蘇玉強(qiáng)，劉 穎

(1.中國(guó)人民解放軍駐航天二院二十三所軍事代表室，北京 100854; 2.海軍裝備研究院，北京 100161)

1 戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)及其需求

機(jī)載戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)主要功能是根據(jù)當(dāng)前戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)進(jìn)行戰(zhàn)術(shù)解算，實(shí)現(xiàn)空空、空地、空艦戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)共享，為飛行員及指揮員提供輔助決策。例如進(jìn)行飛行航路解算、目標(biāo)威脅判斷、飛機(jī)編隊(duì)間武器協(xié)同和編隊(duì)內(nèi)及地空戰(zhàn)斗協(xié)同等。不同機(jī)型的機(jī)載戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)因飛機(jī)作戰(zhàn)功能的差異而使其具體功能有區(qū)別，但都有一些共同特點(diǎn)，如下所述。

1)戰(zhàn)斗行動(dòng)指揮的最大特點(diǎn)是實(shí)時(shí)性［1］。戰(zhàn)斗機(jī)上各分系統(tǒng)目前大多數(shù)采用VxWorks嵌入式操作系統(tǒng)。

2)與多種機(jī)載設(shè)備交聯(lián)。機(jī)載雷達(dá)、大氣機(jī)、導(dǎo)航設(shè)備、平視顯示器、武器外掛物管理、數(shù)據(jù)鏈設(shè)備、音響中心、顯控系統(tǒng)和綜合航電系統(tǒng)都可能與戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)交聯(lián)，它們或者是計(jì)算數(shù)據(jù)來(lái)源，或者在其上進(jìn)行顯示控制。

3)數(shù)據(jù)記錄下載要求。為了進(jìn)行飛行后數(shù)據(jù)分析，需要對(duì)飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，并能在飛行后下載。

4)安全性要求。機(jī)載計(jì)算機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)都有硬件看門狗，當(dāng)應(yīng)用程序運(yùn)行異常時(shí)觸發(fā)看門狗，使計(jì)算機(jī)重啟，其適用于無(wú)操作系統(tǒng)或者單任務(wù)系統(tǒng)。

目前機(jī)載設(shè)備程序大多數(shù)采用多任務(wù)設(shè)計(jì)，因此需要對(duì)各任務(wù)進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)任務(wù)運(yùn)行異常時(shí)，實(shí)現(xiàn)硬件重啟和看門狗功能。

不同機(jī)型的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)功能可能差異較大，其差異主要體現(xiàn)在戰(zhàn)術(shù)解算部分，在程序結(jié)構(gòu)方面都體現(xiàn)出一致性，程序員在軟件開發(fā)過(guò)程中將軟件功能與程序結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合，未能提煉出軟件體系結(jié)構(gòu)方面的共同點(diǎn)，造成軟件結(jié)構(gòu)比較混亂，不利于軟件的維護(hù)性和重用性。設(shè)計(jì)機(jī)載戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的通用框架不僅可以縮短開發(fā)周期，并且可以提高程序的可讀性和可維護(hù)性等。該框架基于VxWorks操作系統(tǒng)，采用層次化的設(shè)計(jì)方式，利用抽象化設(shè)計(jì)，將框架與操作系統(tǒng)分離，能移植到其他操作系統(tǒng)下，并實(shí)現(xiàn)幾個(gè)典型的物理接口，包括 ARINC429、1553B、RS422和 UDP等，使程序員將重點(diǎn)放在戰(zhàn)術(shù)解算部分的設(shè)計(jì)。

2 框架層次結(jié)構(gòu)

戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)程序框架為各種飛機(jī)平臺(tái)的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)提供統(tǒng)一體系結(jié)構(gòu)，為應(yīng)用程序屏蔽了操作系統(tǒng)接口，通常戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)包含3個(gè)層次:共用框架層、通信接口處理層和戰(zhàn)術(shù)信息綜合處理層。戰(zhàn)術(shù)信息綜合處理層主要完成戰(zhàn)場(chǎng)綜合態(tài)勢(shì)形成，包括航跡管理和航跡融合，以及目標(biāo)威脅判斷、飛行航路解算、戰(zhàn)斗協(xié)同、指揮交接等戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)處理，不同機(jī)型的戰(zhàn)術(shù)要求會(huì)有一些區(qū)別，設(shè)計(jì)共用框架的目的就是要開發(fā)人員集中注意力于戰(zhàn)術(shù)信息綜合處理。通信接口處理層的功能是完成與各類機(jī)載設(shè)備的交聯(lián)以及接口控制協(xié)議解析。共用框架層包括:任務(wù)監(jiān)控、通信管理、數(shù)據(jù)記錄、消息管理和定時(shí)器，其中消息管理和定時(shí)器是借助操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的通用功能，其功能類似于Windows下的消息機(jī)制和定時(shí)器，實(shí)現(xiàn)消息驅(qū)動(dòng)功能。任務(wù)監(jiān)控完成類似硬件看門狗功能，當(dāng)有任務(wù)運(yùn)行出現(xiàn)異常時(shí)實(shí)現(xiàn)硬件重啟;通信管理為所有交聯(lián)的機(jī)載設(shè)備提供統(tǒng)一抽象接口，包括數(shù)據(jù)發(fā)送、接收和訂閱。數(shù)據(jù)記錄為戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)提供異步數(shù)據(jù)記錄功能，不僅可以記錄戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)，還可以記錄系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)輸出和標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤輸出信息。這些信息就是用戶使用printf、logMsg語(yǔ)句等輸出的信息，以及系統(tǒng)出錯(cuò)時(shí)由操作系統(tǒng)自行輸出的信息。這些信息在我們?nèi)粘５拈_發(fā)中經(jīng)常使用，在地面開發(fā)狀態(tài)可以通過(guò)超級(jí)終端或者虛擬控制臺(tái)看到，是程序開發(fā)調(diào)試的重要手段。但是在飛行狀態(tài)時(shí)無(wú)法獲得，可以通過(guò)數(shù)據(jù)記錄獲得。

圖1 機(jī)載戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)典型層次結(jié)構(gòu)Fig.1 Typical hierarchical structure of airborne tactical data system

3 框架設(shè)計(jì)

3.1 定時(shí)器

在應(yīng)用軟件開發(fā)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)用到定時(shí)器，如在Windows下，用VC++開發(fā)應(yīng)用程序時(shí)，操作系統(tǒng)提供接口簡(jiǎn)潔的定時(shí)器調(diào)用函數(shù)，程序員需要做的就是設(shè)置定時(shí)回調(diào)函數(shù)和定時(shí)周期，不需要更深地了解其實(shí)現(xiàn)的機(jī)制，系統(tǒng)對(duì)回調(diào)函數(shù)也沒有任何限制。但是，機(jī)載戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)通常采用的VxWorks操作系統(tǒng)并沒有提供類似于Windows下的定時(shí)器支持，要實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能有兩個(gè)途徑:1)借助taskDelay函數(shù)實(shí)現(xiàn);2)使用VxWorks提供的看門狗(watchdog)。使用taskDelay實(shí)現(xiàn)定時(shí)器的缺點(diǎn)在于它是基于任務(wù)的，由于任務(wù)優(yōu)先級(jí)的原因會(huì)導(dǎo)致定時(shí)不準(zhǔn);相比之下看門狗是基于系統(tǒng)時(shí)鐘中斷，定時(shí)精度大大優(yōu)于前者，但是由于看門狗是基于中斷機(jī)制，因而對(duì)用戶的回調(diào)函數(shù)有諸多限制，如不允許使用semTake，printf等需要等待獲取某種資源的函數(shù)，否則會(huì)引起程序死機(jī)。另外，看門狗只觸發(fā)一次回調(diào)函數(shù)，如果用戶需要周期定時(shí)器就需要重新啟動(dòng)看門狗。

