SpaceWire总线的双路由单元性能评价方法

基于双路由单元研究了Space Wire总线的性能评价体系。研究中给出双路由单元的定义,推导基于双路由单元的路由系统的数据传输时间和资源耗费的计算方法;推导基于双路由单元的多路由拓扑系统的性能评价体系;采用蒙特卡洛模拟的方法建立双路由单元系统的模拟平台,仿真计算路由单元在不同接口配置情况下的性能。研究结果表明:基于双路由单元的传输时间和资源耗费指标能够评价Space Wire总线的性能;在不同接口配置时,存在一种最佳的配置方式使系统的性能达到最优。     

SpaceWire网络热点通信模式的缓存资源分配算法

基于SpaceWire网络在热点通信模式下的工作特点,研究缓存资源的分配算法。给出均匀通信模式和热点通信模式的释义;推导网络路由节点的满负荷概率和平均延时的解析方法,计算网络中的关键通信节点;再给出SpaceWire网络缓存资源分配算法。利用Opnet网络仿真平台建立SpaceWire通信模型,仿真了不同通信模式中采用缓存优化策略前后的关键性能指标。研究结果表明:在热点通信模式状态下,该缓存资源分配算法在保证总资源一定的前提下,网络系统的平均延时降低,优化了SpaceWire网络性能。     

基于X射线脉冲星的导航半实物仿真系统

为验证X射线脉冲星导航的关键技术,本文描述了基于X射线脉冲星导航的半实物仿真系统组成和工作原理,并搭建了基于X射线脉冲星导航的半实物仿真系统。系统由信号模拟单元、信号接收单元和导航估计单元组成,此系统可有效模拟X射线脉冲星导航的星源强度、周期及脉冲轮廓,记录X射线脉冲星单光子到达时间,恢复X射线脉冲星脉冲轮廓,计算X射线脉冲到达时间及导航估计解算。所设计的半实物仿真系统为X射线脉冲星导航算法测试提供了有效手段,对X射线脉冲星自主导航研究的可行性验证、动态性能测试以及工程应用具有一定的参考价值。     

一种六通道高速数据采集系统的设计

提出并实现了一种基于PCI总线六通道高速采集系统的结构。该系统采用微机作为采集主控单元 ,兼容三种体制雷达的采集要求 ,可以实现六通道同时采集和大容量数据的存储 ;为了实现高速和大容量采集 ,系统采用S5 933作为PCI总线接口 ,利用PCI总线的高速传输能力 ,满足主控单元与采集单元的数据传输要求 ;同时利用双口RAM内部切换保证连续采集和连续传输 ;控制电路采用FPGA实现 ,简化了电路板设计 ,提高了灵活性。软件系统在WindowsNT平台上实现 ,保证了整个系统的安全性与稳定性。     

SpaceWire时延抖动的仿真

SpaceWire总线是欧洲空间局为航天应用而设计的一种高速、点对点、全双工的总线网络[1]。时延抖动是表征网络传输性能的关键参数,它度量了端到端的最大传输时延和最小传输时延的差。通过建模仿真,对于某特定应用场景下的SpaceWire总线的时延抖动进行了定量分析和研究。利用Opnet建立仿真模型,通过仿真得出最大传输时延和最小传输时延,从而统计出时延抖动。并且对时延抖动进行定性定量的分析,获得对时延抖动有影响的关键参数。跟据分析结论,提出了改善时延抖动的建议和方法。本文的研究成果对于构建低时延抖动的SpaceWire总线网络提供参考。     

基于SDN与传统路由相结合的网络架构设计

针对灾区、战场等复杂环境对通信网络性能的高需求,以及传统的冗余繁杂的紧耦合网络架构发展滞后等问题,提出了一种基于SDN架构与传统路由协议相结合的新型网络架构。该架构的设计思想是先由传统路由完成网络初始联通状态的建立,在此基础上再利用SDN架构技术实现对应用业务和通信网络资源的分析感知、计算、评估等。分别对SDN控制器、南北向接口和传统路由协议进行设计。试验结果表明了该方案的优越性,具有重要的应用和参考价值。     

