一种基于windows系统的分布式实时协同仿真系统及方法技术方案

一种基于windows系统的分布式实时协同仿真系统及方法，系统由强实时数据共享网络、目标机仿真系统、动力学仿真系统、进程通讯和同步模块、实时周期运行内核和初始化设置模块组成。其中强实时数据共享网络，在所有互连的节点中虚拟出一段全局共享的网络内存，在分布系统中实现内存至内存的通信，在互连的计算机间提供高效的数据传输；目标机仿真系统是仿真系统的核心组成，被测目标软件，不需要任何修改就可以在目标机仿真系统中运行；动力学仿真系统完成控制系统轨道动力学和姿态动力学的计算；进程通讯和同步实现多台模拟器之间的通讯、管理以及对不同进程的本地同步控制；实时周期运行时内核控制整个系统的运行。周期运行时内核控制整个系统的运行。周期运行时内核控制整个系统的运行。

【技术实现步骤摘要】
一种基于windows系统的分布式实时协同仿真系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种基于windows系统的分布式实时协同仿真系统，主要用于卫星控制系统仿真系统的设计与实现，构建系统级的控制系统嵌入式软件仿真环境，属于航天器控制


技术介绍

[0002]随着航天任务需求和航天器控制技术的发展，控制系统规模越来越大，系统结构和控制时序越来越复杂，部件单机产品种类和接口类型也越来越多。一方面，由于嵌入式软件的特点，其对硬件环境的高度依赖性使得嵌入式软件测试的成本非常高，传统的半物理仿真环境已无法满足任务的需求，急需构建一个高效、易用的基于Windows系统的实时仿真环境；另一方面，为验证平台软件与各单机软件接口和时序的有效性和一致性，同时也为提高软件研制的效率，有必要搭建分布式多目标仿真验证系统，建立系统级的仿真验证环境，以实现平台软件与单机软件联合测试。
[0003]现有的基于Windows的仿真平台一般是分别进行单一目标机的软件测试，被测软件的动力学包括外围接口由地面模拟，闭环测试时，需要模拟另一目标机的动态运行，提供动态的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于windows系统的分布式实时协同仿真系统，其特征在于：包含强实时数据共享网络以及与通过该网路互联的计算机，每个计算机上运行一个或多个网络节点，所述网络节点包括目标机仿真系统、动力学仿真系统、进程通讯和同步控制器、实时周期运行内核和初始化设置模块；所述强实时数据共享网络，在所有互连的网路节点中虚拟出一段全局共享的网络内存，通过该网络内存实现网路节点间的通信，以及互连的计算机间的数据传输；所述目标机仿真系统运行在windows系统下，包括一台或多台目标系统模拟器，每台模拟器用于运行代表被测软件的不同功能行为的目标机仿真模型，实现对被测目标软件功能行为的仿真；所述动力学仿真系统包含动力学仿真模型和协议仿真模块，在实时周期运行内核的调度下由动力学仿真模型完成仿真系统动力学计算，协议仿真模块接收目标系统模拟器的控制指令，输出实时动力学计算结果；所述实时周期运行时内核控制整个协同仿真系统的运行，包括调度各种仿真模型运行、周期性或偶发性离散事件控制；进程通讯和同步控制器实现多台目标系统模拟器之间的通讯、管理以及对不同进程的本地同步控制；初始化设置模块用于完成动力学仿真系统的动力学仿真模型初始化，目标机仿真系统物理内存分配，虚拟接口类型、接口地址及寄存器配置，目标码及源码加载事项。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述动力学仿真模型包括轨道动力学模型、姿态动力学模型、电机驱动模型、推进贮供模型、压力传感器模型，用于被控对象的动力学计算。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述目标机仿真模型封装成独立的Windows动态链接库，目标机仿真模型间的数据交换、控制转移接受实时周期运行时内核的调度。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述目标机仿真模型包括虚拟目标机、虚拟接口、时钟模拟器；所述虚拟目标机是被测软件运行的载体，用于模拟被测软件的中央处理器、寄存器、中断以及内外存储单元，完全模拟出软件在真实计算机上的运行过程及状态，完成针对被测软件的指令解释仿真执行，实现对被测软件的功能行为级仿真；所述虚拟接口是虚拟目标机的外围接口，以动态链接库的形式生成虚拟芯片；虚拟芯片对虚拟目标机与外围设备的通讯进行软件仿真，以挂接的方式与虚拟目标机链接，完成虚拟目标机与外围设备的数据交换、控制转移；时钟模拟器是目标机仿真模型的时间发...

【专利技术属性】
技术研发人员：何世民，傅秀涛，蔡雨辰，李晶心，李晓锋，陈超，董晓刚，钟睿明，王晋鹏，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：