CN108021034A - 一种精确定时及数据同步的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种精确定时及数据同步的系统，包括仿真计算机、总控制台及其它仿真节点；还涉及一种精确定时及数据同步的方法，包括在1ms帧周期内，总控制台首先查询仿真计算机内存映射中的读写标志位；数据映射；标志位置0；执行中断程序、判断是否超时的步骤。本发明的系统及方法，能够实现高精度定时，很好解决了仿真系统的实时性，保证了数据通信的同步。

Description

一种精确定时及数据同步的系统及方法

技术领域

本发明属于半实物仿真技术领域，涉及一种精确定时及数据同步的系统及方法，主要用于飞行器地面半实物仿真试验，能够保证半实物仿真系统定时精确及系统数据通讯同步。

背景技术

在半实物实时仿真过程中，系统必须在给定的时间周期内实时接收动态输入，并产生实时动态输出。也就是说物理部件必须在给定时刻接收来自于模型计算部分发出的信息，并将所需的物理部件信息返回给模型计算单元。如果定时存在误差，仿真系统将会由于模型计算机和实物信息的不一致而造成仿真结果偏差。

在仿真进行过程中，各节点需要对网络中的数据进行频繁的读写操作，会出现某节点更新其数据包时，其它节点同时也在读取该数据包，这就造成读取的数据并不是同一帧的数据，即出现数据错帧的现象；而且系统中的每个计算机节点都维护自己的本地时钟，如果各节点的时钟不能同步，就会造成某一帧数据包的丢失，及出现数据丢帧的现象。

因此，需要提出一种精确定时及数据同步方法，保证仿真系统具有很好的实时性及数据通信的同步，满足飞行器半实物仿真的要求。

发明内容

本发明的目的是：提供一种精确定时及数据同步的系统及方法，给出数据同步流程，很好解决了仿真系统的实时性，保证了数据通信的同步，满足飞行器半实物仿真的要求。

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种精确定时及数据同步的系统，在飞行器地面半实物仿真试验中，保证飞行器地面半实物仿真系统定时精确及系统数据通讯同步，所述精确定时及数据同步的系统包括仿真计算机、总控制台及其它仿真节点；

其中，总控制台分别与仿真计算机及其它仿真节点连接，在进行飞行器地面半实物仿真时，仿真计算机采用RTX实时扩展系统下的高精度定时器进行飞行器实时模型解算，总控制台用于对其它仿真节点进行任务调度。

一种精确定时及数据同步的方法，包括以下步骤：

1)在1ms帧周期内，总控制台首先查询仿真计算机内存映射中的读写标志位，如果仿真计算机读写标志位为1，表明仿真计算机已将数据更新到VMIC网络中的区域A处；如果仿真计算机读写标志位为0，则认为仿真超时，整个仿真应急退出；

2)总控制台将仿真计算机的数据从VMIC网络中的区域A处映射到内存映射中的另一块区域B处，供其它仿真节点进行读取；

3)映射完成后，总控制台将仿真计算机和其它仿真节点读写标志位置0；

4)总控制台向各其它仿真节点发送中断，通知各其它仿真节点从区域B中读取所需数据进行计算，计算完成后将计算得到的数据上传VMIC网络中的区域A处，并再次将各其它仿真节点的读写标志位置1，完成本次仿真，以等待进入下一次仿真循环；

5)下一个1ms帧周期，若总控制台查询到各其它仿真节点的读写标志位为0，则认为仿真超时，整个仿真应急退出。

其特征在于，总控制台通过使用VMIC板卡提供的API函数RFM2gSendEvent()向网络中其它仿真节点发出中断消息。

其特征在于，处于中断等待方的各其他仿真节点上安装Windows系统，1ms响应一次总控制台的中断，一旦接收到总控制台发出的中断消息立即去执行中断响应函数。

有益效果：

基于本发明的高精度定时方法及给出的数据同步流程，很好解决了仿真系统的实时性，保证了数据通信的同步。

附图说明

图1精确定时及数据同步流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

在构建一个分布半实物仿真系统时，仿真计算机采用RTX实时扩展系统下的高精度定时器进行飞行器实时模型解算；并提出对总控制台及其它仿真节点的同步控制方法，以保证定时的精确性及提高数据的同步性。

