航电全任务数字仿真系统架构设计与验证

发布时间：2017-09-18 14:07

  本文关键词：航电全任务数字仿真系统架构设计与验证

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【摘要】：航空电子系统提供雷达、通信、导航、电子战、任务处理、显示控制等功能,是飞机系统的关键组成部分,被认为是飞机上的最为重要和复杂的系统之一,也是飞机先进性的标志之一。随着仿真技术的发展,仿真已成为航空电子系统研制的一个高效工具,通过开展相关仿真试验,可以大大缩短研制周期和降低成本。而目前的航空电子设备仿真都是针对某专用设备的,不同设备采用不同的专用仿真器。本论文在充分理解现阶段航空电子仿真系统结构与存在问题的基础上,分析了全任务仿真系统(FMS,Full Mission Simulator)的概念。在参阅了大量已有航电仿真系统和系统体系结构技术的相关文献资料的基础上,围绕着基于DoDAF(美国国防部体系结构框架)的FMS系统体系结构的设计进行了深入的研究。主要的研究内容包括:在研究航电系统的结构及发展的基础上,提出航电全任务仿真系统概念及其特点和优势。采用体系结构框架技术为航电全任务仿真系统的架构设计提供支持。根据FMS系统的设计要求,首先对其进行了需求分析并设定系统指标。其次以典型的侦察-攻击任务为例,从任务、功能和系统三方面对其进行详细的分析。最后完成了FMS任务管理子系统的设计。对DoDAF、体系结构设计的相关方法和工具进行了研究。在Rhapsody DoDAF开发平台上完成了对攻击-侦察任务的FMS的体系结构的设计,包括运转视图产品的创建、系统视图产品的创建和任务管理可执行模型的建模。并仿真验证了其体系架构的逻辑可行性,证明该设计确实可行。最后根据功能和性能的需求,并结合所设计的FMS系统体系结构,从网络架构、通用性实现、软件系统架构及实现等方面,完成了该开放式实时仿真平台的硬件和软件的概要设计,并从实时性、可重构等方面进行了评估。
【关键词】：航空电子系统 综合模块化 仿真 体系架构 DoDAF
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V243
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-14
• 微缩语表14-15
• 第一章 绪论15-23
• 1.1 课题研究背景与意义15-16
• 1.2 国内外研究历史与和发展态势16-20
• 1.2.1 航电系统的发展16-18
• 1.2.2 仿真技术的发展18
• 1.2.3 航空电子系统仿真发展概述18-19
• 1.2.4 FMS发展及现状19-20
• 1.3 体系结构20-21
• 1.4 本文的结构安排21-23
• 第二章 航电全任务仿真系统需求分析23-30
• 2.1 FMS系统需求分析23-24
• 2.2 FMS系统指标24
• 2.3 典型任务的FMS系统分析24-29
• 2.3.1 侦察-攻击任务分析24-25
• 2.3.2 侦察-攻击任务功能分析25-26
• 2.3.3 侦察-攻击任务系统分析26-27
• 2.3.4 FMS任务管理子系统27-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 FMS系统体系结构设计30-48
• 3.1 体系结构设计技术30
• 3.2 体系结构框架——DODAF30-31
• 3.3 FMS系统体系结构设计思路31-32
• 3.4 体系结构产品设计32-47
• 3.4.1 需求和运转概念32
• 3.4.2 运转活动模型(OV-5)32-35
• 3.4.3 功能体系结构描述35-40
• 3.4.4 系统功能描述40-42
• 3.4.5 系统物理结构设计42-43
• 3.4.6 任务管理的可执行模型43-47
• 3.5 从单一任务到全任务的实现47
• 3.6 本章小结47-48
• 第四章 FMS体系结构仿真验证48-58
• 4.1 RHAPSODY仿真验证平台48-50
• 4.2 运转视图仿真验证50-55
• 4.2.1 语法的检测50
• 4.2.2 功能与行为验证50-55
• 4.3 系统视图仿真验证55-56
• 4.4 任务管理的可执行模型的验证56-57
• 4.5 本章小结57-58
• 第五章 FMS系统架构概要设计58-80
• 5.1 航电全任务仿真平台概述58-60
• 5.1.1 硬件平台架构58-59
• 5.1.2 分系统描述59-60
• 5.2 FMS系统网络架构设计60-65
• 5.2.1 综合航电仿真平台网络架构60-64
• 5.2.2 仿真控制平台网络架构64-65
• 5.3 FMS系统通用性实现65-67
• 5.3.1 通用接.设计65-66
• 5.3.2 综合航电仿真系统硬件单元66-67
• 5.4 FMS系统时间管理67-68
• 5.5 FMS软件系统架构68-72
• 5.5.1 FMS软件系统的功能模块68-71
• 5.5.2 FMS软件系统控制流图71
• 5.5.3 FMS软件系统数据流图71-72
• 5.6 FMS软件系统的实现机制72-77
• 5.6.1 FMS软件系统的数据共享72
• 5.6.2 FMS软件系统的调度时序72-74
• 5.6.3 FMS软件系统的服务、资源和控制流74-77
• 5.7 FMS系统分析评估77-79
• 5.7.1 FMS系统可重构性评估77
• 5.7.2 FMS系统符合性分析77-78
• 5.7.3 FMS系统实时性分析78-79
• 5.8 本章小结79-80
• 第六章 总结与展望80-82
• 6.1 全文总结80
• 6.2 研究展望80-82
• 致谢82-83
• 参考文献83-86
• 攻读硕士学位期间取得的成果86-87

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 褚文奎;张凤鸣;樊晓光;;综合模块化航空电子系统软件体系结构综述[J];航空学报;2009年10期

2 顾颖彦;反射内存网实时通信技术的研究[J];计算机工程;2002年07期

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本文编号：875971