CN109100952B - 分布式半实物仿真航天器健康管理系统区域推理机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种分布式半实物仿真航天器健康管理系统区域推理机及其实现方法，所述区域推理机主要包含机载仿真管理器、仿真数据源推进器、仿真解算器三个部分；所述仿真管理器负责管理各仿真成员信息、数据接收和发送，以及数据解析工作；仿真数据源推进器用于模型驱动，通过对象模型的加载解算推进仿真数据源；仿真解算器用于执行数据处理及演示，完成航天器健康管理的职能。本发明使用嵌入式强实时操作系统VxWorks作为机载推理机主机操作系统，推理机机载部分管理器与模型仿真模块间使用命令/响应式1553B总线通信，具有极高的实时性与稳定性，最大程度模拟真实飞行过程中数据采集、数据传输、数据处理过程。

Description

分布式半实物仿真航天器健康管理系统区域推理机

技术领域

本发明涉及飞机健康管理技术，尤其涉及一种分布式半实物仿真航天器健康管理系统区域推理机。

背景技术

现代的飞机是由导航系统、控制系统、动力系统、通信系统等多个子系统组成的复杂工程系统，其中的一些子系统本身也属于复杂工程系统。在复杂工程系统上应用综合健康管理技术可以提高系统安全性和任务可靠性。

复杂航天器系统结构与功能交联依赖关系复杂，长期在轨运行与可重复性发射航天器系统健康管理架构往往采用多处理器分布形式，包括系统机健康管理推理机和分管部分系统的区域推理机构成，区域推理机是航天器健康管理系统的重要组成部分，也是构成健康管理系统的基础，其硬件结构、算法与系统级健康推理机具有相似性，因此开展相关区域推理机研制开发，将为后续大型复杂航天器健康管理系统的设计奠定基础。

在健康管理系统体系结构的研究方面，美国波音公司、史密斯航天公司、华盛顿大学联合开发了集成健康管理系统项目管理、评估、开发到验证的系列软件工具，并依据国际标准OSA/CBM建立了七个层次的健康管理的分层体系结构，分别为：数据采集层、数据处理层、状态监测层、健康评估层、预测诊断层、决策支持层和表示层。

分布式仿真是一种新兴的仿真技术，它使用相同标准的数据接口和协议，通过局部通讯网络将地域上分散的人、仿真设备及系统有机地联为一体，形成一个可以与人交互的、时空一致的综合仿真环境。该技术允许为了各自目的而设计的系统、不同时期的技术、不同供应商的产品、不同的服务平台连接在一起。

目前，国内飞机健康管理技术的研究仍处在起步阶段，飞机健康管理系统正在从全仿真走向半实物仿真阶段。

发明内容

本发明为了解决机载健康管理仿真实物化的需求，提供一种分布式半实物仿真航天器健康管理系统区域推理机及其实现方法。本发明方法所构建的区域推理机可用于各种机载设备在线及离线健康管理。

分布式半实物仿真航天器健康管理系统区域推理机，其特征在于：所述仿真平台主要成员包括机载仿真管理器、仿真数据源推进器、仿真解算器三个部分；所述仿真管理器负责管理各仿真成员信息、数据接收和发送，以及数据解析工作；仿真数据源推进器用于模型驱动，通过对象模型的加载解算推进仿真数据源；仿真解算器用于执行数据处理及演示，完成航天器健康管理的职能。

所述的分布式半实物仿真航天器健康管理系统区域推理机，其特征在于：所述的机载仿真管理器使用cPCI主控卡，搭载VxWorks操作系统，其包括数据管理模块，仿真控制模块，通信服务器模块及标准输入/输出模块。其中数据管理模块用于存储航天器健康管理系统运行数据；仿真控制模块属于仿真逻辑层，负责运行仿真的主体逻辑；通信服务器模块包含TCP/IP通信服务器模块及1553B通信服务器模块，负责仿真管理器与各仿真成员进行数据通信；标准输入/输出模块主要用于测试，可提供控制台用户操作界面，用户可通过该界面实现对仿真管理器的访问和控制。

