月面仿人机器人实时控制系统设计

针对月面仿人机器人复杂运动控制面临的实时通信和控制问题,设计采用QNX实时操作系统和EtherCAT工业以太网相结合的机器人控制系统,并构建多线程实时控制系统框架。主要测试QNX操作系统在上下文切换、中断响应和时钟精度的实时性以及EtherCAT工业以太网的通信周期及其抖动,证明了QNX操作系统的实时性能显著优于Windows和Linux,实现了250μs的数据通信周期和1 ms的系统控制周期,并在仿人机器人WUKONG-II上开展了多线程控制程序框架的功能试验,实现3.24 km/h的平地快速跑动,验证了控制系统的实时性和有效性。     

基于RTW与RTX的三轴转台仿真系统

应用Matlab/simulink的RTW工具箱将Matlab中设计的模型快速生成实时目标机可以运行的程序代码,并下载到实时目标机中运行.实时目标机采用Vxworks实时操作系统确保仿真模型的实时解算、控制与通讯.同时,三轴转台控制计算机利用RTX实时扩展子系统确保其Windows平台下的实时性,从而实现三轴转台仿真系统的半实物仿真试验.     

机载嵌入式实时操作系统时间性能测试

在机载嵌入式实时操作系统中,时间性能是一个非常重要的参数.为了评估机载嵌入式实时操作系统的实时性,同时为用户提供操作系统的时间性能参数,本文介绍了支持分区的机载嵌入式实时操作系统中特有的影响时间性能的关键因素--错误响应时间,分区间数据交换时间,进程上下文切换时间,分区上下文切换时间;给出了操作系统时间性能测试的方法,着重分析了计时工具,测试用例的设计,测试点的选取,以及排除影响测试准确行的因素.     

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。     

定时器串口通信在准实时半实物仿真中的应用

在准实时半实物仿真试验中,要求操作系统必须具有精确的时间和可预测性,在普通的Windows环境下多串口通信的可靠性和稳定性很难达到试验要求。为了满足仿真信息的实时性要求,介绍了在Windows环境下基于定时器和串口卡的多线程串口通信技术,重点说明了设计方案的实现方法和编程要点,给出了串口在准实时半实物仿真中与远程终端进行精确定时通信方法。结果证明,可以满足实时性和数据同步可靠性的要求,并在相关领域具有重要的参考价值。     

一种基于Windows NT的实时测控操作系统

本文根据航天实时测控的需求,对Windows NT进行系统扩展,设计开发了一种基于Windows NT的实时测控操作系统。     

Windows平台下半实物实时仿真软件架构方案研究

利用RTX(Real-Time eXtension),Visual studio 2005及LabWindows CVI 2013三种开发软件,构建了一种在非实时Windows操作系统平台下实现强实时半实物仿真的软件架构。依此架构开发的半实物仿真设备软件在具备强实时性的基础上,并具备良好的人机界面。     

基于uC/OS-Ⅱ的飞行仪表综合显示系统

首先分析了现代飞机对飞机综合显示系统的要求,以及飞机显示系统的多任务量对硬实时操作系统的迫切需求。通过对各种实时操作系统性能的分析比较,得到结论:μC/OS-Ⅱ适合作为EFIS系统的应用软件运行平台,即在飞机显示控制主处理器的内核中嵌入实时内核μC/OS-Ⅱ,以及针对飞机飞行姿态显示的重要程度来设置μC/OS-Ⅱ任务优先级的方法。最后,作者介绍了μC/OS-Ⅱ在ARM920T内核中的移植方法,设计了飞行显示画面的消息处理模型及针对如何进一步提高μC/OS-Ⅱ在嵌入式系统的执行效率和实时性的问题方面提出了一种解决方案,从而提高了系统的执行效率及实时性。     

基于uC/OS-II的飞行仪表综合显示系统

首先分析了现代飞机对飞机综合显示系统的要求,以及飞机显示系统的多任务量对硬实时操作系统的迫切需求.通过对各种实时操作系统性能的分析比较,得到结论:μC/OS-Ⅱ适合作为EFIS系统的应用软件运行平台,即在飞机显示控制主处理器的内核中嵌入实时内核μC/OS-Ⅱ,以及针对飞机飞行姿态显示的重要程度来设置μC/OS-Ⅱ任务优先级的方法.最后,作者介绍了μC/OS-Ⅱ在ARM920T内核中的移植方法,设计了飞行显示画面的消息处理模型及针对如何进一步提高μC/OS-Ⅱ在嵌入式系统的执行效率和实时性的问题方面提出了一种解决方案,从而提高了系统的执行效率及实时性.     

