以及编译优化后能够大幅提高嵌入式系统性能等结论。     

基于遗传算法的起落架缓冲器变截面油针优化设计研究

提高飞机起落架着陆性能,需要探索设计缓冲器油针形状的有效方法。利用平面多体动力学建立起落架数学模型,并利用NSGA-Ⅱ遗传算法,以油针轴向不同位置的截面直径为设计变量,以起落架过载系数和缓冲效率为目标函数,进行起落架着陆性能双目标优化设计。结果表明:本文的方法有效提高了缓冲效率并降低了过载系数,改善了轮胎载荷环境同时提升了起落架着陆性能;该方法同样适用于特定缓冲器高性能油针的设计。