SpaceWire网络混合路由机制设计

针对星上系统总线多元性导致的星载网络接口和协议不能标准化的发展瓶颈,基于SpaceWire总线协议,通过将静态路由(时间触发)与动态路由(事件触发)机制结合,实现了控制数据和载荷数据共用网络。静态路由完全遵循SpaceWire-D协议,在保证确定性传输的同时,通过启发式调度算法首次实现了多时间窗并行调度,并提出利用最大公约数法设计时间窗,以提高网络吞吐量;动态路由通过对随机事件和载荷数据分配优先级,实现传输路径冲突时对紧急任务的优先处理。在OPENT中搭建网络系统仿真模型,对所提出的路由机制进行了仿真。实验结果表明,静态路由时段网络吞吐量较现有调度算法有明显提高,动态路由实现了紧急事件优先传输。     

星间链路方案的设计与评价方法

星间链路技术降低了卫星通信网络对地面站的依赖,使得基于星间链路的卫星通信与组网具有地面网络难以比拟的优势。传统研究集中于星间链路的可行性分析和构建方法,对星间链路方案设计缺乏评价。从实际应用的系统性和构建流程的完整性出发,提出一种基于星座特性分析的星间链路方案设计方法,并为方案性能检验和选择提出了基于路由性能的评价方法。最后,通过对实际系统星间链路方案的设计和评价,验证了所提方法能够针对任务需求构建可行方案并通过路由性能比较选出最优方案。     

(2015GIS)北斗静止轨道卫星信号盲区快速并行解算方法

北斗系统静止轨道卫星信号盲区解算方法复杂、串行计算耗费时间长,需在并行环境下利用更多的计算资源进行北斗盲区的快速解算。本文在分析北斗盲区解算原理与算法并行特征基础上,提出了基于动态盲区影响域的并行解算方法,并以栅格单元为并行粒度进行任务划分,实现了北斗盲区的高效并行解算。基于全国范围59景数字高程模型数据,利用8进程进行盲区并行解算,耗费时间约为5小时。实验测试结果表明：算法的并行效率随着进程数的增加有所衰减,但稳定在96%以上。基于本文方法实现的程序中间件已集成应用于高性能地理信息平台中,应用效果良好。     

大型k/N系统维修资源优化配置模型

为解决大型k/N系统维修资源的配置问题,建立了一种维修资源优化配置模型。首先,根据大型k/N系统故障单元的维修特点提出了批量m维修策略,并基于此策略建立了k/N系统使用可用度模型,利用M~Q/M/c排队理论对影响系统使用可用度的关键指标进行了计算和修正;然后,建立了由多个k/N系统组成的复杂装备的多种维修资源的优化配置模型,采用边际效应分析法对多种维修资源进行综合优化;最后,通过算例仿真与分析对所提出的模型进行了验证。结果表明,所建立的模型具有一定的可行性与有效性,能为装备维修保障人员提供决策支持。     

PXI总线的模拟用户V口通信模块设计

针对目前自动测试系统中要求测试信号传输距离远、传输速度快、传输信号种类多、系统工作环境恶劣等问题,设计并实现了基于PXI总线的模拟用户V口通信模块。利用专用接口芯片PCI9656设计了PXI总线接口模块,利用FPGA实现了对来自电话接口(V口)典型的双音多频拨号信息的判读和控制。本设计具有传输速度快、灵活高效的特点,增强了系统的集成度、稳定性和可靠性。     

