一种ARINC429接口物理设备异地远程实时联合仿真方法技术

本发明专利技术属于机载设备仿真技术领域，提供了一种ARINC429接口物理设备异地远程实时联合仿真方法，包括：异地远程用户在输入输出接口终端上根据分配的用户权限调用ARINC429接口适配器，将ARINC429总线协议数据包解析为业务数据或将业务数据封装成总线协议数据包；配置业务数据与总线参数的映射关系，结合总线控制接口函数，编译生成可与总线集成交互的可执行仿真任务；异地远程用户通过调用仿真配置与控制组件，实现对于ARINC429接口仿真任务以及各模型仿真任务的仿真控制。本申请实现了基于ARINC429接口远程接入待测物理设备的联合仿真，使半实物仿真不再局限于在仿真中心部署待测物理设备。测物理设备。测物理设备。

【技术实现步骤摘要】
一种ARINC429接口物理设备异地远程实时联合仿真方法


[0001]本专利技术涉及机载设备仿真
，具体涉及一种ARINC429接口物理设备异地远程实时联合仿真方法。

技术介绍

[0002]随着技术的革新和机载系统的日趋复杂，传统的基于封闭式内部网络协同的研发模式越来越不适于机载系统的应用场景，建立基于机载工业互联网的机载系统协同研制生态环境，能够为民机机载系统的研发提供统一的基础信息平台。目前基于工业互联网的信息平台可以划分为多个功能层级，包括边缘层、IaaS层、PaaS层和应用层；边缘层是基础，向下接入工业设备，实现数据的采集与处理，承担着终端联通的作用；IaaS层是硬件基础设施层，包括服务器、网络、存储等硬件资源，同时采用虚拟化技术可以将一台物理主机虚拟化为多个云主机或者云桌面；PaaS层是平台层，包含多个公共服务组件，向SaaS层提供服务；SaaS是软件即服务，通过多种应用向用户提供服务，供用户使用。机载工业互联网专网是私有云，通过电信专线将分布在全国各地的研发单位联通在一起，形成私有云架构的工业互联网。在IaaS层，各单位的研发人员通过客户端接入到工业互联网；在IaaS层，通过虚拟化技术，将物理主机虚拟化为多个云桌面，研发人员接入到工业互联网后，通过账号登陆到云桌面中进行研发工作。但实际仿真中难以将异地远程机载设备适配至仿真中心，进行联合仿真。
[0003]公开号为CN103093059A的专利文献公开了一种实时高效的分布式半实物仿真系统的构建方法，该方法以保证半实物仿真系统的实时性要求为目标，兼顾半实物仿真接口的并发处理性能和效率，采用基于系统分层思想的分层式混合时钟同步方法，利用单进程多线程模式和线程池设计模式，构建了一种具有实时和高效特点的分布式半实物仿真系统。但该方法的分布式部署架构限制了该系统只能应用于同区域局域网环境下的半实物仿真系统，无法实现异地远程半实物联合仿真。
[0004]为了避免在系统集成测试阶段因发现实物设计错误而增加的高额修改成本和大量迭代工期，同时也为了避免在联合仿真时，难以将异地机载单位的承研产品进行集成验证的问题，本专利技术提出了一种基于机载工业互联网的ARINC429接口物理设备异地远程实时联合仿真方法，对异地远程接入的物理设备进行半实物实时联合仿真具有重要指导意义。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种ARINC429接口物理设备异地远程实时联合仿真方法，以解决现有仿真方法无法将异地机载单位的承研产品进行集成验证导致实际机载设备研制完成后出现设计缺陷，延长了产品研制迭代周期的问题。
[0006]本专利技术提供的一种ARINC429接口物理设备异地远程实时联合仿真方法，包括：
[0007]S1：仿真中心通过工业互联网专网向异地远程用户提供虚拟集成与仿真验证服务；
[0008]S2：异地远程用户通过输入输出接口终端或虚拟云桌面获取用户权限控制的虚拟集成与仿真验证资源；
[0009]S3：通过ARINC429总线将ARINC429接口待测机载设备接入输入输出接口终端，使用板卡驱动程序实现待测机载设备信号与ARINC429总线数据的转换；
[0010]S4：异地远程用户在输入输出接口终端上根据分配的用户权限调用ARINC429接口适配器，将ARINC429总线协议数据包解析为业务数据或将业务数据封装成总线协议数据包；
[0011]S5：配置业务数据与总线参数的映射关系，结合总线控制接口函数，编译生成可与总线集成交互的可执行仿真任务；
[0012]S6：输入输出接口终端将可执行仿真任务通过工业互联网专网远程接入仿真中心，完成仿真总线对ARINC429接口数据的接收以及对ARINC429接口物理设备的激励输入与故障注入；
[0013]S7：根据接收的卫星时统信号提供的精确时钟信息，输入输出接口终端可实时标记ARINC429接口数据的时戳；
