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1、基于RTX的飞控组件 性能测试系统软件研制,指导教师：刘亚斌 教授 学 生：李 楠,1.论文选题依据,本课题来源于国家某重点工程项目：飞行控制组件性能测试系统。把飞控组件放置于接近实际情况的环境中进行半实物仿真，在实时状态下对飞控组件进行研究、测试和验证，检测飞控电子组件功能的正确性、硬件和软件运行的正确性，研究和优化飞控算法、预估飞行试验结果，进行试验结果分析等。飞行控制组件性能测试系统在半实物仿真过程中对操作系统的实时性要求非常高。经分析发现Windows操作系统虽然具有强大的界面显示和网络通讯能力，支持绝大多数的开发工具，但同时由于自身体系结构的通用性，它对硬件管理的实时性有时并不能满足
2、要求。同时，出于对开发和集成复杂度的考虑，本测试系统选用windows2000+RTX的组合方式。,2.飞控组件性能测试系统概述,构造出一种接近飞控组件实际工作情况的环境，模拟各种电气、控 制接口，检测飞控组件与这些接口通讯的正确性，并且实时采集飞控组 件输出的遥测信息。a)与载机通信通道的正确性检测； b)与导引头通信的正确性检测； c)与引信相互作用的正确性检测； d)飞控自检正常信号的检测； e)与舵机相互作用的正确性检测； f)数字遥测通道匹配性的检测； g)加速度计和陀螺精度的检测； h)飞控工作时序的正确性检测； I)模拟遥测信号的正确性检测； j)对产品的电气性能进行全面的测试和
3、调试。,2.1功能,飞控组件性能测试系统组成,2.2 总控计算机系统CTS,2.3 遥测计算机系统BTS,应用程序主要由两大部分组成：运行于PXI总控计算机的测试总控软件和运行于PXI遥测计算机的遥测软件。两部分软件都有各自独立的功能划分，同时又通过网络交互数据和指令，最终完成系统的半实物实时仿真任务。 软件平台：Windows2000操作系统 编程语言：VC+6.0高级编程语言 设计方法：模块化设计及自顶而下人机界面模块辅助功能模块结果输出模块测试软件模块遥测软件模块网络交互模块,3.1软件总体架构,飞行控制组件性能测试系统软件总体功能结构,3.2具体测试流程,4.测试系统软件设计驱动程序部
4、分,基于PXI总线的测控接口板卡在RTX下的驱动程序开发：PXI-422功能：舵机控制接口组成部分，用于检测飞控和舵 机的电气接口。 PXI-Dpram功能：导引头通信接口组成部分，用于测试飞控和 导引头之间的电气接口。 PXI-BMK功能：实时采集、存储产品输出的遥测信息,4.1驱动开发平台及工具,驱动开发平台Windows2000操作系统兼容性：软件和硬件稳定性和可靠性：不会“死机”可移植性可扩展性 开发工具Visual Studio2005 + RTX7.1 使用RTX Driver Wizard创建驱动程序框架，其中包括了对中断处理、IO端口、内存映射的基本处理函数。RTX为实现实时性
5、，它提供了功能强大，种类丰富的接口函数，包括：Real-Time API（RTAPI）是RTX管理内存端口、任务调度的基本系统函数接口，包含定时器、挂接中断、管理内存等函数。,4.2 Windows与RTX的交互,一般来讲图形用户界面的作用主要体现在两个方面：一是直接的、方便用户控制的功能；二是直观的数据显示的功能。若要开发拥有图形用户界面要求的实时应用，可先利用MFC相关机制开发图形用户界面，然后将具体的事务处理放到RTX进程所属的各个工作线程的代码中，二者的结合即可利用共享内存和实时信号量来实现，从而达到对PXI设备的读写操作。,共享内存,实时信号量,消息结构示意图,共享内存区结构图,共享
6、内存区是一段连续的物理地址空间，消息队列在存储时采用 环状缓冲队列的方式。,5.我的工作,1.对整个测试系统的硬件环境作深入的了解，掌握各个板卡的任务和功能。2.实现测试系统在Windows操作系统下的用户界面及应用程 序，达到界面美观、功能完善且操作简单、方便。3.熟悉RTX驱动开发工具，实现基于PXI总线的测控板卡在RTX下的驱动程序的开发。主要的有PXI-BMK，PXI-422，和PXI-Dpram等。4.主要以PXI-BMK板卡为例，证明与单纯的Windows操作系统相比，增加了RTX实时扩展模块能够明显地提高系统的实时性，增强半实物仿真系统的性能。5.实现Windows操作系统和RTX实时扩展模块之间的通讯。6.实现测试总控计算机和遥测计算机之间的网络通讯功能。,6. 工作计划,谢谢！ 欢迎各位老师指导！,