基于看門狗機(jī)制設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)異步通用定時(shí)器，異步是指該定時(shí)器運(yùn)行于任務(wù)中，相對(duì)于中斷下對(duì)用戶回調(diào)函數(shù)的限制，對(duì)用戶沒有任何限制。該定時(shí)器提供類似于Windows定時(shí)器的操作接口，接口簡(jiǎn)單，使用方便，并根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)了周期定時(shí)和一次性定時(shí)兩種定時(shí)器。

3.2 消息機(jī)制

為降低模塊之間的耦合度，機(jī)載戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)采用事件驅(qū)動(dòng)模式，事件驅(qū)動(dòng)模式借助消息機(jī)制實(shí)現(xiàn)，程序模塊利用發(fā)布—訂閱模式注冊(cè)模塊關(guān)注的消息，通過(guò)消息經(jīng)消息中心實(shí)現(xiàn)事件驅(qū)動(dòng)以及數(shù)據(jù)交換［2－4］。

圖2 基于消息的應(yīng)用框架示意Fig.2 Application framework based on message mechanism

消息映射表是發(fā)布和訂閱者之間的聯(lián)系紐帶。消息映射表的索引是消息響應(yīng)句柄，一個(gè)消息響應(yīng)句柄可以對(duì)應(yīng)多個(gè)消息，但是不能重復(fù)響應(yīng)同樣一個(gè)消息。消息映射表以鏈表形式存儲(chǔ)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的第一個(gè)元素是消息響應(yīng)句柄，第二個(gè)元素是消息槽。消息槽由響應(yīng)消息類型標(biāo)識(shí)集合、消息池、消息觸發(fā)信號(hào)量和異步消息響應(yīng)任務(wù)等4部分組成。

消息引擎是應(yīng)用框架的處理核心，負(fù)責(zé)消息映射表和消息槽的建立、維護(hù)，訂閱—發(fā)布模式驅(qū)動(dòng)。下面為訂閱、發(fā)布和響應(yīng)3個(gè)方面消息引擎的處理流程。

1)消息訂閱。

應(yīng)用程序模塊以消息響應(yīng)句柄和響應(yīng)消息標(biāo)識(shí)作為參數(shù)，調(diào)用消息引擎的消息訂閱接口，消息訂閱實(shí)際是創(chuàng)建消息映射表和消息槽的過(guò)程，首先消息引擎掃描消息映射表，如果消息表中沒有注冊(cè)該消息響應(yīng)句柄，則注冊(cè)該消息句柄，并且創(chuàng)建對(duì)應(yīng)消息槽，同時(shí)將消息標(biāo)識(shí)添加到消息槽的響應(yīng)消息集合中;否則只是將消息標(biāo)識(shí)添加到響應(yīng)消息集合中。

消息槽的創(chuàng)建過(guò)程:初始化響應(yīng)消息集合、初始化消息池、創(chuàng)建一個(gè)初始計(jì)數(shù)為零的計(jì)數(shù)信號(hào)量，生成一個(gè)線程或者任務(wù)作為異步消息響應(yīng)任務(wù)，并且等待消息觸發(fā)信號(hào)量，此時(shí)該任務(wù)處于掛起狀態(tài)。

2)消息發(fā)布。

應(yīng)用程序模塊發(fā)布消息時(shí)并不關(guān)心哪個(gè)模塊會(huì)響應(yīng)該消息，只是將消息標(biāo)識(shí)和對(duì)應(yīng)的消息內(nèi)容提交給消息引擎。當(dāng)發(fā)布異步消息時(shí)，消息引擎遍歷消息映射表，查找響應(yīng)該消息標(biāo)識(shí)的消息響應(yīng)句柄，拷貝該消息內(nèi)容和消息標(biāo)識(shí)存入消息池，釋放消息觸發(fā)信號(hào)量，此時(shí)異步消息的發(fā)布就已經(jīng)完成。發(fā)布同步消息不同于異步消息在于，不拷貝消息和釋放消息觸發(fā)信號(hào)量，在發(fā)布消息的任務(wù)空間中調(diào)用消息響應(yīng)函數(shù)。

