基于SCADE的飞行器导航显控仿真系统

发布时间：2020-07-11 01:05

【摘要】：随着军事科学技术的不断发展,对于新一代战机的作战性能提出了更高的要求。综合航电作为最核心的技术之一,越来越被各航空大国所重视。现有的飞行控制系统在真实的任务飞行中会面对类型复杂的大量飞行数据,在准确的接收、计算后,需要将结果转化成文本或图像的形式,以清晰、简介的结构显示到相应的主显示器位置,供飞行员参考决断。相对于以往各种繁杂的仪表显示来说,将各种信息整合集中显示在大型可触碰控制的液晶屏上,对于飞行员的正确飞行决断无疑会起到巨大的推动作用,因此设计本导航显示控制系统具有重要的现实意义。本篇论文针对实际的项目需求,开发出基于SCADE (Safety-Critical Application Development Environment)的飞行器导航显控仿真系统。整个系统运行在VxWorks系统环境下,主要应用SCADE高安全性软件的模型进行各个模块的开发工作,设计和实现了满足飞行导航显示控制一体化要求的飞控系统。本篇论文详细描述了该系统中显示控制模块,导航结算模块,数据接口模块和自主返航模块等四个主要模块的设计与实现。文中所介绍的导航显示控制系统是飞行员操纵飞机完成飞行任务的关键性和基础性系统。基于SCADE的实现模式,改变了通常的手工代码开发方式,由于其严格的数学模型机制使得在软件的开发过程中大大降低了代码的错误率,同时在保证安全性和稳定性的同时,省去了单元测试环节,节约了大量的时间成本和人力资源开销。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V249.3;TP311.52
【图文】：

流程图,开流,流程图,零时间

图１．２邋ＳＣＡＤＥ的Ｙ型^u发流程图逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｙ－ｔｙｐｅ邋ＳＣＡＤＥ邋Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ邋Ｆｌｏｗ邋Ｃｈａｒｔ逡逑如图１．２所示的Ｙ型开发流程可以分为上下两个部分：上面部分是一个Ｖ型的开发逡逑缩减，虽然与传统的相似不过整个开发流程不再是围绕着编码展开而是围绕者详细设计逡逑或者说是ＳＣＡＤＥ的模型展开。下面部分是零时间的代码生成和单元测试。这样的结构逡逑最大可能的保证了模型的正确性逡逑１．１．２基于ＳＣＡＤＥ进行软件开发的优势逡逑ＳＣＡＤＥ工具提供了一个基于模型或者说以模型为核心的全新的软件开发模式，它逡逑用图形化建模的方式取代了原先手写代码的方式，实现了从Ｖ型开发到Ｙ型开发的转逡逑变，并且实现了零时间的代码生成和单元测试，极大的提高了整个软件开发的效率和安逡逑全性，节约了^u发的时间成本，节省了各种资源。其中使用ＳＣＡＤＥ开发航电导航显控逡逑系统软件的价值主要有如下方面：逡逑（１）对开发人员友好，具有良好的人机互动，应用模块化的设计方法。逡逑－４邋－逡逑

航路点,点号,目标点,画面

航路导航是最一般的导航状态，根据导航子方式的不同分为航迹导航子方式、航线逡逑导航子方式和综合导航子方式，在不同的状态下设定了不同的操纵方式。在切换到航路逡逑导航之前，系统要完成航路点加载，惯导对准结束并且正常运行。如图３，１所示，在水逡逑平态势航路点显示逻辑中：逡逑？航路点分为一般航路点、机场点、塔康点、信标点，相应的显示样式参见符号逡逑说明，航路点的点号显示在航路点的中心位置或者右上方位置，具体由符号说明决定，逡逑每一个航路点的类型和航路点号来自于底层航路点数据。逡逑②航路点分为计划内航路点和计划外航路点，属性来自底层航路点数据，计划内逡逑航路点显示，计划外航路点不显示。逡逑－１６邋－逡逑

塔康,工作命令

显控软件向导航解算软件发送到点号更改命令和即时位置改航命令。逡逑（３）塔康导航功能需求逡逑如图３．２所示，塔康导航是飞机通过与塔康台通讯获得飞机的位置信息，利用这些逡逑信息进行导航的一种方式。当ＵＦＣＰ导航方式选择画面选择塔康。显示功能需求态势画逡逑面上的航路点只显示属性为塔康台的航路点，包括计划内和计划外的航路点。态势画面逡逑上飞机与待飞航路点（此时为某一个塔康台）间用实现相连，如果即时位置改航命令有逡逑效时线为黄色，否则为绿色。逡逑塔康导航时飞机的经韩度读取自修正后的经缔度。逡逑ＨＨＨＩ逡逑Ｉ＾Ｍ逡逑图３．２塔康导航逡逑Ｆｉｇ．邋３．２邋ＴＡＣＡＮ邋Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ逡逑当读取的塔康工作命令应答的状态为塔康导航时：逡逑？根据读取到的塔康台水平距离，在态势画面的右下角显示塔康水平距离，按照逡逑格式“距离：ＸＸ．ＸＫＭ”显示。逡逑②当读取到塔康台水平距离无效时，按照格式“距离：ＫＭ”显示。逡逑当读取的工作命令应答的状态为塔康导航时：逡逑－１９邋－逦－逡逑

【共引文献】