可獲得 模擬真實(shí)飛行環(huán)境下飛行器運(yùn)行時(shí)的飛機(jī)狀態(tài)信號(hào)、各電子設(shè)備信號(hào)以及外部飛行環(huán)境信 號(hào)，例如飛行高度、經(jīng)煒度、大氣數(shù)據(jù)等等各項(xiàng)飛行信號(hào)。通過FLS頂?shù)玫降娘w行信號(hào)與設(shè) 備模型進(jìn)行信號(hào)對(duì)接，即可模擬真實(shí)飛行環(huán)境中的飛行狀況。
[0105] 當(dāng)然，在本發(fā)明中，也可以不采用飛行仿真軟件FLS頂，而是設(shè)計(jì)模擬飛行器電子 設(shè)備、飛行器動(dòng)力學(xué)和飛行環(huán)境的各種模擬設(shè)備，并用信號(hào)采集裝置采集各個(gè)模擬設(shè)備的 信號(hào)，從而獲得模擬真實(shí)飛行環(huán)境下飛行器運(yùn)行時(shí)的飛行狀態(tài)信號(hào)、各電子設(shè)備信號(hào)以及 外部飛行環(huán)境信號(hào)。
[0106] 所述仿真監(jiān)控設(shè)備3與所述監(jiān)控模型13進(jìn)行信號(hào)對(duì)接，用以顯示仿真過程的內(nèi) 容。在本發(fā)明中，所述仿真監(jiān)控設(shè)備3可以包括信號(hào)監(jiān)控模塊31、模擬座艙顯示設(shè)備32和 自定義輸出界面33。
[0107] 其中，所述信號(hào)監(jiān)控模塊31用于實(shí)時(shí)監(jiān)控在仿真過程中發(fā)生變化的信號(hào)，保存其 數(shù)據(jù)文件，且以波形的形式輸出。通過所述信號(hào)監(jiān)控模塊31，可以監(jiān)控設(shè)備間的信號(hào)傳遞， 例如前面所列舉的自檢信號(hào)。所述模擬座艙顯示設(shè)備32用于顯示模擬飛行器真實(shí)運(yùn)行狀 態(tài)下工業(yè)電子嵌入式系統(tǒng)的各種座艙顯示設(shè)備的輸出信號(hào)，包括狀態(tài)信號(hào)、連續(xù)信號(hào)等。所 述模擬座艙顯示設(shè)備32可以是多功能顯示器、平視顯示器等；也可以是桌面仿真儀表的圖 形化輸出界面。所述自定義輸出界面33為根據(jù)仿真需求而定制的圖形化的輸出控件，顯示 定制的輸出信號(hào)。利用所述自定義輸出界面33,用于可以根據(jù)仿真需求，輸出定制的信號(hào)， 該定制的信號(hào)可以是，例如開關(guān)信號(hào)、飛行器搖桿信號(hào)等。通過所述自定義輸出界面33,使 得用戶可以根據(jù)需要自定義一些綜合輸出信號(hào)，極大地提高了仿真的人機(jī)交互性。在仿真 過程中，仿真監(jiān)控設(shè)備3可以實(shí)時(shí)從監(jiān)控模塊13獲得監(jiān)控信號(hào)和監(jiān)控邏輯，保證仿真輸出 的實(shí)時(shí)性。
[0108] 下面介紹仿真過程中各個(gè)模型之間的信號(hào)傳遞。圖9示出了示例性的仿真過程中 的信號(hào)傳遞的示意圖。為了簡(jiǎn)化和清楚，在圖9中只示出了三個(gè)設(shè)備模型，當(dāng)然，真實(shí)的工 業(yè)電子嵌入式系統(tǒng)會(huì)包括更多個(gè)設(shè)備模型。同理，在圖2中只示出了設(shè)備模型二與設(shè)備模 型三之間的信號(hào)傳遞，當(dāng)然，在真實(shí)的工業(yè)電子嵌入式系統(tǒng)中，其它設(shè)備模型之間以及激勵(lì) 模型與設(shè)備模型之間、設(shè)備模型與監(jiān)控模型之間也存在信號(hào)傳遞，但是它們之間的信號(hào)傳 遞方式和設(shè)備模型二與設(shè)備模型三之間的信號(hào)傳遞方式相同，因此，在這里只以設(shè)備模型 二與設(shè)備模型三之間的信號(hào)傳遞方式為例介紹各個(gè)模型之間的信號(hào)傳遞方式。
[0109] 如圖9所示，在本發(fā)明中，激勵(lì)模型11、設(shè)備模型一 121、設(shè)備模型二122、設(shè)備模型 三123和監(jiān)控模型13之間通過端口互相連接，在仿真內(nèi)核14的支持下完成信號(hào)傳遞。在 時(shí)間軸141的統(tǒng)一調(diào)度下，不同模型間通過信號(hào)庫(kù)142中的信號(hào)包寫入讀出的方式來進(jìn)行 信號(hào)傳遞。
[0110] 具體地，在仿真時(shí)，根據(jù)激勵(lì)模型11的激勵(lì)邏輯、設(shè)備模型一 121的設(shè)備邏輯、設(shè) 備模型二122的設(shè)備邏輯、設(shè)備模型三123的設(shè)備邏輯和監(jiān)控模型13的監(jiān)控邏輯建立起激 勵(lì)模型11、設(shè)備模型一 121、設(shè)備模型二122、設(shè)備模型三123和監(jiān)控模型13之間的端口連 接。然后，在仿真內(nèi)核14的統(tǒng)一調(diào)度下，基于統(tǒng)一時(shí)間軸141，實(shí)現(xiàn)激勵(lì)模型11、設(shè)備模型 一 121、設(shè)備模型二122、設(shè)備模型三123和監(jiān)控模型13之間的信號(hào)傳遞。
