【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于飞行试验领域，具体涉及一种用于地面闭环系统的实时控制系统。
技术介绍
1、现有的地面闭环系统采用windows操作系统，主要以接口计算机和模型计算机为核心组成，仿真控制和运行架构较为简单，在精确定时执行任务、任务间调度等操作上原系统的实际运行指标较差。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于地面闭环系统的实时控制系统，用于仿真控制和分布式仿真运行，支持仿真模型的实时运行，并与机载飞控系统进行实时数据交互。
2、为了实现上述任务，本专利技术的技术方案：
3、一种用于地面闭环系统的实时控制系统，包括仿真系统配置及监测模块、仿真模型分布式部署模块、仿真引擎模块、协同接口模块以及icd配置管理模块，其中：
4、所述仿真系统配置及监测模块用于提供仿真系统的配置管理功能，所有的计算节点通过网络ip来进行指定；
5、所述仿真模型分布式部署模块用于实现启动仿真运行、仿真单步执行、仿真暂停运行、仿真停止运行功能；
6、所述仿真引擎模块包括网络表解析模块、仿真时钟模块、仿真模型框架、仿真引擎自适应模块、仿真软总线模块以及通讯模块；
7、所述协同接口模块针对仿真模型进行封装、导入、管理、交互；
8、icd配置管理模块用于对所有机载设备接口信息及仿真模型的接口信息进行统一、完整的描述，并针对不同试验场景的设计，进行数据的导入、导出。
9、进一步地，所述仿真系统配置及监测模块支持图形化显示
10、进一步地，仿真运行管理模块具有在线调参功能和故障注入功能；仿真模型在线运行过程中，每个仿真模型的参数可实时修改，修改后的参数通过网络传递给仿真模型；仿真环境支持故障注入功能，在仿真运行过程中可以对仿真模型输入数据进行修改，修改后的输入将覆盖该仿真模型外部传入的输入数据。
11、进一步地，所述网络表解析模块用于读取网络表文件，获取仿真工程中所有的仿真模型信息，包括模型名称、模型步长、模型启动和停止时间、模型节点ip以及模型所有的端口信息；
12、仿真时钟模块负责控制所有的仿真模型协同仿真，仿真模型每计算一次，都需要从仿真引擎模块收来自仿真时钟模块的控制信息，再控制激励计算节点进行调度执行；
13、仿真模型框架用于对仿真模型进行统一封装，并提供统一的封装接口给仿真引擎调度；
14、仿真引擎自适应模块用于实现仿真模型主从模式设定，将一个仿真工程内启动的针对仿真模型的多个仿真引擎自动识别一个主引擎和多个从引擎；
15、仿真软总线模块用于加载仿真工程数据传输dll，通过此dll拿到仿真工程指令流、控制流和数据流对应的api函数，并提供给调度引擎，控制仿真过程的进行或是调整仿真参数，初值功能；
16、通讯模块主要负责和仿真系统配置及监测模块进行通信。
17、进一步地，所述协同接口模块对matlab simulink的仿真模型，通过将模型中的输入输出端口替换为cosimportsblockset中对应的端口，实现仿真模型的封装；
18、协同接口模块通过在模型设计环境中新建simulink仿真模型实现仿真模型的导入。
19、进一步地，协同接口模块中的c语言模型cosimports api接口模块将c代码开发的仿真模型纳入到开发平台进行工程管理、设计、运行管理、数据监视工作；在协同仿真过程中，仿真模型将仿真数据通过调用c语言接口模块api函数与分布在其他计算节点上的仿真模型的数据进行交互。
20、进一步地，icd配置管理模块以xml文件的方式在不同仿真模型的试验项目之间进行导入导出工作，生成c语言头文件(.h)用于第三方测试设备进行数据解析通讯，生成word文件进行管理及测试报告模板；同时满足增量式合并icd的方式，支持后期接口协议的更改。
21、进一步地，所述机载设备接口信息及仿真模型接口信息包括信号类型、信号值、信号偏移量、传输数率、传输路径信息，icd配置管理模块采用数据库技术，结合测试技术、建模仿真技术、通信技术和计算机网络技术，协助用户实现将系统各类文档信息进行统一管理，并结合试验需要，生成对的应配置文件。
22、与现有技术相比，本专利技术的技术特点如下：
23、1.本专利技术通过仿真模型设计、配置、部署、分布式实时运行、仿真参数的在线调整等技术，实现了地面闭环系统的实时任务控制，搭建起高效便捷的实时环境，从而有力支撑了地面闭环试验的各个试验科目的顺利开展。
24、2.对比之前所采用的地面闭环系统，本专利技术的仿真系统配置管理功能，显示网络中各节点的ip，端口号，以及具体的网络传输参数，所有的计算节点通过网络ip来进行指定，方便进行配置及更改；同时能够在线监测局域网内各用于模型计算节点的cpu、内存、硬盘等使用情况。
25、3.对比之前所采用的地面闭环系统，本专利技术的仿真运行管理模块提供模型下发功能，当仿真运算节点确定之后，仿真运行管理模块将把仿真模型和仿真文件下发到该运算节点上，其中仿真文件包括模型文件和模型连接信息表，初始化文件、配置文件等。
