基于HLA-RTI的AOS多路復(fù)用仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展，空間數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)對數(shù)據(jù)處理提出了新的要求。為此國際空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會(ConsultiveCommitteeforSpaceDataSystem，CCSDS)開發(fā)了高級在軌系統(tǒng)(AdvancedOrbitingSystems，AOS)協(xié)議，以適應(yīng)復(fù)雜航天器多信源、大容量和高速率的數(shù)據(jù)傳輸體制。
　　傳統(tǒng)的分布式仿真已經(jīng)無法滿足大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)仿真的需要，為此美國國防部提出了建模與仿真的高層體系結(jié)構(gòu)(Hig

2、hLevelArchitecture，HLA)。HLA通過提供通用的、相對獨(dú)立的運(yùn)行支撐環(huán)境(RunTimeInfrastructure，RTI)，將仿真功能、仿真運(yùn)行管理和底層通信傳輸三者分離，實現(xiàn)不同仿真系統(tǒng)之間的互操作與可重用。
　　首先，本課題對AOS多路復(fù)用仿真系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計，并將系統(tǒng)劃分為四個聯(lián)邦成員:即信源編碼成員、包信道復(fù)用成員、虛擬信道復(fù)用成員和ASM(AttachedSynchronizationMarker

3、)添加成員。仿真系統(tǒng)采用3臺主機(jī)實現(xiàn)硬件設(shè)計，利用VisualC++6.0實現(xiàn)各聯(lián)邦成員功能與系統(tǒng)通信接口的軟件設(shè)計。通過RTI設(shè)計聯(lián)邦成員生存周期和聯(lián)邦時間管理方式，以實現(xiàn)AOS多路復(fù)用仿真系統(tǒng)的互連。
　　其次，對系統(tǒng)中的各聯(lián)邦成員進(jìn)行設(shè)計，具體實現(xiàn)如下:信源編碼成員模塊，分析文本、圖像、音頻三種信源模型，并采用正反碼編碼方式對三個信源進(jìn)行編碼，對比信息位與監(jiān)督位之間的關(guān)系;包信道復(fù)用成員模塊，應(yīng)用高效率幀生成算法，將編碼后的

4、三個信源封裝成版本號1的CCSDS包并復(fù)用放入多路復(fù)用數(shù)據(jù)單元(MultiplexedProtocolDataUnit，MPDU)中，通過加入MPDU主導(dǎo)頭生成虛擬信道數(shù)據(jù)單元(VirtualChannelDataUnit，VCDU)，再分別加入幀頭、幀尾生成數(shù)據(jù)幀;虛擬信道復(fù)用成員模塊，介紹四種經(jīng)典調(diào)度算法，分析靜態(tài)優(yōu)先級調(diào)度算法的優(yōu)勢，根據(jù)信源傳輸?shù)膶崟r性要求，劃分三條不同優(yōu)先級的虛擬信道，并按照優(yōu)先級高低發(fā)送數(shù)據(jù)幀;ASM添加成員