集成化仿真設備實時仿真軟件設計技術研究.pdf

1、摘要:無人機廣泛的應用價值、尤其是在軍事上的重要性已經得到國內外的高度重視.該文給出了適于無人機飛行控制的集成化實時仿真設備的設計與實現(xiàn)技術,著眼于工程實踐和應用.該系統(tǒng)采用小型化設計和主—從式結構,系統(tǒng)由"實時仿真設備"和顯示計算機組成,考慮到移動環(huán)境中的應用,顯示計算機采用筆記本電腦,通過RS232接口與"實時仿真設備"進行數(shù)據(jù)通信.系統(tǒng)采用集成設計技術,將無人機實時仿真系統(tǒng)中的數(shù)學模型實時解算和傳感器實時接口仿真集成在一起,而將仿

2、真參數(shù)實時曲線顯示/存儲由筆記本電腦承擔.這種主—從式結構不僅有助于實現(xiàn)便攜式功能,還從技術上保證了仿真系統(tǒng)的實時計算性能和實時顯示性能.該文采用線性插值處理樣例無人機風洞試驗數(shù)據(jù),采用正常情況下的氣動力及力矩系數(shù)數(shù)學模型,并用C語言實現(xiàn)樣例無人機建模與仿真.該文在了解各種機載傳感器特性和原理的基礎上,提出仿真算法,歸納傳感器實時仿真的共性,建立通用的數(shù)據(jù)結構和仿真結構,并加以實現(xiàn).該文根據(jù)集成化仿真設備主—從式結構的特點,設計主從式結

3、構的實時通信協(xié)議.對通信內容進行合理分類,設計了科學的通信幀結構.采用先進的環(huán)行緩沖區(qū)串口數(shù)據(jù)收發(fā)技術,實現(xiàn)對采用固定長度的多幀結構通信協(xié)議的編程.該文選用Tilcon Real-Time Developer(TRTD)實時程序開發(fā)包在Windows 2000操作系統(tǒng)上開發(fā)人機界面軟件.完成對仿真參數(shù)的數(shù)字顯示、歷史曲線顯示、航跡顯示的編程實現(xiàn).最后采用集成化仿真設備對樣例無人機進行半物理實時仿真試驗,結果表明該設計在工程中是切實可行的