3)消息響應(yīng)。

在消息發(fā)布中已闡述了同步消息的響應(yīng)過(guò)程，此處著重異步消息響應(yīng)，在消息訂閱中創(chuàng)建消息槽時(shí)創(chuàng)建的異步消息響應(yīng)任務(wù)掛起于消息觸發(fā)信號(hào)量，異步消息發(fā)布時(shí)釋放消息觸發(fā)信號(hào)量，此時(shí)任務(wù)解鎖，從消息池中取出消息標(biāo)識(shí)和消息內(nèi)容，調(diào)用消息響應(yīng)函數(shù)，然后釋放在消息發(fā)布中生成消息內(nèi)容，否則會(huì)引起內(nèi)存泄漏。

3.3 通信設(shè)備管理

戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)可能會(huì)和多種機(jī)上設(shè)備交聯(lián)，比如通過(guò)ARINC429與導(dǎo)航設(shè)備交聯(lián)、1553B與機(jī)載雷達(dá)交聯(lián)。不管是什么樣的設(shè)備，不外乎數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)發(fā)送兩部分，數(shù)據(jù)接收可能是中斷或者數(shù)據(jù)查詢方式。為實(shí)現(xiàn)對(duì)不同交聯(lián)設(shè)備的統(tǒng)一管理，需對(duì)通信設(shè)備進(jìn)行抽象封裝。通信設(shè)備抽象采用Bridge設(shè)計(jì)模式，將抽象與實(shí)現(xiàn)分離，在抽象部分實(shí)現(xiàn)接收數(shù)據(jù)分發(fā)機(jī)制，在實(shí)現(xiàn)部分實(shí)現(xiàn)物理設(shè)備收發(fā)的抽象［3］。

接收數(shù)據(jù)分發(fā)機(jī)制采用Observer設(shè)計(jì)模式［2］，提供接收數(shù)據(jù)訂閱接口，每訂閱一次數(shù)據(jù)就會(huì)生成一個(gè)任務(wù)，在接收到物理設(shè)備收發(fā)的接收任務(wù)提交的通信數(shù)據(jù)時(shí)將數(shù)據(jù)放在接收緩沖區(qū)中，通知訂閱任務(wù)調(diào)用接收處理函數(shù)，并將接收到的數(shù)據(jù)傳給接收處理函數(shù)。在實(shí)現(xiàn)上有點(diǎn)類似消息機(jī)制。

物理設(shè)備收發(fā)抽象封裝了兩個(gè)任務(wù):1)負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)提交給數(shù)據(jù)分發(fā)機(jī)制;2)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的發(fā)送。用戶要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)首先是將數(shù)據(jù)存放在發(fā)送緩沖區(qū)中，并不是真正地從物理設(shè)備發(fā)送出去，發(fā)送任務(wù)不停地從發(fā)送緩沖區(qū)中向物理設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)采用中斷方式發(fā)送或接收數(shù)據(jù)時(shí)，中斷處理程序與發(fā)送或接收任務(wù)通過(guò)消息隊(duì)列或者環(huán)形緩沖區(qū)完成數(shù)據(jù)交換［7］。

圖3 通信設(shè)備抽象設(shè)計(jì)類圖Fig.3 Class chart with abstract communication device

3.4 數(shù)據(jù)記錄

記錄數(shù)據(jù)寫入電子盤的速度是比較慢的，為不影響數(shù)據(jù)處理的速度，將數(shù)據(jù)記錄從數(shù)據(jù)處理任務(wù)中分離出來(lái)，在戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)框架中設(shè)計(jì)了一個(gè)通用的數(shù)據(jù)記錄模塊，數(shù)據(jù)記錄采用異步模式，即在數(shù)據(jù)處理的過(guò)程中將需要記錄的數(shù)據(jù)交給數(shù)據(jù)記錄模塊，此時(shí)只是將數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū)中，并不在此時(shí)真正寫入電子盤文件中，數(shù)據(jù)記錄模塊有一個(gè)優(yōu)先級(jí)較低的任務(wù)負(fù)責(zé)從緩沖區(qū)中取出數(shù)據(jù)寫入文件。同時(shí)對(duì)于在地面調(diào)試時(shí)使用printf和logMsg輸出的信息，通過(guò)操作系統(tǒng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸出文件描述符的重定向功能記錄到電子盤。

