基于资源动态配置的IMA任务调度机制研究

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1、March2013Vol.44No.1(serialNo.151)航空电子技术AVIONICSTECHNOLOGY基于资源动态配置的IMA任务调度机制研究111,2王冠，张育平，谷青范(1.南京航空航天大学，南京210016；2.中国航空无线电电子研究所，上海200241)[摘要]航空电子系统对于任务执行的实时性有很高的要求。本文通过对综合模块化航空电子(IMA)下的航电任务进行分析，提出了一种基于资源动态配置的任务调度方案，包括资源管理、任务管理以及任务调度等。通过利用随机Petri网对该调度方案的时间性能进行分析，验证了此调度方案可以缩短航电任务

2、的平均执行时间，提高航电系统的效率。[关键词]综合模块化航空电子（IMA）；资源动态配置；任务调度；随机Petri网[中图分类号]TP311[文献标识码]A[文章编号]1006-141X（2013）01-0052-06ResearchonIMATaskSchedulingBasedonDynamicResourceAllocation111,2WANGGuan,ZHANGYu-ping,GUQing-fan（1.NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing210016,China;2.Ch

3、inaNationalAeronauticalRadioElectronicsResearchInstitute,Shanghai200241,China)Abstract:Highreal-timeperformanceisthemostimportantrequirementofavionicsystem.WiththeanalysisofavionicstasksinanIntegratedModuleAvionic(IMA)system,thisarticleproposedataskschedulingschemebasedondynami

4、cresourceallocation,whichincludesresourcemanagement,taskmanagementandtaskscheduling.AccordingtoschemebehavioranalysisusingStochasticPetri-Net,itverifiedthatthisschedulingschemecanenhancetheefficiencyofavionicssystembyshorteningtheaverageexecutiontimeofavionicstasks.Keywords:int

5、egratedmoduleavionic(IMA);dynamicresourceallocation;taskscheduling;stochasticPetri-Net在传统联合式航电系统中，航电任务总是与特1引言定的航电设备相绑定，各子系统软硬件专用、功能航空电子系统是飞行器的“大脑”，飞行器每个独立，任务与设备的耦合度极高，导致任务的灵活架次的飞行任务，本质上是一系列航电任务的协作性很低，同时不利于系统的维护和扩展。来完成的：所有的航电任务相互配合，通过感知外综合模块化航空电子（IMA：IntegratedModule部信息、对信息进行处理，

6、接收外部的控制指令，Avionic）系统是基于共享系统计算能力的设计思解算，并控制飞行器相应的作动部件工作，以保证想，采用开放式的系统结构以及标准化的设计。与整个飞行任务的完成。航电系统的效率也是决定飞传统联合式航电系统的区别是：在IMA系统中各行器效能的关键因素。种功能不同的航电设备被通用的标准模块所替代，48基于资源动态配置的IMA任务调度机制研究王冠等2013年3月第44卷第1期(总第151期)这些标准模块提供了各种综合处理资源，通过将这3基于资源动态配置的任务调度些资源进行组合，可以构造复杂的航电任务，提高在一个IMA核心系统中，RDC负

7、责收集各传了系统的兼容性、可维护性、可扩展性，极大的降感器和作动器所提供的资源，并通过AFDX网络将低了系统的全寿命周期费用。其分发到各IPM上供相关的解算任务使用。2IMA下的航电任务分析在IMA核心系统中加入任务调度后，资源及任务都将进行统一的管理与调度，RDC收集到的资在一个IMA系统中，IMA核心系统可视为一源将通过AFDX网络，发送到一个任务调度节点，个包含了一系列通用处理模块的单一实体，它通过并由其中的资源管理模块接收，保存到系统资源库标准的通信网络，接收各传感器的输入，将输入发中进行管理。当需要执行一个任务时，任务调度节送给内部的综合处

8、理模块，解算产生相应的作动指点中的调度模块读取系统的任务配置库，获取任务令，并将最终的作动指令发送到各个作动