所述的仿真数据源推进器，包括仿真模型驱动器、算法模型文件、模型描述文件、成员窗体模块四个部分，仿真模型驱动器用于提供一种通用的模型驱动模块；算法模型文件是m模型文件或Simulink模型文件，或动态链接库模型文件；模型描述文件用于描述对象模型或者算法模型文件的信息，包括对象模型或者算法模型文件名称和路径、模型的输入输出变量及其类型信息，用于仿真模型驱动器加载仿真模型；成员窗体模块用于显示仿真成员仿真解算的结果信息。

所述仿真模型驱动器，包括仿真驱动窗体模块、仿真中转模块、定时器模块和1553B通信客户端模块，其中仿真驱动窗体模块属于表示层，仿真中转模块属于仿真逻辑层，定时器模块和通信客户端模块属于技术实现层；所述的仿真驱动窗体模块提供仿真成员的公共操作界面；仿真中转模块负责处理所驱动的仿真成员的仿真逻辑；定时器模块的作用是每隔一段时间触发一次定时事件来推进仿真；1553B通信客户端模块与1553B通信服务器模块构成客户/服务器通信架构，实现仿真成员与仿真管理器间的通信。

所述仿真解算器，包括数据解算模块和数据演示模块，其特征在于：所述数据解算模块基于OSA/CBM标准划分为数据处理、状态监测、健康评估等若干子模块，子模块实现方法内置于机载计算机中，数据解算模块各子模块获得、产生的数据均通过机载仿真管理器调度；所述数据演示模块属于独立节点，该节点使用相同的数据接口通过TCP/IP通讯模块与机载计算机相连，用户可使用其窗体模块实现人机交互。

本发明的优点在于：

(1)所述分布式半实物仿真航天器健康管理区域推理机管理器使用嵌入式强实时操作系统VxWorks，其具有强实时、多任务并行的特点，尤其适用于机载环境健康管理系统。

(2)区域推理机机载部分管理器与模型仿真模块间使用命令/响应式1553B总线通信，其通信具有极高的实时性与稳定性，最大程度模拟真实飞行过程中数据采集、数据传输、数据处理过程。

(3)本发明将分布式仿真平台划分为机载仿真管理器、仿真数据源推进器、仿真解算器三个部分。参照“中介者”模式的思想，仿真管理器为不同数据提供了统一的接口，可以动态加载各种仿真模型；同时，模型仿真数据源推进器及其仿真模型驱动器为不同的仿真模型及算法模型提供了统一接口，使得开发者可以忽略基于不同硬件的通讯结构，从而更加专注于模型及算法的开发和测试；仿真解算器基于OSA/CBM标准的模块化设计，降低了飞机健康管理技术中数据与算法的耦合度，更利于开发者对于各子模块的独立开发。

附图说明

图1为本发明提供的区域推理机的硬件结构图；

图2为本发明提供的区域推理机的软件结构图；

图3为仿真管理机软件结构图；

图4为仿真数据源推进器结构图；

图5为1553B总线通讯板卡数据格式图；

图6为仿真解算器演示模块结构图；

图7为本发明区域推理机的仿真流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的区域推理机及其实现方法进行详细说明。

本发明提供一种分布式半实物仿真航天器健康管理系统区域推理机，所述区域推理机硬件结构如图1所示。所述的区域推理机主要包括机载设备健康管理仿真管理机1(简称仿真管理机1)、健康管理仿真管理机开发机2(简称管理机开发机2)、健康管理仿真数据源生成机3(简称仿真数据源机3)和健康管理信息演示机4(简称信息演示机4)四个部分。所述仿真管理机1与管理机开发机2和信息演示机4使用双绞线与路由器互联，形成封闭局域网；所述仿真管理机1与仿真数据源机3使用1553B总线板卡，经由MIL-STD-1553B总线与1553B耦合器互联，形成1553B局部通讯网络，模拟真实飞行环境数据传输过程。所述的仿真管理机负责管理仿真数据源机3与信息演示机4的数据接收和发送，同时针对不同的数据模型响应命令执行相对应的算法模块，完成健康管理技术的职能；所述的管理机开发机2用于仿真管理机1嵌入式交叉开发；所述的仿真数据源机3用于生成解算飞行器运行实时数据；所述的信息演示机用于用户交互，显示健康管理系统的运行状态和数据处理结果。