3.5 任務(wù)監(jiān)控

機(jī)載戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)軟件大多采用多任務(wù)方式，無(wú)法通過(guò)硬件看門狗電路在軟件運(yùn)行出錯(cuò)時(shí)自動(dòng)重啟，恢復(fù)軟件運(yùn)行。因此需要建立軟件看門狗機(jī)制，監(jiān)控任務(wù)運(yùn)行情況，在出現(xiàn)異常時(shí)記錄必要的異常信息，自動(dòng)重啟設(shè)備。事后利用記錄輸出信息輔助分析異常原因。

VxWorks下任務(wù)有4種基本狀態(tài):READY、PEND、DELAY、SUSPEND［5］，另外其他一些組合狀態(tài)在用戶不使用Shell命令人為改變?nèi)蝿?wù)狀態(tài)前提下，如果狀態(tài)中出現(xiàn)SUSPEND，就說(shuō)明該任務(wù)已經(jīng)出錯(cuò)。任務(wù)監(jiān)控需要周期性地監(jiān)測(cè)操作系統(tǒng)中所有運(yùn)行的任務(wù)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)某任務(wù)出錯(cuò)時(shí)記錄任務(wù)的相關(guān)基本信息，并自動(dòng)重啟［6］。

在VxWorks下系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤輸出(STD_ERR，文件描述為2)用來(lái)輸出系統(tǒng)的出錯(cuò)信息，通過(guò)ioGlobal-StdSet可以將其重定向到電子盤文件輸出。

3.6 實(shí)時(shí)性保障

在定時(shí)器、消息機(jī)制、通信設(shè)備管理、數(shù)據(jù)記錄和任務(wù)監(jiān)控5部分中，數(shù)據(jù)記錄和任務(wù)監(jiān)控在整個(gè)框架中只是補(bǔ)充性的，在程序開發(fā)中脫離開框架，數(shù)據(jù)記錄和任務(wù)監(jiān)控也是在負(fù)載較小時(shí)進(jìn)行，因此，它們對(duì)實(shí)時(shí)性要求并不高。定時(shí)器、消息機(jī)制、通信設(shè)備管理是使用框架構(gòu)建戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用程序的關(guān)鍵所在，程序運(yùn)行、調(diào)度均通過(guò)其完成，例如，外部數(shù)據(jù)的接收發(fā)送通過(guò)通信設(shè)備管理完成，數(shù)據(jù)周期性刷新送顯通常依賴于定時(shí)器，數(shù)據(jù)處理過(guò)程的狀態(tài)傳遞、結(jié)果分發(fā)往往要使用消息機(jī)制。因此定時(shí)器、消息機(jī)制、通信設(shè)備管理3部分對(duì)實(shí)時(shí)性的支持非常重要，要為應(yīng)用程序提供靈活的實(shí)時(shí)性支持，供應(yīng)用程序根據(jù)自身要求選擇。

1)定時(shí)器。

定時(shí)器通常使用異步模式，即定時(shí)用看門狗中斷完成，用戶處理在另一任務(wù)中完成，在這種情況下可以使用任務(wù)優(yōu)先級(jí)來(lái)保障實(shí)時(shí)性。如果還無(wú)法達(dá)到實(shí)時(shí)性要求則可使用同步模式(不推薦使用，在處理過(guò)程簡(jiǎn)單時(shí)適用)，即直接在看門狗中斷中完成定時(shí)器處理。

