hit-tena靶场实物资源实时接入设备研制

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1、硕士学位论文HIT-TENA靶场实物资源实时接入设备研制DEVELOPMENTOFREALTIMEINTERFACEDEVICEFORPHYSICALRESOURCESOFHIT-TENARANGES邓舒予哈尔滨工业大学2014年7月万方数据国内图书分类号:TP391.9学校代码：10213国际图书分类号:621.3密级：公开硕士学位论文HIT-TENA靶场实物资源实时接入设备研制硕士研究生：邓舒予导师：姜守达教授申请学位：工学硕士学科：仪器科学与技术所在单位：自动化测试与控制系答辩日期：2014年7月授予学位单位：哈

2、尔滨工业大学万方数据ClassifiedIndex:TP391.9U.D.C.:621.3DEVELOPMENTOFREALTIMEINTERFACEDEVICEFORPHYSICALRESOURCESOFHIT-TENARANGESCandidate：DengShuyuSupervisor：Prof.JiangShoudaAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InstrumentScienceandTechnologyAffiliation：De

3、partmentofAutomaticTestandControlDateofDefence：July,2014Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology万方数据哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要HIT-TENA体系是哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所在借鉴美军TENA体系基础上开发的试验与训练体系结构，用于整合靶场试验与测试资源构建虚拟试验系统。但是，靶场现有大量属于异构系统的实物资源，不能直接接入虚拟试验系统参与虚拟仿真试验。因此，研制HIT

4、-TENA靶场实物资源实时接入设备，将实物资源快速实时地接入到虚拟试验系统中，对于提高虚拟试验系统的实时性，保障试验任务的完成，有非常重要的意义。本文通过分析HIT-TENA靶场实物资源实时接入设备的功能要求和性能指标，设计了以通讯接口、协议识别、协议转换、中间件功能等模块为主体的总体方案，在此基础上进行硬件设计和软件设计。硬件设计上，采用DSP+FPGA的核心架构设计设备板卡，在板卡上集成了RS422/485、1553B、ARINC429、CAN总线和网络接口等多种通讯接口，用于和实物资源进行接口适配。在FPGA中设

5、计数据拆分模块和协议识别模块，共同完成协议帧头的识别。数据拆分模块实现数据由不定字长到标准8位字长的转换，并产生用于协议识别的使能信号。协议识别模块中设计以协议识别单元为核心的硬件识别逻辑电路，实现了数据和多个协议帧头的并行识别，最后得到数据所属协议号。软件设计上，通过对HIT-TENA中间件的工作机制进行分析，设计基于DSP/BIOS实时操作系统的中间件程序，并开发了中间件服务函数库，中间件程序的各个线程在该函数库的支持下实现了中间件的功能，完成和虚拟试验系统的数据交互。然后对虚拟试验系统对象模型和实物资源硬件协议的

6、格式描述方法进行分析，提出基于通用协议格式的协议转换方法，并设计两个协议转换线程实现了对象模型和硬件协议的相互转换。最后，搭建测试系统对实物资源实时接入设备的各部分功能进行测试。设备能完成和实物资源的通讯，可以识别出数据的协议号，协议转换结果正确，中间件通信的消息体的格式和内容都正确。整个实物资源接入过程的时间延迟在1ms以内，满足实物资源实时接入设备的实时性要求。关键词：试验与训练体系结构；通讯接口；协议识别；中间件；协议转换-I-万方数据哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractHIT-TENAisthesys

7、temarchitectureoftestandtraining,referredtoAmericanTENAsystem,developedbyAutomaticTestandControlInstituteofHarbinInstituteofTechnology,whichisusedtocombinerangeexperimentwithtestresource.Butthereexistsalotofphysicalresourceswhichareinheterogeneoussystemsinthetes

8、tingrangsbynow,andtheresourcesareunabletoaccesstoHIT-TENAdirectly.SothedesignofHIT-TENAphysicalresourcesreal-timeaccessequipment,whichjoinsupphysicalresourceswiththev