26、4.对比之前所采用的地面闭环系统，仿真引擎模块通过加载网络表得到并管理仿真工程中的所有仿真模型。仿真引擎模块在仿真的过程中，控制仿真时钟的推进和仿真任务的启动、暂停、恢复、停止和单步执行。
27、5.对比之前所采用的地面闭环系统，协同仿真接口支持simulink接口和c\c++语言接口。matlab simulink接口模块主要用于为matlab simulink开发的模型提供与外部程序协同仿真的能力。通过将模型中的输入输出端口替换为cosimportsblockset中对应的端口，实现仿真模型的封装。
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1.一种用于地面闭环系统的实时控制系统，其特征在于，包括仿真系统配置及监测模块、仿真模型分布式部署模块、仿真引擎模块、协同接口模块以及ICD配置管理模块，其中：
2.根据权利要求1所述的用于地面闭环系统的实时控制系统，其特征在于，所述仿真系统配置及监测模块支持图形化显示和模块化封装，显示网络中各计算节点的IP，端口号，以及具体的网络传输参数；能够在线监测局域网内各计算节点的CPU、内存、硬盘等使用情况；通过监测网络计算资源，用户可以选择用于仿真模型解算的计算节点，每个计算节点可同时参与多个计算任务。
3.根据权利要求1所述的用于地面闭环系统的实时控制系统，其特征在于，仿真运行管理模块具有在线调参功能和故障注入功能；仿真模型在线运行过程中，每个仿真模型的参数可实时修改，修改后的参数通过网络传递给仿真模型；仿真环境支持故障注入功能，在仿真运行过程中可以对仿真模型输入数据进行修改，修改后的输入将覆盖该仿真模型外部传入的输入数据。
4.根据权利要求1所述的用于地面闭环系统的实时控制系统，其特征在于，所述网络表解析模块用于读取网络表文件，获取仿真工程中所
5.根据权利要求1所述的用于地面闭环系统的实时控制系统，其特征在于，所述协同接口模块对Matlab Simulink的仿真模型，通过将模型中的输入输出端口替换为CosimPortsblockset中对应的端口，实现仿真模型的封装；
6.根据权利要求1所述的用于地面闭环系统的实时控制系统，其特征在于，协同接口模块中的C语言模型CosimPorts API接口模块将C代码开发的仿真模型纳入到开发平台进行工程管理、设计、运行管理、数据监视工作；在协同仿真过程中，仿真模型将仿真数据通过调用C语言接口模块API函数与分布在其他计算节点上的仿真模型的数据进行交互。
7.根据权利要求1所述的用于地面闭环系统的实时控制系统，其特征在于，ICD配置管理模块以xml文件的方式在不同仿真模型的试验项目之间进行导入导出工作，生成C语言头文件(.h)用于第三方测试设备进行数据解析通讯，生成Word文件进行管理及测试报告模板；同时满足增量式合并ICD的方式，支持后期接口协议的更改。
8.根据权利要求1所述的用于地面闭环系统的实时控制系统，其特征在于，所述机载设备接口信息及仿真模型接口信息包括信号类型、信号值、信号偏移量、传输数率、传输路径信息，ICD配置管理模块采用数据库技术，结合测试技术、建模仿真技术、通信技术和计算机网络技术，协助用户实现将系统各类文档信息进行统一管理，并结合试验需要，生成对的应配置文件。
...【技术特征摘要】
1.一种用于地面闭环系统的实时控制系统，其特征在于，包括仿真系统配置及监测模块、仿真模型分布式部署模块、仿真引擎模块、协同接口模块以及icd配置管理模块，其中：
2.根据权利要求1所述的用于地面闭环系统的实时控制系统，其特征在于，所述仿真系统配置及监测模块支持图形化显示和模块化封装，显示网络中各计算节点的ip，端口号，以及具体的网络传输参数；能够在线监测局域网内各计算节点的cpu、内存、硬盘等使用情况；通过监测网络计算资源，用户可以选择用于仿真模型解算的计算节点，每个计算节点可同时参与多个计算任务。
3.根据权利要求1所述的用于地面闭环系统的实时控制系统，其特征在于，仿真运行管理模块具有在线调参功能和故障注入功能；仿真模型在线运行过程中，每个仿真模型的参数可实时修改，修改后的参数通过网络传递给仿真模型；仿真环境支持故障注入功能，在仿真运行过程中可以对仿真模型输入数据进行修改，修改后的输入将覆盖该仿真模型外部传入的输入数据。
4.根据权利要求1所述的用于地面闭环系统的实时控制系统，其特征在于，所述网络表解析模块用于读取网络表文件，获取仿真工程中所有的仿真模型信息，包括模型名称、模型步长、模型启动和停止时间、模型节点ip以及模型所有的端口信息；
5.根据权利要求1所述的用于地面闭环系统的实时控制系统，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：方威，邵翥，胡雅晖，王锋，华艺欣，余艺萌，
申请(专利权)人：中国飞行试验研究院，
类型：发明
国别省市：
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