[0111] 例如，假如圖9中的設(shè)備模型二122為總控計(jì)算機(jī)模型，設(shè)備模型三123為平臺(tái)計(jì) 算機(jī)模型。針對(duì)總控計(jì)算機(jī)給平臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)送自檢信號(hào)這一過程，由于它們之間存在信號(hào) 輸入輸出的邏輯關(guān)系，所以它們的端口互相連接，并且在它們的端口互相連接之后，先由總 控計(jì)算機(jī)在前一時(shí)刻輸出信號(hào)包1421至仿真內(nèi)核4的信號(hào)庫(kù)142,該信號(hào)包1421不僅包括 總控計(jì)算機(jī)輸出的信號(hào)1，還包括基于時(shí)間軸141得到的輸出信號(hào)時(shí)的時(shí)間1 ;再由平臺(tái)計(jì) 算機(jī)在后一時(shí)刻從仿真內(nèi)核4的信號(hào)庫(kù)142讀取自檢信號(hào)包1422,該自檢信號(hào)包1422不僅 包括平臺(tái)計(jì)算機(jī)讀取的信號(hào)2,還包括基于時(shí)間軸141得到的讀取信號(hào)時(shí)的時(shí)間2,繼而完 成自檢信號(hào)的傳遞。由于在信號(hào)的傳遞過程中，不僅包括信號(hào)本身，還包括與信號(hào)相關(guān)的時(shí) 間，因此能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)電子嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)仿真。
[0112] 所述仿真系統(tǒng)進(jìn)一步包括飛行視景系統(tǒng)5。所述飛行視景系統(tǒng)5通過仿真內(nèi)核14 獲取仿真過程中的一些信號(hào)，包括工業(yè)電子嵌入式系統(tǒng)的各個(gè)設(shè)備的信號(hào)以及飛行器外部 信號(hào)，顯示飛行器的模擬飛行視景。
[0113] 本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明 的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出 其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技 術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種工業(yè)電子嵌入式系統(tǒng)的仿真系統(tǒng)，其包括： 設(shè)備模型生成模塊（6)，該設(shè)備模型生成模塊（6)用于基于SystemC用C++定義出仿真 用設(shè)備模型規(guī)范，并依據(jù)工業(yè)電子嵌入式系統(tǒng)的行為邏輯模型確定仿真用設(shè)備模型（12)， 所述設(shè)備模型（12)用于模擬工業(yè)電子嵌入式系統(tǒng)的各個(gè)設(shè)備； 仿真模型（1)，該仿真模型⑴包括激勵(lì)模型（11)、監(jiān)控模型（13)、仿真內(nèi)核（14)和所 述設(shè)備模型（12)，其中，所述激勵(lì)模型（11)為整個(gè)仿真過程提供激勵(lì)，其包括激勵(lì)信號(hào)和 激勵(lì)邏輯；所述監(jiān)控模型（13)用于獲取仿真過程中各種信號(hào)的變化，其包括監(jiān)控信號(hào)和監(jiān) 控邏輯；所述仿真內(nèi)核（14)包括時(shí)間軸和由各種信號(hào)包構(gòu)成的信號(hào)庫(kù)，用于在時(shí)間軸的統(tǒng) 一調(diào)度下，實(shí)現(xiàn)激勵(lì)模型（11)、設(shè)備模型（12)和監(jiān)控模型（13)之間的信號(hào)和邏輯的并行調(diào) 度； 仿真激勵(lì)源（2)，其模擬真實(shí)飛行情況下所述工業(yè)電子嵌入式系統(tǒng)的各種激勵(lì)，并與所 述激勵(lì)模型（11)進(jìn)行信號(hào)對(duì)接； 飛行器外部模型（4)，在仿真過程中，所述飛行器外部模型（4)通過自身模型的解算得 到與相應(yīng)模擬飛行相關(guān)的外部信號(hào)； 仿真監(jiān)控設(shè)備（3)，其與所述監(jiān)控模型（13)進(jìn)行信號(hào)對(duì)接，用以顯示仿真過程的內(nèi)容。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)電子嵌入式系統(tǒng)的仿真系統(tǒng)，其中，所述設(shè)備模型生成 豐旲塊（6)包括： 設(shè)備框架模型生成子模塊(6. 