飞行控制软件全数字仿真测试环境的搭建与应用

全数字仿真测试环境是嵌入式软件测试的主要平台,从仿真对象上分为目标硬件环境和目标数据环境两个部分。文中详细阐述了利用数字芯片开发工具VTEST,搭建飞行控制软件全数字仿真测试环境的方法,并以某型号飞行控制软件确认测试为背景,介绍了全数字仿真测试环境的应用。利用全数字仿真测试环境能够进行软件功能测试、结构测试、边界值测试,具有较高的测试效率,提高了测试的自动化程度。     

一种高速系统级虚拟测试环境实现技术

提出一种针对航天嵌入式软件的系统级虚拟测试环境实现技术。通过该技术实现的系统级虚拟测试环境准确同步每个弹上处理器的运行时间,并模拟各处理器板之间的硬件接口,使基于多处理器的嵌入式软件测试摆脱了半实物环境的制约,提高了测试有效性,缩短了测试周期。该技术利用操作系统提供的进程间通讯机制,构造了可扩展的弹上软件系统级测试环境,并且在实现系统互连的前提下保证了虚拟环境执行的高效率。     

全数字仿真测试环境在星载嵌入式软件测试中的应用

利用全数字仿真测试环境对嵌入式软件进行测试,是一种有效的测试方法.通过在PC机上仿真模拟嵌入式软件的外围接口设备,可以快速搭建仿真测试环境,在软件研发阶段即可同时引入测试,同时,可以利用自动比对技术,实现数据输出的正确性判断,提高测试效率和软件质量.     

实时弹载计算机软件动态测试平台

为实现某弹载计算机嵌入式软件的动态测试，组建了一个基于PXI的强实时软件测试平台。通过接口测试平台软件对时序的精确控制和多模块同步协调，能较真实地仿真该软件的运行环境。向测试平台注入测试用例。可以对该软件进行动态测试。测试结果表明，本测试平台具有较强的实时性，使用效果良好。     

多线程网络编程在全数字仿真平台中的应用

目前常用的硬件仿真测试平台存在很多不足之处 ,而全数字仿真平台很好地解决了这个问题。本文结合神舟 5号软件测试的“全数字仿真平台”实际研制工作 ,对在VisualC++6 0环境下如何使用多线程进行网络编程作了详细介绍。     

基于信息流的耦合数字卫星构建方法

针对卫星的地面测试、系统演练及在轨运行等需求,提出了基于信息流的耦合数字卫星构建方法,通过低成本、低风险、高效率的模拟硬件行为,解决了硬件未全部就绪的情况下,开展软件全生命周期的并行开发及测试;通过提供动力学、能源、热模型等耦合数学模型库,解决仿真系统和真实卫星行为差异问题,提供了在轨卫星故障链预演和分析平台.基于信息流的耦合数字卫星以虚拟处理器仿真为核心,通过硬件行为模拟,结合多物理场数字模型,扩展了数字卫星仿真的覆盖面,加强了仿真的真实性,降低了成本与风险.     

机载脉冲多普勒跟踪雷达仿真系统

介绍了机载脉冲多普勒雷达仿真系统实现的基本技术思路,并从数据流处理的角度,阐述了仿真系统中部分仿真模型的实现方法,最后结合实例给出了仿真系统的测试结果数据,结果表明该系统为雷达干扰及抗干扰技术的研究提供了一个良好的数字仿真试验平台.     

全数字仿真技术在航天型号软件测试中的应用

为了更好的进行航天软件的测试工作,解决硬件测试环境的局限性,提高测试技术水平,实现测试工作自动化,采用了全数字仿真技术搭建软件仿真测试环境的方法。本文描述了目前航天软件进行确认测试过程中使用的测试环境,介绍了硬件测试环境和用全数字仿真技术搭建的软件仿真测试环境在航天型号软件测试中的应用情况,重点通过对软、硬件测试环境的实际使用,对2种测试环境进行了分析,指出了软件仿真测试环境相对于硬件测试环境的优势。     