本发明提供的健康管理系统区域推理机，其软件架构参照OSA/CBM标准，所述软件结构如图2所示。所述仿真模型i包含模型仿真模块，基于OSA/CBM标准的数据处理模块、状态监测模块、健康评估模块，数据演示模块，用户还可以根据需求向其中添加自定义模块。图2中箭头表示数据传输关系，粗实线表示嵌入关系，虚线表示自定义关系。所述软件结构中，仿真管理器是仿真管理机1中运行的服务器端程序；模型仿真模块与数据演示模块为独立模块，分别配置于仿真数据源机3以及信息演示机4中；基于OSA/CBM标准的数据处理模块、状态监测模块、健康评估模块等属于技术实现层，为满足机载健康管理系统离线运作的需要，其内置于仿真管理机1中，与仿真管理器共享资源。

本发明的仿真管理机1的软件结构实现如图3所示。所述仿真管理机软件包括控制台人机交互界面101，逻辑控制模块102，数据存储模块103，任务调度模块104，算法执行模块105和通讯模块106。其中，控制台人机交互界面101属于表示层，它可以独立运行，但通常运行于仿真管理机开发机2中，用户可以通过该界面向仿真管理机VxWorks主机输入命令行指令。逻辑控制模块102属于逻辑层，其负责仿真管理机主体的运行逻辑，用于交互界面与执行健康管理系统职能的各子模块间的连接。数据存储模块103将数据动态存储于VxWorks系统内核ROM中，其负责存储仿真管理机系统必备的运行数据，以及存储及调度健康管理系统职能模块的相关数据。任务调度模块104利用VxWorks系统定时器模块，针对健康管理系统职能实现模块间数据的交互以及任务的执行。算法执行模块105属于健康管理系统的技术实现层，其包含所有执行健康管理职能的算法代码，内置包含数据处理算法模块、故障诊断算法模块、寿命预测算法模块等，每个算法子模块包含唯一的算法识别码，开发者在交叉开发中可通过该算法识别码执行对应的算法模块。通讯模块106包含1553B总线控制器模块和Socket服务器模块，其用于仿真管理机1与管理机开发机2、仿真数据源机3、信息演示机4的数据交互，其功能包括监听及响应远程客户端所发送的报文以及解析报文命令等。

定时器模块在飞行器健康管理系统中的功能性需求在毫秒级，本发明使用VxWorks中不依赖于系统时钟的sysTimeStamp()函数计算算法响应时间。本发明使用sysTimeStamp()通过读取该定时器的当前计数值获取高精度定时，通过sysTimestampFreq()函数可以得到系统时间戳的频率，它反映出CPU定时器的基准频率。该时间戳的实现方式为查询方式，系统时钟定时中断是以tick为单位的，查询方式可以进一步提高分辨率读取定时器计数值。

算法子模块可以在VxWorks系统中以并行方式运行。区域管理器多推理机并行结构依托于VxWorks系统多任务机制的系统特性。VxWorks的多任务机制依托于其特有的任务调度机制，不同的任务具有不同的优先级，当一个高优先级的任务变为可执行态，它会立即抢占当前正在运行的较低优先级的任务，VxWorks对这种优先级抢占调度(PreemptivePriority Scheduling)提供了支持。同时，VxWorks也支持同优先级任务间的时间片轮转调度(Round-Robin Scheduling)。轮转调度可以扩充到优先抢占方式中,当多个任务优先级相同的情况下，轮转调度算法使任务按平等的时间片运行于CPU，共享CPU。在程序实现中，多任务并行的架构通过taskSpawn()实现。通过调用taskDelay()、taskSuspend()、taskResume()等VxWorks基础库函数，用户可以在宿主机开发界面直接对VxWorks系统任务进行操作。本发明的仿真管理机1中，为保证数据计算的完整性，模块间任务调度采用优先级抢占调度法，算法模块优先级高于其它模块，算法模块各子模块间采用轮转调度算法。

