试析组态基于组态无人机综合仿真设备软件设计与实现学位

论文导读：
摘要：飞行器地面仿真与测试技术，是支撑现代航空工业进展的基础技术之一，它贯穿于现代航空产品的设计、研制试验、生产制造、试飞验证和保障维护全寿命历程，而其中飞控系统的地面仿真与测试技术对于电传飞控系统的成功研制有着举足轻重的地位，而飞控系统地面仿真与测试技术中的关键点就是“综合仿真设备：ITF（Integrated Test Facipty）”。本论文通过浅析现有ITF系统中有着的耦合度高、复用度低、扩展性和维护性差、开发人员和系统人员专业跨度大以而有着难以解决的沟通障碍等不足，提出了基于组态的无人机ITF软件系统。本论文在调查探讨国内外ITF的基础上，明确了无人机ITF的具体需求，结合灵活的组态系统思想，展开了全面、系统的探讨，提出了基于组态的无人机ITF软件的设计框架并完成了实现。以结构上，本论文将ITF软件划分为：图形界面组态子系统、实时数据处理子系统和驱动接口子系统。图形界面组态子系统以Visual C++为开发平台，选择MFC（MicrosoftFoundation Classes）为技术框架，运用典型图形组态论述，将图形组态子系统划分为：图形对象子模块、图形编辑子模块和动画连接子模块，建立了适合飞行制约系统的组态系统。无人机的故障注入变化性非常大，针对这一不足，本论文首次提出了基于组态的故障注入思想，不仅可以随着测试需求的不断变化方便、快捷的增加、改动或删除故障，同时允许飞控系统设计人员自行配置故障，克服专业跨度难题，大幅提升工作效率。基于ITF的特点，本论文提出了实时数据处理子系统的系统分层架构，即协议处理层、协议信息层、信息剖面层、输入输出缓冲层、实时运转层和试验构型层，解决了以往ITF系统研制周期长，耦合度高，无法复用的不足。协议处理层根据飞控系统需求构建出协议解包和协议封装的相关数据结构及其属性；协议信息层采取协议快速哈希映射表索引机制。驱动接口子系统最接近底层，影响ITF运转的稳定和效率。本论文引进完成端口机制处理串口数据I/O，利用少量线程同时操作计算机的大量外设接口，大幅提升通信效率的同时有效降低系统资源消耗。经过某型号无人机的静态仿真，闭环仿真、实物仿真和成功试飞表示，本论文开发的基于组态的ITF软件功能改善，性能稳定，耦合度低，扩展性高，维护性好，同时以根本上解决了由于软件开发人员与系统设计人员专业跨度大引发的错误和耗费的开发调试时间，降低工作难度，大幅提升工作效率。关键词：综合仿真设备论文组态论文故障注入论文完成端口论文
本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。摘要4-6
ABSTRACT6-11
第一章 绪论11-17

1.1 引言11

1.2 无人机综合测试技术探讨背景及近况11-13

1.3 基于组态的 ITF 软件探讨目的及作用13-15

1.3.1 组态软件及特点13-14

1.3.2 基于组态的 ITF 软件14-15

1.4 本论文主要探讨内容15-17

第二章 ITF 需求浅析和总体设计17-25

2.1 ITF 软件特点17-18

2.2 ITF 软件需求浅析18-19

2.1 功能需求18

2.2 其他需求18-19

2.3 总体设计19-24

2.3.1 整体架构和设计思想20-23

2.3.2 功能系统划分23-24

2.3.3 开发平台和开发工具的选择24

2.4 本章小结24-25

第三章 界面组态子系统的设计及实现25-47

3.1 图形组态的基本设计思想25-26

3.2 图形组态系统的设计26-28

3.

2.1 工厂方式26-27

3.

2.2 基于工厂方式的类设计27-28

3.3 图形组态系统的框架28-30

3.4 图形组态系统的实现30-39

3.4.1 面向对象的图元的类实现30-31

3.4.2 图形生成模块的实现31-38

3.4.3 动画连接子模块38-39

3.5 故障注入组态39-46

3.5.1 通用故障注入制约控件40-42

3.5.2 DO 故障注入控件42-43

3.5.3 BIT 位故障注入控件43-44

3.5.4 VAR 故障注入控件44-45

3.5.5 表行为故障注入控件45

3.5.6 AC 延迟故障注入控件45

3.5.7 组论文导读：.1静态测试72-756.1.1静态测试框架726.1.2静态测试内容72-746.1.3静态测试中解决的不足74-756.2闭环测试75-786.2.1闭环测试框架75-766.2.2闭环测试内容76-776.2.3闭环测试中解决的不足77-786.3半实物测试78-816.3.1半物理测试框架及内容78-806.3.2半物理测试中解决的不足80-816.4系统性能浅析81-826.5本章小结
合故障注入控件45-46

3.6 本章小结46-47

第四章 数据处理子系统的设计及实现47-61

4.1 ITF 数据来源47-48

4.2 ITF 数据处理子系统框架48

4.3 ITF 数据处理子系统的实现48-59

4.

3.1 协议处理层48-55

4.

3.2 协议信息层55-58

4.

3.3 信息剖面层58

4.

3.4 输入输出缓冲层58-59

4.

3.5 实时运转层59

4.

3.6 试验构型层59

4.4 本章总结59-61
第五章 驱动子系统的设计及实现61-71

5.1 串口驱动61-68

5.

1.1 基于完成端口的串口驱动61-65

5.

1.2 串口驱动的实现65-68

5.2 PCI 驱动68-69

5.3 反射内存驱动69-70

5.4 本章小结70-71

第六章 ITF 功能测试及验证71-83

6.1 静态测试72-75

6.

1.1 静态测试框架72

6.

1.2 静态测试内容72-74

6.

1.3 静态测试中解决的不足74-75

6.2 闭环测试75-78
6.

2.1 闭环测试框架75-76

6.

2.2 闭环测试内容76-77

6.

2.3 闭环测试中解决的不足77-78

6.3 半实物测试78-81
6.

3.1 半物理测试框架及内容78-80

6.

3.2 半物理测试中解决的不足80-81

6.4 系统性能浅析81-82

6.5 本章小结82-83

第七章 总结与展望83-85

7.1 本论文总结83-84

7.2 工作展望84-85

致谢85-86
参考文献86-89
在学期间的探讨成果89-90