基于某半实物仿真系统的vmic实时网通信测试方法

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1、基于某半实物仿真系统的VMIC实时网通信测试方法摘要：半实物仿真技术为导弹武器系统试验与鉴定提供了最优的手段，实时X是保证半实物仿真实时性的物理设备。本文介绍了VMIC实时X的工作原理和特点，在全面分析导弹半实物仿真系统需求的基础上，结合半实物仿真系统的特点和功能要求，对VMIC实时X的通信测试方法进行深入研究并详细设计测试软件。通过对测试结果的分析，能够为导弹半实物仿真系统的构建奠定数据基础。关键词：半实物仿真；实时性；实时X；测试方法引言实时仿真理论与支撑技术的典型应用场合之一是半实物仿真系统，所谓半实物仿真系统是指在仿真回路

2、中接入部分实物的实时仿真。在对系统进行仿真时，必须要求仿真时间标尺与实际系统时间标尺相同。它不仅要求快速性，而且还提出了实时性的问题，因为计算机接收实时动态输入，输入与输出为具有固定采样区间的数列。例如，对导弹某分系统进行仿真试验时，仿真计算机与实际装置相连接，仿真计算机必须在与实际系统同步的条件下获取动态的输入信号并实时地产生动态的输出响应，因此就要求系统中各仿真机之间的数据传递具有强实时性。目前传统的以太X络已得到了广泛深入的应用，但是由于以太X传输协议开销的不确定性，很难满足大型复杂系统的半实物仿真的需要。而反射内存光纤X络

3、采用了先进特殊的技术，具备了很强的支持分布实时系统的数据传输能力，X络协议开销小，硬件延迟也很小，实时性强，因此成为半实物仿真分布实时计算机X络的首选方案。1VMIC实时X工作原理及特点VMIC实时X主要是由反射内存板通过光纤等高速X络传输介质连接而成的。在每个需要实时通讯的节点上插入共享内存X卡（节点卡），每块节点卡都有自己独立的局部内存，X上任何节点向本地局部内存写数据时，该数据和相应的局部内存地址将被广播到X上所有其他节点并存储在相同位置如图1所示。由于反射内存使用简单的读写方式，对CPU来说就相当于标准的RAM，而且反射内

4、存的数据更新是通过硬件操作来实现的，X络延迟大大减小，保证了实时性。通过这种方式，所有的节点读写X络上的数据就如同读写本机内存上的数据一样快速方便，并且能透明并确定地传送中断、消息或者数据块到其它的节点。由于实时X络是一个实时的、基于内存的X络系统，其所有的工作都是由硬件完成的，没有软件的开销，再加上采用光纤传输介质，因此可以达到数十兆字节的数据传输率和百纳秒级的数据传输延迟，更重要的是这种X络的传输延迟是确定和可以预期的，这是传统的以太X络技术所难以达到的。此外，通信协议简单、仿真主机负载轻、软硬件平台适应性强、支持中断信号的传

5、输等特点也极大的方便了半实物仿真系统的构建。图1VMIC实时X工作原理图2半实物仿真系统基本结构及原理某导弹武器系统半实物仿真总体结构如图2所示。系统组成主要包括实时仿真计算机、仿真主控计算机、仿真模拟计算机、实时X络，导弹分系统等组成。其中，实时X络采用VMIC实时X，实时仿真计算机采用通用计算机+通用操作系统，仿真帧周期ms级。其中，仿真模拟计算机用于在仿真试验中为导弹分系统提供实际的输入响应；仿真主控计算机完成系统管理和试验控制功能；实时仿真计算机在试验过程中接收导弹分系统的输出信息，对仿真模型进行实时解算，完成导弹系统的闭

6、环仿真，并传送控制指令实时控制导弹分系统工作状态；VMIC实时X由反射内存卡、光纤和HUB组成，是各仿真节点间信息传输的高速通道，在仿真试验过程中实现数据的实时传递。图2系统总体结示意构图实时仿真开始后半实物仿真系统依据实时仿真计算机仿真时钟和时统方式进行通信控制，实时仿真计算机严格按照帧周期实时控制回路其它仿真节点协调、有序地工作。满足仿真试验系统实时性要求的基本前提是各参试仿真设备的通信、解算、控制及相关操作都能满足系统实时性要求，在此基础上，实时仿真计算机精确控制仿真时间，并以数据驱动方式实时控制各仿真设备以仿真时间标尺同步

7、递进。可以说，VMIC实时X是保证半实物仿真系统实时运行的关键设备，系统各节点通过实时X进行实时控制和数据传递，使仿真系统其它仿真设备严格按照仿真步长协调同步工作，以保证仿真系统工作的时间确定性和时序同步性。因此，研究、测试仿真系统实时X通信耗时，能够保证X络传输时间确定性，为系统一个周期内的时间片划分提供支持。3VMIC实时X通信测试方法研究实时X的数据传输是通过共享内存的方式是实现的，因此数据读写功能也是实时X的基本功能。根据系统的功能和实时仿真工作过程需求，需要对VMIC实时X的以下功能进行测试：中断响应功能测试、传输可靠性

8、测试、传输速率测试。3.1中断响应功能测试中断响应是实时X的一项重要功能，制导回路就是通过中断响应的方式对帧周期进行控制的。中断响应是由发送方向其他一个或几个节点发送中断消息，其他节点响应中断后进行相关操作。发送中断的函数为RFM2gSendEve