集成化仿真設(shè)備實(shí)時(shí)仿真軟件設(shè)計(jì)技術(shù)研究.pdf

1、摘要:無人機(jī)廣泛的應(yīng)用價(jià)值、尤其是在軍事上的重要性已經(jīng)得到國內(nèi)外的高度重視.該文給出了適于無人機(jī)飛行控制的集成化實(shí)時(shí)仿真設(shè)備的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)技術(shù),著眼于工程實(shí)踐和應(yīng)用.該系統(tǒng)采用小型化設(shè)計(jì)和主—從式結(jié)構(gòu),系統(tǒng)由"實(shí)時(shí)仿真設(shè)備"和顯示計(jì)算機(jī)組成,考慮到移動(dòng)環(huán)境中的應(yīng)用,顯示計(jì)算機(jī)采用筆記本電腦,通過RS232接口與"實(shí)時(shí)仿真設(shè)備"進(jìn)行數(shù)據(jù)通信.系統(tǒng)采用集成設(shè)計(jì)技術(shù),將無人機(jī)實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)中的數(shù)學(xué)模型實(shí)時(shí)解算和傳感器實(shí)時(shí)接口仿真集成在一起,而將仿

2、真參數(shù)實(shí)時(shí)曲線顯示/存儲(chǔ)由筆記本電腦承擔(dān).這種主—從式結(jié)構(gòu)不僅有助于實(shí)現(xiàn)便攜式功能,還從技術(shù)上保證了仿真系統(tǒng)的實(shí)時(shí)計(jì)算性能和實(shí)時(shí)顯示性能.該文采用線性插值處理樣例無人機(jī)風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù),采用正常情況下的氣動(dòng)力及力矩系數(shù)數(shù)學(xué)模型,并用C語言實(shí)現(xiàn)樣例無人機(jī)建模與仿真.該文在了解各種機(jī)載傳感器特性和原理的基礎(chǔ)上,提出仿真算法,歸納傳感器實(shí)時(shí)仿真的共性,建立通用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和仿真結(jié)構(gòu),并加以實(shí)現(xiàn).該文根據(jù)集成化仿真設(shè)備主—從式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)主從式結(jié)

3、構(gòu)的實(shí)時(shí)通信協(xié)議.對(duì)通信內(nèi)容進(jìn)行合理分類,設(shè)計(jì)了科學(xué)的通信幀結(jié)構(gòu).采用先進(jìn)的環(huán)行緩沖區(qū)串口數(shù)據(jù)收發(fā)技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)采用固定長度的多幀結(jié)構(gòu)通信協(xié)議的編程.該文選用Tilcon Real-Time Developer(TRTD)實(shí)時(shí)程序開發(fā)包在Windows 2000操作系統(tǒng)上開發(fā)人機(jī)界面軟件.完成對(duì)仿真參數(shù)的數(shù)字顯示、歷史曲線顯示、航跡顯示的編程實(shí)現(xiàn).最后采用集成化仿真設(shè)備對(duì)樣例無人機(jī)進(jìn)行半物理實(shí)時(shí)仿真試驗(yàn),結(jié)果表明該設(shè)計(jì)在工程中是切實(shí)可行的