[0014]S8：其他异地远程用户按照用户权限控制配置半实物实时联合仿真环境；
[0015]S9：异地远程用户将编译生成的可执行仿真任务分别上传至虚拟集成与仿真验证系统的ARINC429接口适配环境以及模型适配环境中，可执行仿真任务基于总线提供的ARINC429接口适配任务API接口以及模型适配任务API接口，读取和写入共享内存数据，实现与实时仿真总线的数据交互；
[0016]S10：异地远程用户通过调用仿真配置与控制组件，实现对于ARINC429接口仿真任务以及各模型仿真任务的仿真控制。
[0017]由上述技术方案可知，本专利技术提供的一种ARINC429接口物理设备异地远程实时联合仿真方法，实现了基于ARINC429接口远程接入待测物理设备的联合仿真，使半实物仿真不再局限于在仿真中心部署待测物理设备。同时支持在实际机载设备研制出来之前开展各类部件级、系统级的异地半实物实时联合仿真，以便提前发现设计中的缺陷，减少产品研制出来后迭代的周期。
[0018]可选地，S4中所述将ARINC429总线协议数据包解析为业务数据，包括：
[0019]通过标识符置1以及码率标识获取32位8字节的429数据包；
[0020]奇偶校验位识别；
[0021]将16位高位字节，作为四字节数的低16位；
[0022]将16位低位字节，作为四字节数的高16位；
[0023]所述将业务数据封装成ARINC429总线协议数据包，包括：
[0024]将16位低位字节，作为四字节数的高16位；
[0025]将16位高位字节，作为四字节数的低16位；
[0026]奇偶校验位识别；
[0027]通过标识符置1以及码率标识获取32位8字节的429数据包。
[0028]可选地，S6中通过输入输出接口终端内置的以太网网络驱动将可执行仿真任务通过工业互联网专网远程接入仿真中心，包括：
[0029]将加时戳的业务数据基于UDP发送适配、UDP接收适配组件，通过工业互联网的异
地远程传输网络实现异地远程数据的交互。
[0030]可选地，S8具体包括：
[0031]通过虚拟云桌面调用模型适配器和仿真中心提供的虚拟集成与仿真验证服务；
[0032]用户按需配置仿真资源，形成针对当前ARINC429接口物理设备联合仿真任务的虚拟集成联合仿真环境。
[0033]可选地，所述方法还包括：
[0034]S11、异地远程用户通过调用数据采集与监控组件，采集并且图表化显示ARINC429接口仿真任务的收发数据；
[0035]S12、异地远程用户通过调用仿真数据处理与分析组件，记录整个联合仿真周期内ARINC429接口仿真任务的数据，待仿真结束后可进行仿真数据查询与显示。
[0036]采用上述技术方案，本申请具有如下有益效果：
[0037]首先，本申请实现了基于ARINC429接口远程接入待测物理设备的联合仿真，使半实物仿真不再局限于在仿真本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种ARINC429接口物理设备异地远程实时联合仿真方法，其特征在于，包括：S1、仿真中心通过工业互联网专网向异地远程用户提供虚拟集成与仿真验证服务；S2、异地远程用户通过输入输出接口终端或虚拟云桌面获取用户权限控制的虚拟集成与仿真验证资源；S3、通过ARINC429总线将ARINC429接口待测机载设备接入输入输出接口终端，使用板卡驱动程序实现待测机载设备信号与ARINC429总线数据的转换；S4、异地远程用户在输入输出接口终端上根据分配的用户权限调用ARINC429接口适配器，将ARINC429总线协议数据包解析为业务数据或将业务数据封装成总线协议数据包；S5、配置业务数据与总线参数的映射关系，结合总线控制接口函数，编译生成与总线集成交互的可执行仿真任务；S6、输入输出接口终端将可执行仿真任务通过工业互联网专网远程接入仿真中心，完成仿真总线对ARINC429接口数据的接收以及对ARINC429接口物理设备的激励输入与故障注入；S7、根据接收的卫星时统信号提供的精确时钟信息，输入输出接口终端可实时标记ARINC429接口数据的时戳；S8、其他异地远程用户按照用户权限控制配置半实物实时联合仿真环境；S9、异地远程用户将编译生成的可执行仿真任务分别上传至虚拟集成与仿真验证系统的ARINC429接口适配环境以及模型适配环境中，可执行仿真任务基于总线提供的ARINC429接口适配任务API接口以及模型适配任务API接口，读取和写入共享内存数据，实现与实时仿真总线的数据交互；S10、异地远程用户通过调用仿真配置与控制组件，实现对于AR...

【专利技术属性】
技术研发人员：李阳，王闯，牟明，陆敏敏，邹方林，张博林，张健，闵婕，窦兴涛，
申请(专利权)人：中航机载系统共性技术有限公司，
类型：发明
国别省市：