1553B总线控制器(BC)模块通过1553B总线耦合器与仿真数据源机3中的1553B远程终端(RT)模块相连。应机载健康管理系统运行调度的严格逻辑次序需求，同时为了最大化模拟机载设备环境条件，本发明采用命令/响应式1553B总线通讯，因其具有实时性强、差错控制合理、总线效率高的特点。仿真管理机1的1553B总线控制器模块是管理器主程序的子线程，底层通过板卡供应商提供的驱动程序驱动1553B总线板卡，上层通过加载定时器模块定时执行远程终端数据获取任务。1553B总线控制器模块为各类型数据的发送、接收及调用提供了统一的函数接口，程序开发者可以在外部方便地使用模块函数，而不用关心1553B总线内部的传输方法。为确保1553B总线传输的准确性，本发明对数据传输内容提供了特殊的格式规定，所有不符合该格式的数据将被视为错误数据而丢弃。这样既保证了数据的完整性，同时也可以避免算法模块数据调用异常的情况。

Socket服务器模块通过双绞线及路由器与信息演示机4中的Socket客户端模块相连。为满足通用化的需求，本发明使用面向可靠连接的TCP协议，并采用同步通信方式的C/S架构Socket技术。VxWorks系统提供对Socket协议的支持。本发明中仿真管理机1的Socket服务器模块属于主程序的子线程。服务器主线程开启监听后，每接收到一个客户端传来的套接字即开辟一个高优先级子任务，子任务通过调用函数tcpServerWorkTask()读取并解析Socket传输内容。tcpServerWorkTask()函数为每个子任务分配了唯一的任务识别码，服务器端通过解析Socket客户端发送的任务识别码执行对应的任务模块。Socket服务器模块同样为各类型数据的发送、接收及调用提供了统一的函数接口，开发者不需关注Socket通讯内部结构，从而方便地在程序内部进行数据发送的操作。

本发明的仿真管理机开发机2主要用于VxWorks操作系统的生成定制与开发。VxWorks6.6操作系统由Wind River公司开发，开发者通过管理机开发机2的Wind RiverWorkbench 3.0生成系统内核，通过硬盘、串口或网口远程引导主控卡启动。本发明所用的VxWorks 6.6操作系统实现方法：

①配置系统引导方式：通过编辑主控卡供应商提供的板级支持包(BSP)中config.h文件下的DEFAULT_BOOT_LINE行，可根据需求定制通过硬盘、串口或是网口引导主控卡VxWorks启动。

②boot loader生成：通过boot loader工程配置主控卡BSP，使用diab编译器编译生成系统引导文件bootrom.sys，引导盘制作文件bootrom.bin。引导文件bootrom.sys包含主机预加载的各项参数，包括内核加载方式、网络信息等。

③制作系统引导盘：制作FAT16文件系统、主分区容量不超过2GB的VxWorks 6.6系统引导盘。通过引导盘制作文件bootrom.bin，使用mkboot命令可改写硬盘的主引导记录(MBR)，使计算机以硬盘启动后运行VxWorks引导文件bootrom.sys。

④boot image生成：通过boot image工程配置主控卡BSP，配置系统内核组件。除去默认必要的VxWorks组件，本发明仿真管理机1的VxWorks内核还包含C++语言全部组件，RTP(Real Time Processing)相关组件。通过usrAppInit.c文件添加系统预加载程序，此文件包含的所有函数将在VxWorks系统启动后被立即执行。配置结束后，编译生成仿真管理机1的VxWorks内核映像文件。

所述仿真数据源机3搭载仿真数据源推进器301，其软件结构如图4所示。所述仿真数据源推进器主要包括仿真模型驱动器302、算法模型文件303、模型描述文件304、成员窗体模块305四部分。其中，算法模型文件303是m模型文件或Simulink模型文件，或动态链接库模型文件，其功能是建立研究对象的理想数学模型，以代替实际模型产生实时数据；模型描述文件304用于描述对象模型或者算法模型文件的信息，包括对象模型或者算法模型文件名称和路径、模型的输入输出变量及其类型信息，用于仿真模型驱动器加载仿真模型。成员窗体模块305由开发人员根据模型自行开发，仿真模型驱动器302为成员窗体模块305提供了必要的接口函数。