发射场地面发射支持系统数字孪生架构及应用

针对航天发射场地面支持系统远程监测诊断、智能维护保养和自主决策控制等应用需求,提出了面向地面发射支持系统的数字孪生参考架构,提炼了实现数字孪生的关键技术。结合我国首型固液捆绑运载火箭塔式吊装对接工作,开发了基于参考架构的运载火箭塔式吊装对接仿真平台。经实际运行考核,该平台基于虚实空间交互映射和实时动力学仿真,通过丰富吊装场景监控信息,能够提高吊装对接工作的安全性和效率;同时,验证了数字孪生参考架构设计的合理性及技术路线的可行性。     

电子控制器PCB板电磁兼容性仿真与试验研究

随着航空发动机全权限数字控制系统的发展,电子控制器中PCB板电磁兼容性设计的重要性日益凸显.本文以某控制器PCB板为对象,在10MHz至1GHz频率范围内,对其电磁干扰使用Ansys公司的SIwave进行近场远场仿真研究,并使用容向公司EMSCAN电磁干扰扫描仅进行测试.通过测试与仿真结果的对比,验证了仿真的准确性.本文提出了一种基于仿真预测PCB板电磁干扰的实现途径,对于电子控制器PCB板的电磁兼容性设计具有参考价值.     

iSystem IDSSVP集成数字化系统仿真与验证平台

正iSystem IDSSVP集成数字化系统仿真与验证平台采用模块化设计、组件动态配置及分布式体系结构等技术,集成了虚拟目标机、多种真实物理目标系统、Matlab/Simulink模型及各种测试、验证工具,实现系统的快速原型验证、硬件在环测试、全数字仿真及系统测试与验证等功能,可广泛应用于航空航天/国防军工、汽车电子、医疗电子及轨道交通等行业对实时性、安全性及可靠性要求比较高的系统的仿真、开发与验证,大大缩减系统研制周期、减少系统研制费用同时提高系统可靠性与安全性。     

基于Matlab/dSPACE的无刷直流电机双闭环控制实时仿真

永磁无刷直流电机(Brushless DC Motor,以下简称BLDCM)的控制算法一般采用嵌入式软件编程的方法实现,其开发过程复杂,代码编写工作繁重,在电机控制器研制初期不利于提前进行控制算法的研究。基于Matlab/Simulink开发的dSPACE实时仿真平台,无需代码编写,实时性好,控制算法开发周期短,能够很好的用于BLDCM控制原理的理解和控制算法的仿真研究。通过BLDCM的在线实时仿真,介绍了基于dSPACE的半实物仿真技术,建立了基于BLDCM双闭环控制的仿真模型,利用ControlDesk软件进行了在线参数调试,实现了双闭环控制模型快速控制原型验证(RCP)。通过BLDCM的实时仿真,验证了BLDCM双闭环控制方法的正确性,实时仿真结果与理论分析一致性较好,电机转速控制稳态和动态性能较好,为BLDCM的控制算法提供研制依据,体现了Matlab/dSPACE仿真平台在控制器算法设计中的优越性。     

基于HLA的载人航天器飞行任务仿真平台研究与实现

面向载人航天器飞行任务仿真需求,根据载人航天器的特点以及高层体系结构(HLA)技术,提出了基于高层体系结构的载人航天器飞行任务仿真平台方案,设计实现了由运行管理、飞行指令、数据记录、数据可视化等功能,以及涵盖轨道、姿态、能源、动力学等多个专业仿真模型组成的仿真平台,给出了应用实例,并就仿真平台开发中的联邦开发过程、仿真模型接口软件、飞行场景三维可视化等关键部分进行了探讨。与单一的飞行任务仿真软件相比,该分布式仿真平台覆盖的专业面更全,验证内容更丰富,可扩展性更强。随着载人航天器系统飞行任务复杂程度的提高,通过对仿真平台的扩展和重用,可适应新的任务验证需求。该仿真平台可为复杂载人航天器的飞行任务设计验证提供依据,并对基于HLA的其他航天器仿真系统的联邦设计与开发具有一定的参考价值。     