某型导弹地面制导站静态参数自动测试系统

介绍了以LabWindows/CVI为软件开发平台,基于PCI和ISA总线的某型导弹自动测试系统的总体方案,给出了系统硬件和软件的具体设计方法,分析了信号转接电路和ISA总线接口电路的设计原理,阐述了组合测试模块、故障诊断模块和数据库管理模块的实现方法。经部队实际测试表明,该系统能够可靠、出色地完成该型导弹地面指导站测试和故障诊断的任务,实现模块化高效智能自动测试。     

USB角度位置数据采集仪的设计与实现

为解决控制系统中角度位置信号实时测量、分析手段缺乏的问题,设计基于USB技术的便携式角度位置数据采集仪。该设计采用专用轴角转换模块、高性能单片机和USB接口芯片为硬件平台,通过采集分析软件的开发,实现了多通道组合轴角数据采集、显示和存储功能。单片机模拟DMA总线时序技术有效提高数据传输速率,较好地满足了实际测量的需要。     

基于PXI总线的通装机液平台综合测控系统标准化设计

自动测试系统的发展趋势是标准化设计和采用开放式系统框架。基于PXI总线的平台综合测控系统采用了统一硬件系统、统一软件开发平台、统一标准接口的开放式体系结构和标准化设计。通过对用户开放测控资源定义和标准化设计软硬件接口,使平台综合测控系统软、硬件具有开放性和互换性,满足了不同保障对象的测试需求,对通用装备检测试验设备的通用化、标准化、集成化发展起到了积极的推动作用。     

1553B总线的信息传输调度策略

由于1553B总线的传输速率限制,直接进行图像、声音、定位导航等大数据信息传输,将会导致其他紧急消息传输时延过长。针对这一问题,提出了一种基于1553B总线的信息传输调度策略。该策略的控制思想是在对同步信息进行负载均衡调度的基础上,对大数据信息进行动态分解插入,实现了在不影响紧急消息的前提下大数据信息在1553B总线中的实时可靠传输。实验结果证明了该传输控制策略的有效性与可行性。     

无人机警戒雷达仿真系统的建模与仿真

针对海面静止和移动目标的探测、感知、识别、成像等问题,建立了由数据/控制接口、人机界面及多个算法模块组成的无人机警戒雷达仿真系统。系统采用模块化方法对目标运动特性、环境特性和警戒雷达的功能特性进行建模与仿真,主要用于模拟现实装备中此类载荷的基本功能,从数字化仿真层面实现了无人机警戒雷达载荷功能的再现与性能测试,并能完成与指挥控制台之间的信息交互,同时系统具有很好的可扩展性,可以作为整个作战仿真系统的一部分,嵌入到更复杂的作战仿真系统中。     

随机Petri网的光纤通道总线传输模型

利用随机Petri网方法建立了基于FC-AE-1553协议的光纤通道交换式网络的网络模型,验证了模型的可行性。通过仿真计算得到总线性能指标,仿真结果表明光纤通道在带宽、数据延迟、传输媒体和距离、错误检测、优先级等方面具有适合于航空电子系统的良好特性。     

CAN总线在舰艇作战仿真系统中的应用

介绍新型现场控制总线CAN(Controller Aera Network)的基本概念、特点、器件、总线协议。研究由单片微型计算机系统和CAN总线所组成控制器局域网在舰艇作战仿真系统中分布式控制的应用,以及某型舰舰导弹武器系统仿真过程中CAN总线的应用。模拟系统研制成功后的实践应用表明,CAN总线在舰艇作战仿真系统中通信可靠、性能稳定,提高了传输效率,实现了灵活的通讯组合,使其在舰艇分布式作战仿真系统中有更好的应用前景。     

一种新型的Free-memory众核处理器片上通信接口

高性能计算机系统越来越多采用集群系统,集群系统的性能极大地依赖于通信接口.基于片外SRAM保存地址变换表的用户级通信方法,极大地增加了芯片和系统的设计复杂度和成本.在传统基于I/O总线的HCA基础上,提出并实现了一种新型的Free-Memory的众核处理器片上通信接口,去掉了本地存储器接口,通过高效的cache管理策略...