一种基于Qt的通用化飞行器控制数字仿真平台及方法技术

本公开的基于Qt的通用化飞行器控制数字仿真平台及方法，通过包括：目标系统虚拟模块、接口通讯匹配模块和上位机；目标系统虚拟模块用于运行被测飞行器控制软件；接口通讯匹配模块用于匹配被测飞行器控制软件的接口，建立目标系统虚拟模块和上位机之间的通讯连接；上位机用于通过接口通讯匹配模块向目标系统虚拟模块发送被测飞行器控制软件的测试数据和读取被测飞行器控制软件的测试结果。能够在嵌入式飞行器控制软件测试时，无需过多的硬件与人力配合，能够实现嵌入式飞行器控制软件测试开发和测试并行进行，有利于嵌入式飞行器控制软件的快速迭代，提高测试效率，缩短测试时间，加快研制进度。快研制进度。快研制进度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Qt的通用化飞行器控制数字仿真平台及方法


[0001]本公开属于飞行控制系统嵌入式程序设计
，特别涉及一种基于Qt的通用化飞行器控制数字仿真平台及方法。

技术介绍

[0002]在软件开发过程中，软件编写人员只能靠经验保证软件的质量，其中，软件时序功能正确性无法验证，只能等到调试阶段，软件算法等和上下游配合的部分虽然有数据，却无法应用，或者使用到软件上也需要对软件进行大量的更改(因为正常情况下这些设备需要通过硬件接口从外部传进来，例如惯组等)，软件的状态往往和最终状态区别很大，存在的错误的可能性。在软件开完完成后需要对软件进行测试。
[0003]嵌入式软件传统测试一般需要硬件相配合，包括软件自身运行所需要的硬件平台包括DSP，ARM等，外围配合的设备，常见的惯组、卫导等。这就导致了软件测试的诸多问题：软件测试需要硬件配合，而硬件可用时间不确定，不同型号情
[0004]或者异常的状况，硬件设备往往不能实现，比如假设测试惯组输出异常情况，而惯组设备基本只能输出当前的正确状态，很难输出异常状态；设备不能做到单独给测试人员应用，一般情况下设备往往还要同步做其他的试验，不可能一直由测试人员使用，导致了测试不充分。
[0005]在飞行器领域中，飞行器控制程序是关键，飞行器控制程序在空中运行时，环境复杂，软件的可靠性要求极高，这就需要飞行器控制软件在地面经过充分的测试。由于飞行器控制软件在地面进行测试时，传统的方法是半实物仿真，但是半实物仿真要求高，一般需要很多的硬件与人力配合，不利于飞行器控制软件的快速迭代，不能满足飞行器控制软件研发时的测试要求。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本公开提出了基于Qt的通用化飞行器控制数字仿真平台及方法，在嵌入式飞行器控制软件测试时，无需过多的硬件与人力配合，能够实现嵌入式飞行器控制软件测试开发和测试并行进行，利于嵌入式飞行器控制软件的快速迭代，提高测试效率，缩短测试时间，加快研制进度。
[0007]根据本公开的一方面，提出了一种基于Qt的通用化飞行器控制数字仿真平台，所述飞行器控制数字仿真平台包括：目标系统虚拟模块、接口通讯匹配模块和上位机；
[0008]目标系统虚拟模块，用于运行被测飞行器控制软件；
[0009]接口通讯匹配模块，用于匹配被测飞行器控制软件的接口，建立所述目标系统虚拟模块和上位机之间的通讯连接；
[0010]上位机，用于通过接口通讯匹配模块向所述目标系统虚拟模块发送被测飞行器控制软件的测试数据和读取所述被测飞行器控制软件的测试结果。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述目标系统虚拟模块是所述通用化飞行器控制数字
仿真平台的核心；
[0012]包括：对目标对象分配地址，将上位机指令翻译为目标系统虚拟模块指令，利用模拟处理器从所述目标对象的分配地址所对应的仿真内存中提取目标系统虚拟模块指令，采用模拟处理器的方式根据目标系统虚拟模块指令集分析并执行所述目标系统虚拟模块指令，完成被测飞行器控制软件的运行。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述目标对象包括：寄存器，内存和I/O口。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述接口通讯匹配模块采用共享内存的方式，用于隔离所述上位机和目标系统虚拟模块。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述接口通讯匹配模块的内部数据采用循环队列方式进行存储。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述上位机包括数据处理模块、时间控制模块和UI界面模块，用于基于时间控制模块和UI界面模块，通过数据处理模块向目标系统虚拟模块发送被测飞行器控制软件的测试数据和读取被测飞行器控制软件的测试结果。