具体而言，精确定时及数据同步的系统，包括仿真计算机、总控制台及其它仿真节点；其中，在构建一个飞行器地面半实物仿真系统时，仿真计算机采用RTX实时扩展系统下的高精度定时器进行飞行器实时模型解算，总控制台用于对其它仿真节点进行任务调度。

总控制台在RTX下产生1ms的精确定时，并通过使用VMIC板卡提供的API函数RFM2gSendEvent()向网络中其它节点发出中断消息。处于中断等待方的节点上安装Windows系统，1ms响应一次总控制台的中断，一旦接收到总控制台发出的中断消息立即去执行中断响应函数里的相关内容。在1ms帧周期内，各节点计算机需要完成如下工作：从VMIC网络读数，进行一步仿真计算，将产生的新数据发布到VMIC网络以供下一个仿真周期使用，并驱动硬件设备运动到相应位置。

一种精确定时及数据同步的方法，如图1所示，具体包括如下步骤：

1)在1ms帧周期内，总控制台首先查询仿真计算机内存映射中的读写标志位，如果仿真计算机读写标志位为1，表明仿真计算机已将数据更新到VMIC网络中的区域A处；如果仿真计算机读写标志位为0，则认为仿真超时，整个仿真应急退出；

2)总控制台将仿真计算机的数据从VMIC网络中的区域A处映射到内存映射中的另一块区域B处，供其它仿真节点进行读取；

3)映射完成后，总控制台将仿真计算机和其它仿真节点读写标志位置0；

4)总控制台向各其它仿真节点发送中断，通知各其它仿真节点从区域B中读取所需数据进行计算，计算完成后将计算得到的数据上传VMIC网络中的区域A处，并再次将各其它仿真节点的读写标志位置1，完成本次仿真，以等待进入下一次仿真循环；

5)下一个1ms帧周期，若总控制台查询到各其它仿真节点的读写标志位为0，则认为仿真超时，整个仿真应急退出。

Claims (4)

1.一种精确定时及数据同步的系统，在飞行器地面半实物仿真试验中，保证飞行器地面半实物仿真系统定时精确及系统数据通讯同步，所述精确定时及数据同步的系统包括仿真计算机、总控制台及其它仿真节点；

其中，总控制台分别与仿真计算机及其它仿真节点连接，在进行飞行器地面半实物仿真时，仿真计算机采用RTX实时扩展系统下的高精度定时器进行飞行器实时模型解算，总控制台用于对其它仿真节点进行任务调度。

2.采用如权利要求1所述的精确定时及数据同步的系统进行的一种精确定时及数据同步的方法，包括以下步骤：

1)在1ms帧周期内，总控制台首先查询仿真计算机内存映射中的读写标志位，如果仿真计算机读写标志位为1，表明仿真计算机已将数据更新到VMIC网络中的区域A处；如果仿真计算机读写标志位为0，则认为仿真超时，整个仿真应急退出；

2)总控制台将仿真计算机的数据从VMIC网络中的区域A处映射到内存映射中的另一块区域B处，供其它仿真节点进行读取；

3)映射完成后，总控制台将仿真计算机和其它仿真节点读写标志位置0；

4)总控制台向各其它仿真节点发送中断，通知各其它仿真节点从区域B中读取所需数据进行计算，计算完成后将计算得到的数据上传VMIC网络中的区域A处，并再次将各其它仿真节点的读写标志位置1，完成本次仿真，以等待进入下一次仿真循环；

5)下一个1ms帧周期，若总控制台查询到各其它仿真节点的读写标志位为0，则认为仿真超时，整个仿真应急退出。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，总控制台通过使用VMIC板卡提供的API函数RFM2gSendEvent()向网络中其它仿真节点发出中断消息。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，处于中断等待方的各其他仿真节点上安装Windows系统，1ms响应一次总控制台的中断，一旦接收到总控制台发出的中断消息立即去执行中断响应函数。