1)，其用于依據(jù)仿真場(chǎng)景以及所述工業(yè)電子嵌入式系統(tǒng) 的行為邏輯模型中的順序圖確定該仿真場(chǎng)景下各設(shè)備的設(shè)備框架模型； 通信級(jí)模型生成子模塊（6. 2)，其用于依據(jù)所述工業(yè)電子嵌入式系統(tǒng)的行為邏輯模型 中的順序圖確定該仿真場(chǎng)景中的信號(hào)名稱、信號(hào)類型以及信號(hào)的輸入輸出設(shè)備，并依據(jù)所 述信號(hào)類型及信號(hào)的輸入輸出方向確定各設(shè)備的端口類型，從而形成各設(shè)備的通信級(jí)模 型； 行為邏輯模型生成子模塊(6. 3)，其用于依據(jù)所述工業(yè)電子嵌入式系統(tǒng)的行為邏輯模 型中的順序圖中的邏輯關(guān)系確定該仿真場(chǎng)景中所包含的邏輯，并依據(jù)所述邏輯確定邏輯行 為發(fā)生的設(shè)備，最后依據(jù)所述邏輯及設(shè)備的信息確定邏輯行為的前導(dǎo)信號(hào)及產(chǎn)生的結(jié)果信 號(hào)，從而形成各設(shè)備的邏輯行為模型； 并且，該設(shè)備模型生成模塊（6)基于所述設(shè)備框架模型、通信級(jí)模型和邏輯行為模型 而集合成仿真用設(shè)備模型（12)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的工業(yè)電子嵌入式系統(tǒng)的仿真系統(tǒng)，其中，所述仿真激勵(lì)源（2) 包括飛行員操作模塊（21)、模擬座艙控制設(shè)備（22)和自定義輸入界面（23)，其中，所述飛 行員操作模塊（21)用于模擬真實(shí)飛行環(huán)境下飛行員對(duì)飛行器的各種操作，產(chǎn)生操作激勵(lì) 信號(hào)；所述模擬座艙控制設(shè)備（22)用于模擬真實(shí)飛行器的座艙控制設(shè)備，產(chǎn)生座艙控制激 勵(lì)信號(hào)；所述自定義輸入界面（23)為根據(jù)仿真需求而定制的圖形化的輸入控件，產(chǎn)生定制 的激勵(lì)信號(hào)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的工業(yè)電子嵌入式系統(tǒng)的仿真系統(tǒng)，其中，所述仿真監(jiān)控設(shè)備 (3)包括信號(hào)監(jiān)控模塊（31)、模擬座艙顯示設(shè)備（32)和自定義輸出界面（33)，其中，所述信 號(hào)監(jiān)控模塊（31)用于實(shí)時(shí)監(jiān)控在仿真過程中發(fā)生變化的信號(hào)，保存其數(shù)據(jù)文件，且以波形 的形式輸出；所述模擬座艙顯示設(shè)備（32)用于顯示模擬飛行器真實(shí)運(yùn)行狀態(tài)下航空電子 系統(tǒng)的各種座艙顯示設(shè)備的輸出信號(hào)；所述自定義輸出界面（33)為根據(jù)仿真需求而定制 的圖形化的輸出控件，顯示定制的輸出信號(hào)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及工業(yè)電子嵌入式系統(tǒng)的仿真系統(tǒng)，包括：設(shè)備模型生成模塊，其用于基于SystemC用C++定義出仿真用設(shè)備模型規(guī)范，并依據(jù)工業(yè)電子嵌入式系統(tǒng)的行為邏輯模型確定仿真用設(shè)備模型；仿真模型，該仿真模型包括激勵(lì)模型、監(jiān)控模型、仿真內(nèi)核和所述設(shè)備模型；仿真激勵(lì)源，其模擬真實(shí)飛行情況下工業(yè)電子嵌入式系統(tǒng)的各種激勵(lì)，并與激勵(lì)模型進(jìn)行信號(hào)對(duì)接；飛行器外部模型，在仿真過程中，飛行器外部模型通過自身模型的解算得到與相應(yīng)模擬飛行相關(guān)的外部信號(hào)；仿真監(jiān)控設(shè)備，其與監(jiān)控模型進(jìn)行信號(hào)對(duì)接，用以顯示仿真過程的內(nèi)容。該仿真系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)工業(yè)電子嵌入式系統(tǒng)的仿真，且能保證數(shù)據(jù)的一致性和仿真結(jié)果的正確性。
【IPC分類】G05B17/02
【公開號(hào)】CN105022288
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510495994
【發(fā)明人】章磊, 楊棟, 李昊澤, 劉陽, 吳偉, 曹勇, 王彬彬, 李晉
【申請(qǐng)人】杭州杉石科技有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2015年8月13日