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航电多协议通用系统的研究与设计

航电多协议通用系统的研究与设计

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作者：武钰钏西安工业大学

学位级别：硕士

近年来,随着世界军事变革和作战理念的更新,各国越来越重视将作战实验作为检验武器平台和作战概念的手段。通过联合异构领域系统、展开训练实验和系统模拟仿真训练,从而为军事人员提供一个时空统一和相对逼真的仿真环境。真实-虚拟-构造... 详细信息

近年来,随着世界军事变革和作战理念的更新,各国越来越重视将作战实验作为检验武器平台和作战概念的手段。通过联合异构领域系统、展开训练实验和系统模拟仿真训练,从而为军事人员提供一个时空统一和相对逼真的仿真环境。真实-虚拟-构造LVC就是将不同地域的实兵系统和模拟系统联合起来进行训练。但是异构领域、异构系统联合又不能直接进行交互,故需要解决几个问题,第一,异构系统的数据相互识别;第二,系统交互的实时性;第三,系统具有良好的可扩展性和灵活性。基于此,本文以基于数据分发服务DDS的LVC仿真系统为背景,设计了航电多协议通用转换系统,其功能是采集ARINC429、1553B、AFDX、RS422、光纤总线的数据,实现这些多协议数据向DDS协议标准数据的自动转换。文章主要包括以下几个部分:(1)多协议实装设备的底层数据采集通过调用线程池开启不同的线程。线程可以监听异构设备的收发接口并将接收到的数据存入本地数据库。为了提高系统调用线程的高效性,对传统线程池中闲置线程管理采用基于数组的链表算法进行改进。(2)多协议异构系统与仿真系统的数据交互引入XML中间语言并设计统一的消息格式,通过解析通用格式XML结构文件、DDS格式的XML结构文件以及映射处理规则,生成映射文件。进而完成从异构实装设备的数据按照映射文件到训练仿真系统的通信。其中异构数据源的存储支持数据库和XML文件的转换。(3)为了满足军事人员在数据发布订阅中对订阅内容的主观性和需求性、数据分发的合理性以及为了降低信息订阅维护的成本,依据订阅者之间订阅内容的逻辑覆盖,通过引入模糊匹配理论,对其订阅组织模式采用分段的完全逻辑覆盖,提高了数据分发中数据的订阅维护效率。文章中通过实验分析了数组和链表结合机制以及分段的完全逻辑覆盖模糊算法,验证了可行性。结尾通过传统红蓝对抗作战进行系统的验证,其中的蓝方作战飞机总线就是采用本文设计的异构常见机载总线。通过测试确定可以解决LVC仿真系统的异构联调效率低下,交互困难的问题。

关键词：协议转换数据分发模糊匹配数据映射规则统一消息格式

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