基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的捷聯(lián)慣導軟件實時性研究.pdf

1、VxWorks系統(tǒng)完全滿足捷聯(lián)慣導軟件對實時性、多任務調度、高可靠性的要求，但是受版權保護且為美國WindRiver公司所研發(fā)，不利于在自主國防裝備上應用，需要尋求其它的操作系統(tǒng)。以開源、安全、穩(wěn)定著稱的Linux系統(tǒng)便是考慮之一。本文基于對捷聯(lián)慣導軟件任務需求及工作環(huán)境的研究，通過選擇合適的軟硬件平臺，對Linux系統(tǒng)進行嵌入式開發(fā)和強實時擴展，并測試系統(tǒng)的實時性和網(wǎng)絡功能。本文主要做了以下工作：
　　1.從捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的結構組

2、成和工作原理出發(fā)，研究導航解算的基本原理。通過分析捷聯(lián)慣導軟件的任務需求與工作環(huán)境，對系統(tǒng)的軟件運行環(huán)境和硬件平臺提出了明確要求。PC/104嵌入式計算機憑借著高性能CPU、良好的穩(wěn)定性和結構緊湊等優(yōu)點被選為硬件平臺，Linux憑借著開源、可裁剪和軟實時性等優(yōu)點被選為軟件平臺。
　　2.分析捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的任務需求，構建基于PC/104的嵌入式Linux系統(tǒng)。由于系統(tǒng)選用基于PCI總線的高速數(shù)據(jù)采集方案，所以實現(xiàn)了基于Linux系統(tǒng)

3、的PCI驅動程序，這為數(shù)據(jù)采集和解算奠定了基礎。
　　3.對捷聯(lián)慣導系統(tǒng)進行了實時性分析，包括Linux系統(tǒng)、捷聯(lián)慣導軟件、UDP通信三部分。首先分析了Linux系統(tǒng)的進程調度機制，對進程切換時間、中斷任務切換時間和中斷響應時間進行了測試分析；然后對基于Linux系統(tǒng)的捷聯(lián)慣導軟件的實時性進行了測試分析；最后對PC/104與上位機的UDP通信的實時性進行了測試分析。測試結果表明，所構建的Linux系統(tǒng)滿足捷聯(lián)慣導系統(tǒng)的1ms采樣、