飛行模擬器運(yùn)動(dòng)控制軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、飛行模擬器的發(fā)展水平體現(xiàn)著一個(gè)國(guó)家在航海、航空、航天等方面技術(shù)的綜合應(yīng)用的能力，它是一種涵蓋視景、儀器儀表、操縱負(fù)荷、動(dòng)感運(yùn)動(dòng)等子系統(tǒng)，具有重大的國(guó)防戰(zhàn)略地位和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的高科技試驗(yàn)設(shè)備。六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)為運(yùn)動(dòng)模擬器提供動(dòng)感效果，其本質(zhì)是一種由計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制并能提供滾轉(zhuǎn)、俯仰、偏航、橫向平移、側(cè)向平移和縱向平移的六自由度仿真設(shè)備。運(yùn)動(dòng)控制軟件作為運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)的實(shí)時(shí)控制。研究運(yùn)動(dòng)控制軟件的相應(yīng)理論與實(shí)踐對(duì)制造出具有更加

2、逼真動(dòng)感效果的飛行模擬器，具有十分重要的意義。
　　本系統(tǒng)是在Linux環(huán)境下,應(yīng)用RTAI(Real-Time Application Interface，實(shí)時(shí)應(yīng)用接口)技術(shù)，在用戶(hù)空間實(shí)現(xiàn)硬實(shí)時(shí)環(huán)境與任務(wù)調(diào)度。系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于C/S（Client/Server，客戶(hù)端/服務(wù)端）架構(gòu)采用TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議)協(xié)議作為

3、服務(wù)端與客戶(hù)端間的通訊協(xié)議，利用RT_UDP/IP（Real Time User Datagram Protocol，實(shí)時(shí)用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）協(xié)議作為運(yùn)動(dòng)控制器服務(wù)端與主仿真計(jì)算機(jī)、Mbox進(jìn)行消息傳遞的協(xié)議。用戶(hù)空間實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度同步過(guò)程中，采用信號(hào)量與條件變量組合的方式實(shí)現(xiàn)周期任務(wù)中多線程通訊和同步調(diào)度。
　　系統(tǒng)在整合用戶(hù)需求的基礎(chǔ)上詳細(xì)的對(duì)運(yùn)動(dòng)控制軟件進(jìn)行了功能需求分析。該軟件實(shí)現(xiàn)功能包含以下幾個(gè)模塊：實(shí)時(shí)任務(wù)、飛行運(yùn)動(dòng)、測(cè)試演

4、示、后臺(tái)管理和故障檢測(cè)等功能。飛行運(yùn)動(dòng)功能，該功能提供模擬飛行動(dòng)感效果；運(yùn)動(dòng)演示功能模塊為不同振幅、周期、相位的正弦周期運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)測(cè)試功能模塊為單作動(dòng)筒速度、加速度測(cè)試，單作動(dòng)筒行程、位置測(cè)試，平臺(tái)動(dòng)態(tài)測(cè)試；后臺(tái)管理模塊為日志管理和配置管理；系統(tǒng)故障檢測(cè)功能為在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中或啟動(dòng)之初檢測(cè)系統(tǒng)各部分運(yùn)行狀態(tài)。
　　本文在查閱相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合用戶(hù)的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)了切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)了用戶(hù)需要的功能。并結(jié)合各單元功能設(shè)計(jì)了