仿真模型驱动器302包含驱动窗体模块306，中转模块307，1553B远程终端通讯模块308。仿真数据源推进器驱动窗体模块306为用户提供一个可操作的公共界面，其主要功能包括：

①对象模型的加载：通过向导式页面引导用户将算法模型文件、模型描述文件装载到仿真演示驱动器中；

②仿真参数设置：包含数据推进方式、仿真周期步长，仿真实际周期步长等；

③仿真流程控制：包含窗体模块初始化，数据接收与发送的启动、暂停和终止；

④模型信息显示：以加载的模型描述文件为基础，通过加载MATLAB数据或其它文件数据，以动态图表、文字的形式显示当前仿真模型的数据运行状态。

仿真数据源推进器中转模块307属于逻辑层，其主要功能为处理装载的算法模型文件、模型描述文件，将算法模型文件加载于MATLAB/Simulink等工具中，传递仿真周期步长、仿真实际周期步长等参数，并将所得数据以字典形式传递给1553B通讯模块。中转模块中内置定时器模块，定时器模块根据仿真实际周期步长设置，定时触发数据采集事件。

1553B远程终端(RT)模块308定义了各类型数据在1553板卡中的存放格式，存放格式如图5所示。通过对底层驱动的二次封装，1553B远程终端模块提供统一的数据读写函数接口，以供中转模块调用。由于仿真数据源推进器是在.net框架下使用C#语言开发，而1553B板卡驱动通常为C/C++语言的动态链接库形式，因此将C/C++动态链接库中的函数转换为可供C#调用的函数成为技术实现的关键点。本发明首先在C/C++语言层面对板卡底层驱动进行封装，将面向过程的C语言驱动封装为面向对象的C++类及其方法，并生成新的dll文件，再通过C#中的Dllimport方法引入dll中的非托管类，即可实现C#中对1553B板卡的操作。

本发明中的信息演示机4搭载仿真解算器的数据演示模块401，其软件结构图如图6所示。所述数据演示模块包含仿真演示驱动器402及模型文件403两个部分。仿真演示驱动器402包含驱动窗体模块404，中转模块405和Socket客户端通讯模块406。仿真解算器驱动窗体模块404提供健康管理系统数据演示的公共管理界面，其主要功能有：

①模型文件加载：通过向导式页面引导用户将模型文件装载到仿真演示驱动器中；

②仿真参数设置：包含接收数据步长，远程服务器地址及端口等；

③仿真流程控制：包含窗体模块初始化，数据接收与发送的启动、暂停和终止；

④仿真信息显示：以加载的模型文件为基础，通过接收服务器端数据，以动态图表、文字的形式显示当前仿真成员模块的运行状态。

仿真解算器中转模块405属于逻辑层，其主要功能为处理模型文件传递的模型信息、参数表等数据，并按照逻辑将数据分配至驱动窗体的信息显示模块以及通讯模块。中转模块中内置定时器模块，定时器模块根据仿真参数设置，每隔一段时间触发一次通讯事件。通讯事件将模型文件中的任务识别码传递给通讯模块，通讯模块进行封装发送给仿真管理机1的Socket服务器模块，接收服务器的反馈后再将数据传递给窗体模块。中转模块通过模型文件输出参数表建立输出参数字典，输出参数字典通过客户端模块接收数据更新，再由窗体模块调用显示。

Socket客户端模块406使用基于.net架构的Socket通讯技术与仿真管理机1的Socket服务器模块相连。Socket通讯以字节流的形式传输，为满足通用化的需求，客户端模块为各类型数据提供了统一的函数接口。客户端模块通过读取服务器模块反馈的任务识别码解析服务器数据。