一种面向多虚拟处理器的程序条件断点技术

考虑到载人航天、探月工程中嵌入式软件的编译器存在差异，编译器生成的目标文件格式和嵌入式处理器的不同，基于嵌入式处理器虚拟化技术，提出一种通用的调试信息存储结构，支持不同目标文件调试信息的通用存储；提出一种条件断点控制技术和一种通用条件断点控制模型，实现了面向多种架构虚拟处理器的程序条件断点控制；完成调试器DIP开发和功能测试。将以上技术应用于载人航天、探月工程中多个安全关键嵌入式软件测试，发现了嵌入式软件中的深层软件问题。     

星载软件虚拟仿真测试平台设计与实现

针对测试工具无法对星载软件中涉及硬件操作的代码进行动态测试的技术难题,提出将测试工具与虚拟开发验证平台集成为虚拟仿真测试平台的解决方案。介绍了测试平台的原理及实现。某星载软件的单元和集成测试结果表明:该测试平台较好地解决了原测试工具无法对涉及硬件相关功能特性进行验证的问题,提高了星载软件测试的有效性。     

分布式SAR相位同步误差的影响分析与试验验证

相位同步是分布式SAR系统必须考虑的突出问题之一。建立了双向脉冲交换相位同步全数字仿真模型,仿真得到相位同步误差信号。基于全数字仿真系统分析了不同类型相位同步误差对InSAR测高性能的影响。最后利用地面半实物仿真试验得到实际分布式SAR系统相位同步误差及其对InSAR测高的影响,实测相位同步误差标准差为2.6度,引起的InSAR相对测高精度损失在厘米量级;并且半实物试验结果与全数字试验结果一致,表明了相位同步方案及其影响分析的正确性。本文工作对分布式SAR相位同步分系统的设计与实现具有重要指导意义。     

捷联惯导半实物仿真测试系统研究

根据当前某型防空导弹捷联惯导系统测试及仿真现状,提出了一种建立在自动测试基础之上的导弹稳定回路半物理仿真系统方案。在该方案中,采用工控机和分布式实时网络,并充分利用计算机仿真技术和虚拟仪器技术,有效地结合二者的功能,使这个系统平台既能够实现对捷联惯导系统综合测试,又能通过仿真来验证导弹控制律的优劣,成为一个高精度、多用途、具有实时自诊断功能的测试和仿真系统平台。由于系统基于模块化设计,因此具有良好的通用性和很强的可扩展性,能够通过更换适配器来完成不同型号导弹的测试和仿真任务。     

基于FPGA的高速高效率数字下变频

介绍了一种基于FPGA的高速高效数字下变频实现结构,该结构基于抽取器的等价原理,对数字下变频结构进行简化.通过理论推算分析,发现该结构可大幅度减少资源消耗和提高系统的处理速度,并通过FPGA仿真验证了理论和工程实现的一致性.     

ICD仿真测试系统在总线冗余控制系统中的应用

介绍了接口控制文档ICD设计思想及ICD仿真测试系统的组成特点,基于ICD搭建了某型号1553B总线冗余控制系统原理验证平台,详细说明了ICD仿真测试系统在总线冗余控制中的具体应用,并通过原理验证平台验证解决了多项关键技术。工程实践表明,ICD仿真测试系统能够高效、可靠的完成仿真测试功能,具有较大的推广应用价值。     

大动态大带宽数字接收机设计实现

大动态数字接收机是机场场面监视雷达的重要组成部分。论证了大动态、大带宽系统参数的选取,数字滤波器的MATLAB仿真设计,采用16位模数转换器,大容量FPGA构建数字接收机平台,解决了大动态、大带宽采样及其数字下变频处理问题,并高速光纤传输数据,给出设计分析及测试结果,该结果表明,信噪比满足系统动态范围的要求。该电路相对于模拟接收机有较高的性能,为现代雷达提供了一种高性能的数字接收机的解决方案,具有广泛的应用前景。