基于HLA-RTI的AOS多路復(fù)用仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展，空間數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)處理提出了新的要求。為此國(guó)際空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會(huì)(ConsultiveCommitteeforSpaceDataSystem，CCSDS)開(kāi)發(fā)了高級(jí)在軌系統(tǒng)(AdvancedOrbitingSystems，AOS)協(xié)議，以適應(yīng)復(fù)雜航天器多信源、大容量和高速率的數(shù)據(jù)傳輸體制。
　　傳統(tǒng)的分布式仿真已經(jīng)無(wú)法滿足大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)仿真的需要，為此美國(guó)國(guó)防部提出了建模與仿真的高層體系結(jié)構(gòu)(Hig

2、hLevelArchitecture，HLA)。HLA通過(guò)提供通用的、相對(duì)獨(dú)立的運(yùn)行支撐環(huán)境(RunTimeInfrastructure，RTI)，將仿真功能、仿真運(yùn)行管理和底層通信傳輸三者分離，實(shí)現(xiàn)不同仿真系統(tǒng)之間的互操作與可重用。
　　首先，本課題對(duì)AOS多路復(fù)用仿真系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，并將系統(tǒng)劃分為四個(gè)聯(lián)邦成員:即信源編碼成員、包信道復(fù)用成員、虛擬信道復(fù)用成員和ASM(AttachedSynchronizationMarker

3、)添加成員。仿真系統(tǒng)采用3臺(tái)主機(jī)實(shí)現(xiàn)硬件設(shè)計(jì)，利用VisualC++6.0實(shí)現(xiàn)各聯(lián)邦成員功能與系統(tǒng)通信接口的軟件設(shè)計(jì)。通過(guò)RTI設(shè)計(jì)聯(lián)邦成員生存周期和聯(lián)邦時(shí)間管理方式，以實(shí)現(xiàn)AOS多路復(fù)用仿真系統(tǒng)的互連。
　　其次，對(duì)系統(tǒng)中的各聯(lián)邦成員進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體實(shí)現(xiàn)如下:信源編碼成員模塊，分析文本、圖像、音頻三種信源模型，并采用正反碼編碼方式對(duì)三個(gè)信源進(jìn)行編碼，對(duì)比信息位與監(jiān)督位之間的關(guān)系;包信道復(fù)用成員模塊，應(yīng)用高效率幀生成算法，將編碼后的

4、三個(gè)信源封裝成版本號(hào)1的CCSDS包并復(fù)用放入多路復(fù)用數(shù)據(jù)單元(MultiplexedProtocolDataUnit，MPDU)中，通過(guò)加入MPDU主導(dǎo)頭生成虛擬信道數(shù)據(jù)單元(VirtualChannelDataUnit，VCDU)，再分別加入幀頭、幀尾生成數(shù)據(jù)幀;虛擬信道復(fù)用成員模塊，介紹四種經(jīng)典調(diào)度算法，分析靜態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)信源傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性要求，劃分三條不同優(yōu)先級(jí)的虛擬信道，并按照優(yōu)先級(jí)高低發(fā)送數(shù)據(jù)幀;ASM添加成員