模型文件403用于描述对象模型的信息，包括对象模型的名称和路径、模型的输入输出变量以及向仿真演示驱动器传递的任务识别码等。模型文件的实现方法主要为：

模型文件需要针对目标对象模型进行设计，与仿真管理机1中的数据解算模块同步开发。由于仿真演示驱动器是在.net框架下开发，其对xml格式文件提供了很好的支持，因此本发明使用xml文件来描述模型信息。模型文件需包含需要演示的对象模型的名称、作用及说明，输出参数表，以及所对应的任务识别码。任务识别码是模型文件中用于传递给仿真管理机1的唯一信息，仿真演示驱动器通讯模块将含有任务识别码的信息传递给管理机服务器主机，接收服务器主机的数据反馈后与模型文件中的输出参数表进行比对，更新所有匹配的数据。本发明使用xml文件描述的优点在于开发者不必因参数表的微小改动而改变演示程序和仿真管理机1程序，它同时很好地解决了管理机程序和演示程序因开发语言不同而导致的数据匹配问题。

所述输出参数表包含参数名称、参数类型、参数地址这三个属性。参数名称是该参数在模型中的唯一标识，由开发人员根据对象模型决定；参数类型用于仿真演示驱动器分配存储空间；参数地址用于接收数据后的配对，由于VxWorks主机使用C语言开发不支持键值对的字典型数据，且Socket通讯模块以字节流的形式传输，因此程序需要以数据坐标的形式定位数据。

本发明区域推理机的仿真流程图如图7所示。

第一步：在管理机开发机2中运行FTP Server，打开仿真管理机1，等待仿真管理机1加载VxWorks操作系统内核文件，直至FTP Server输出端显示传输成功为止。在管理机开发机2中启动Wind River Workbench，连接至目标机，在Shell中启动服务器程序。

第二步：在仿真数据源机3中启动仿真模型驱动器，配置仿真模型信息，依次选择推进方式，模型描述文件及仿真成员窗体，通讯方式，仿真解算周期、仿真时间步长和实际定时步长。载入仿真成员窗体后即可开始仿真，仿真的开始不需等待信息演示机的就绪。

第三步：在信息演示机4中启动仿真成员i客户端程序，设置仿真管理机IP地址，连接至仿真管理机。依据不同的演示模块，用户可选择单步仿真和定时仿真。单步仿真中，仿真成员i客户端向仿真管理机发送一次数据请求，仿真管理机依据仿真成员发送的命令串发生解算响应，并将所需数据发送至客户端程序，完成一次仿真过程；定时仿真中，仿真成员客户端通过定时器模块以固定时长向仿真管理机发送数据请求，以满足部分连续模型演示需求。

第四步：仿真完成后，各仿真成员停止发送、接收数据，卸载模型以释放资源。

Claims (3)

1.分布式半实物仿真航天器健康管理系统区域推理机，其特征在于：仿真平台主要成员包括机载仿真管理器、仿真数据源推进器、仿真解算器三个部分；所述机载仿真管理器负责管理各仿真成员信息、数据接收和发送，以及数据解析工作；所述仿真数据源推进器用于模型驱动，通过对象模型的加载解算推进仿真数据源；所述仿真解算器用于执行数据处理及演示，完成航天器健康管理的职能；

所述的机载仿真管理器使用cPCI主控卡，搭载VxWorks操作系统，其包括数据管理模块，仿真控制模块，通信服务器模块及标准输入/输出模块；其中所述数据管理模块用于存储航天器健康管理系统运行数据；所述仿真控制模块属于仿真逻辑层，负责运行仿真的主体逻辑；所述通信服务器模块包含TCP/IP通信服务器模块及1553B通信服务器模块，负责所述机载仿真管理器与各仿真成员进行数据通信；所述标准输入/输出模块主要用于测试，提供控制台用户操作界面，用户通过该界面实现对所述机载仿真管理器的访问和控制；

所述的仿真数据源推进器，包括仿真模型驱动器、算法模型文件、模型描述文件、成员窗体模块四个部分，所述仿真模型驱动器用于提供一种通用的模型驱动模块；所述算法模型文件是m模型文件或Simulink模型文件，或动态链接库模型文件；所述模型描述文件用于描述对象模型或者算法模型文件的信息，为所述仿真模型驱动器加载仿真模型，所述对象模型或者算法模型文件的信息包括对象模型或者算法模型文件名称和路径、模型的输入输出变量及其类型信息；所述成员窗体模块用于显示仿真成员仿真解算的结果信息；