[0017]根据本公开的另一方面，提出了一种基于Qt的通用化飞行器控制数字仿真方法，所述方法包括：
[0018]建立上位机和目标系统虚拟模块的被测飞行器控制软件的通讯连接；根据接口通讯匹配模块的通信协议，在上位机的数据处理模块创建通信数据，根据被测飞行器控制软件的测试用例，通过上位机的时间管理模块和UI交互界面模块向目标系统虚拟模块的被测飞行器控制软件发送通信数据，实现对被测飞行器控制软件的测试。
[0019]在一种可能的实现方式中，在建立上位机和目标系统虚拟模块的被测飞行器控制软件的通讯连接之前，所述方法还包括：屏蔽底层硬件函数和重新接口函数，将接口内容指向接口通讯匹配模块。
[0020]本公开的基于Qt的通用化飞行器控制数字仿真平台，通过包括：目标系统虚拟模块、接口通讯匹配模块和上位机；目标系统虚拟模块用于运行被测飞行器控制软件；接口通讯匹配模块用于匹配被测飞行器控制软件的接口，建立目标系统虚拟模块和上位机之间的通讯连接；上位机用于通过接口通讯匹配模块向目标系统虚拟模块发送被测飞行器控制软件的测试数据和读取被测飞行器控制软件的测试结果。能够在嵌入式飞行器控制软件测试时，无需过多的硬件与人力配合，能够实现嵌入式飞行器控制软件测试开发和测试并行进行，有利于嵌入式飞行器控制软件的快速迭代。
[0021]根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本专利技术公开的其它特征及方面将进行详细阐述。
附图说明
[0022]包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。
[0023]图1示出根据本公开一实施例的基于Qt的通用化飞行器控制数字仿真平台的原理示意图；
[0024]图2示出根据本公开一实施例的基于Qt的通用化飞行器控制数字仿真平台的总体架构示意图；
[0025]图3示出根据本公开一实施例的上位机系统示意图；
[0026]图4示出根据本公开一实施例的解释模拟器原理示意图；
具体实施方式
[0027]以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0028]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
[0029]另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
[0030]图1示出根据本公开一实施例的基于Qt的通用化飞行器控制数字仿真平台的原理示意图。
[0031]Qt是一跨平台C++图形用户界面应用程序开发框架，基于Qt开发环境可以实现飞控数字(飞行控制器)仿真平台的开发。飞行器控制数字仿真平台也被称为嵌入式软件全数字仿真测试环境，一般指仿真嵌入式系统硬件及外围环境的一套软件系统。为被测软件提供模拟运行环境，从而实现在宿主机上对被测软件进行全面而灵活的测试。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Qt的通用化飞行器控制数字仿真平台，其特征在于，所述飞行器控制数字仿真平台包括：目标系统虚拟模块、接口通讯匹配模块和上位机；目标系统虚拟模块，用于运行被测飞行器控制软件；接口通讯匹配模块，用于匹配被测飞行器控制软件的接口，建立所述目标系统虚拟模块和上位机之间的通讯连接；上位机，用于通过接口通讯匹配模块向所述目标系统虚拟模块发送被测飞行器控制软件的测试数据和读取所述被测飞行器控制软件的测试结果。2.根据权利要求1所述的通用化飞行器控制数字仿真平台，其特征在于，所述目标系统虚拟模块是所述通用化飞行器控制数字仿真平台的核心；包括：对目标对象分配地址，将上位机指令翻译为目标系统虚拟模块指令，利用模拟处理器从所述目标对象的分配地址所对应的仿真内存中提取目标系统虚拟模块指令，采用模拟处理器的方式根据目标系统虚拟模块指令集分析并执行所述目标系统虚拟模块指令，完成被测飞行器控制软件的运行。3.根据权利要求2所述的通用化飞行器控制数字仿真平台，其特征在于，所述目标对象包括：寄存器，内存和I/O口。4.根据权利要求1所述的通用化飞行器控制数字仿真平台，其特征在于，所述接口通讯匹配模块采用共享内存的方式...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇，方海红，董春杨，付思帅，鞠晓燕，王菁华，蔡建东，张甜，李德标，司文文，谢雨霖，王玥兮，凌咸庆，秦卓，宋景亮，张竑颉，王洁，张超，王东东，程光耀，王晨，边梦琦，蔡志旭，苏连明，李焕东，薛强，孙月光，姚跃民，
申请(专利权)人：北京航天长征飞行器研究所，
类型：发明
国别省市：