基于μC／OS-Ⅱ的飞行仪表综合显示系统

首先分析了现代飞机对飞机综合显示系统的要求，以及飞机显示系统的多任务量对硬实时操作系统的迫切需求。通过对各种实时操作系统性能的分析比较，得到结论：μC／OS-Ⅱ适合作为EFIS系统的应用软件运行平台，即在飞机显示控制主处理器的内核中嵌入实时内核μC／OS-Ⅱ，以及针对飞机飞行姿态显示的重要程度来设置μC／OS-Ⅱ任务优先级的方法。最后，作者介绍了μC／OS-Ⅱ在ARM920T内核中的移植方法，设计了飞行显示画面的消息处理模型及针对如何进一步提高μC／OS-Ⅱ在嵌入式系统的执行效率和实时性的问题方面提出了一种解决方案，从而提高了系统的执行效率及实时性。     

高级信元传输网络测试及分析

阐述了一种全新网络系统(高级信元传输网络)的实验室系统测试及分析,选取了传输时延、响应时间、吞吐量和效率等性能参数,分别在Windows2000和Linux操作系统平台下对网络进行测试,通过对测试数据的分析验证网络设计的可行性。     

航模直升机微型组合导航与控制系统研究

以JR-260型航模直升机为研究对象,基于嵌入式Linux操作系统,开发一套微型组合导航与控制系统。系统硬件采用了组合导航系统MNAV100CA和嵌入式飞行控制计算机Stargate,集成了固态的加速度计、角速率传感器、磁航向计、大气机和GPS接收机,以及R/C接收机脉位调制（PPM）航模舵机接口。软件设计采用扩展的卡尔曼滤波和状态监视方法实现了导航系统设计,基于实时Linux线程机制编制了航模舵机的驱动程序,以802.11b无线网络实现空中飞参信号的实时下传,并在便携式地面站上实现了实时监控功能。     

基于Windows平台的嵌入式仿真适配技术研究

嵌入式操作系统因其强大的实时性能而被广泛采用,特别是在需要实时通信和任务处理的大型系统中。然而嵌入式操作系统的高价格和不友好的用户界面限制了应用范围。作为一种发展趋势,在通用桌面操作系统(如Windows和Linux)上构建实时应用程序、充分利用其友好的图形用户界面、具备良好的多任务处理性能和出色的硬件兼容性对提高普通桌面操作系统的实时性具有重要意义。在Windows系统上进行实时扩展,以改进其调度和任务处理兼容性。实验结果表明,该扩展对任务处理有很好的效果,可满足应用程序的实时性要求。     

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ARM下VxWorks的嵌入式车载图形系统设计

为了实现嵌入式车载系统设计,采用软硬件协同设计技术路线。研究了基于ARM9的S3C2410处理器为核心的嵌入式车载软件的运行机制,包括系统硬件初始化,VxWorks操作系统内核的配置与装载,Vxworks下的LCD显示技术和触摸屏控制技术的应用实现车载仪表信息的显示与交换功能,并通过VxWorks多任务的进行控制。通过实验测试,系统随时进行车载娱乐、自主导航、信息查询等功能。方案实时性好,操作方便。     

TCP/IP协议栈在帧中继网络中的性能分析

使用OPNETModeler软件对Windows98、Windows2000、Solaris2.7以及HPUX10操作系统TCP／IP协议栈在帧中继网络中的吞吐量性能进行了研究。通过对仿真实验的分析和比较，发现基于UNIX操作系统的TCP／IP协议栈的吞吐量性能明显优于基于Windows操作系统的。     

Vertical test integration

Today, most every weapon system is electronics intensive. Digital computers are at the core of military aircraft, ship, and vehicle weapons systems. Indeed, each weapon system's performance is largely determined by its digital computers and other electronics. This electronics dependency is necessary in order to provide the speed, functional compliance, and accuracy to achieve the required weapon system performance. Historically, test systems required for the various maintenance levels and also at the manufacturing site have each been uniquely developed, employed, and sustained for only one area of weapon system electronics support. There are a number of reasons for this situation including different organizations responsible for the levels of support, different funding sources, timing limitations, and technical feasibility. In recent years, however, commercial-off-the-shelf (COTS) advances in measurement and stimulation hardware, personal computers, Windows operating systems, flexible test programming languages, and more, have made it technically feasible to develop a family of test systems that provide common weapon system electronics support at all levels. Some use the phrase Vertical Test Integration to describe this concept of factory/field/depot integration     

一种估算ETOPS时间限制系统时间性能的方法

ETOPS时间限制系统的时间性能要求是飞机系统设计的重要输入,是确保飞机系统设计满足最大ETOPS改航能力的前提.结合工程经验以及ETOPS运行特点,提出了一种估算ETOPS时间限制系统时间性能的方法.通过案例计算表明,航路温度和风对于确定ETOPS时间限制系统时间性能的影响是明显的.提出的计算、分析方法可用于飞机设计阶段对ETOPS时间限制系统时间性能的工程估算.     

一个面向服务的DCPS信息库的设计与实现

DDS是对象管理组织（OMG）针对实时数据分发系统制定的一个规范。DCPS信息库节点是DDS系统的核心服务节点，保存了系统内所有节点的状态信息。从面向服务的角度，提出了一个DCPS信息库的设计方案，定义了一个全局数据空间，并通过对全局数据空间的维护实现了分布式系统空间解耦合、动态扩展的特性。基于DCPS信息库搭建了一个发布订阅系统，分析了系统运行的实时性。结果表明，设计方案可以保证节点间高效、快速的进行数据分发。