所述机载仿真管理器的软件结构包括算法执行模块，所述算法执行模块属于健康管理系统的技术实现层，其包含所有执行健康管理职能的算法代码，内置包含数据处理算法模块、故障诊断算法模块、寿命预测算法模块，每个算法子模块包含唯一的算法识别码，开发者在交叉开发中通过该算法识别码执行对应的算法模块；

所述仿真解算器，包括数据解算模块和数据演示模块，所述数据解算模块基于OSA/CBM标准划分为数据处理、状态监测、健康评估若干子模块，子模块实现方法内置于机载计算机中，所述数据解算模块各子模块获得、产生的数据均通过所述机载仿真管理器调度；所述数据演示模块属于独立节点，该节点使用相同的数据接口通过所述TCP/IP通讯模块与机载计算机相连，用户使用其窗体模块实现人机交互；

使用VxWorks中不依赖于系统时钟的sysTimeStamp()函数计算算法响应时间，所述sysTimeStamp()函数通过读取该定时器的当前计数值获取高精度定时，通过sysTimestampFreq()函数得到系统时间戳的频率，从而反映出CPU定时器的基准频率，该时间戳的实现方式为查询方式，系统时钟定时中断是以tick为单位的，查询方式进一步提高分辨率读取定时器计数值；

所述机载仿真管理器中，各模块间的任务调度采用优先级抢占调度法，所述算法执行模块优先级高于其它模块，所述算法执行模块的各子模块间采用轮转调度算法；所述轮转调度算法扩充到所述优先级抢占调度法中，当多个任务优先级相同的情况下，所述轮转调度算法使任务按平等的时间片运行于CPU，共享CPU；在程序实现中，通过taskSpawn()实现多任务并行的架构，通过调用taskDelay()、taskSuspend()、taskResume()的VxWorks基础库函数，用户在宿主机开发界面直接对VxWorks系统任务进行操作。

2.根据权利要求1所述的分布式半实物仿真航天器健康管理系统区域推理机，其特征在于：所述仿真模型驱动器，包括仿真驱动窗体模块、仿真中转模块、定时器模块和1553B通信客户端模块、通用模型驱动模块，其中所述仿真驱动窗体模块属于表示层，所述仿真中转模块属于仿真逻辑层，所述通用模型驱动模块、所述定时器模块和所述1553B通信客户端模块属于技术实现层；所述的仿真驱动窗体模块提供仿真成员的公共操作界面；所述仿真中转模块负责处理所驱动的仿真成员的仿真逻辑；所述定时器模块的作用是每隔一段时间触发一次定时事件来推进仿真；所述1553B通信客户端模块与所述通用模型驱动模块构成客户/服务器通信架构，实现仿真成员与所述机载仿真管理器间的通信。

3.根据权利要求1所述区域推理机的仿真方法，其特征在于：

第一步：在管理机开发机中运行FTP Server，打开机载仿真管理器，等待所述机载仿真管理器加载VxWorks操作系统内核文件，直至所述FTP Server输出端显示传输成功为止；在所述管理机开发机中启动Wind RiverWorkbench，连接至目标机，在Shell中启动服务器程序；

第二步：在仿真数据源机中启动仿真模型驱动器，配置仿真模型信息，依次选择推进方式，模型描述文件及仿真成员窗体，通讯方式，仿真解算周期、仿真时间步长和实际定时步长；载入仿真成员窗体后开始仿真，仿真的开始不需等待信息演示机的就绪；

第三步：在所述信息演示机中启动仿真成员i客户端程序，设置所述机载仿真管理器IP地址，连接至所述机载仿真管理器；依据不同的演示模块，用户选择单步仿真和定时仿真；单步仿真中，仿真成员i客户端向所述机载仿真管理器发送一次数据请求，所述机载仿真管理器依据仿真成员发送的命令串发生解算响应，并将所需数据发送至客户端程序，完成一次仿真过程；定时仿真中，仿真成员客户端通过定时器模块以固定时长向所述机载仿真管理器发送数据请求，以满足部分连续模型演示需求；

第四步：仿真完成后，各仿真成员停止发送、接收数据，卸载模型以释放资源。

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