2)消息機(jī)制。

消息機(jī)制分為同步消息和異步消息。同步消息是觸發(fā)者和響應(yīng)者在同一任務(wù)中運(yùn)行，也就是類似于函數(shù)調(diào)用關(guān)系;異步消息是觸發(fā)者和響應(yīng)者在不同任務(wù)中運(yùn)行，會(huì)涉及到信號(hào)量釋放，任務(wù)激活調(diào)度等，相對(duì)于同步消息實(shí)時(shí)性稍差。因此可首先使用異步消息，通過(guò)任務(wù)優(yōu)先級(jí)保障實(shí)時(shí)性，其次使用同步消息。

3)通信設(shè)備管理。

通信設(shè)備管理中，數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送可以使用中斷方式，亦可使用查詢方式，用戶可以根據(jù)設(shè)備具體接口選擇。在數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送傳遞過(guò)程中，與定時(shí)器及消息機(jī)制一樣，可以異步，也可以同步，異步即數(shù)據(jù)在不同任務(wù)之間傳遞，同步即數(shù)據(jù)在同一任務(wù)的不同函數(shù)之間傳遞，對(duì)實(shí)時(shí)性保障與定時(shí)器及消息機(jī)制類似。

4 框架應(yīng)用

某殲擊轟炸機(jī)的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的主要任務(wù)是:通過(guò)機(jī)載戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈實(shí)現(xiàn)空艦/空地戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)共享，可將飛機(jī)導(dǎo)航信息、油量、武器外掛以及機(jī)載雷達(dá)的跟蹤目標(biāo)下發(fā);接收地面、艦載或者空中指揮所通過(guò)數(shù)據(jù)鏈實(shí)施的指揮，能接收指揮所的目標(biāo)信息、目標(biāo)指示信息、戰(zhàn)術(shù)命令以及指揮引導(dǎo)信息，完成對(duì)機(jī)載雷達(dá)的目標(biāo)指示，無(wú)線電靜默下的目標(biāo)攻擊;根據(jù)飛機(jī)性能解算攻擊敵方目標(biāo)的有利飛行航路。

機(jī)載戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)與機(jī)載雷達(dá)通過(guò)1553B交聯(lián)，與機(jī)載數(shù)據(jù)鏈通過(guò)RS422交聯(lián)，與慣導(dǎo)設(shè)備通過(guò)ARINC429交聯(lián)。對(duì)戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的操作控制通過(guò)雷達(dá)顯示器周邊鍵完成，所有戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)(如目標(biāo)、戰(zhàn)術(shù)命令、飛行航路等)在雷達(dá)顯示器上顯示［8］。

戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)分為接口處理層和戰(zhàn)術(shù)處理層，接口處理層主要負(fù)責(zé)接口解析，包括雷達(dá)接口處理、數(shù)據(jù)鏈接口處理和慣導(dǎo)接口處理。戰(zhàn)術(shù)處理層包括數(shù)據(jù)鏈信息協(xié)議處理，雷達(dá)飛行航路解算、本機(jī)飛行平臺(tái)參數(shù)處理、雷達(dá)跟蹤目標(biāo)航跡處理、簡(jiǎn)單戰(zhàn)術(shù)命令管理、目標(biāo)指示信息處理、對(duì)空指揮引導(dǎo)信息處理、數(shù)據(jù)鏈目標(biāo)航跡處理和顯控處理等部分。它們中有使用定時(shí)器，如對(duì)數(shù)據(jù)鏈目標(biāo)做外推時(shí)需要定時(shí)器、目標(biāo)顯示時(shí)需要定時(shí)器;也有使用消息機(jī)制實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，如飛行航路解算的結(jié)果以消息的形式發(fā)送給顯控處理，然后發(fā)送給雷達(dá)完成航路顯示。

圖4 某機(jī)載戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖Fig.4 Structure of a certain airborne tactical data system

5 結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)的機(jī)載戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)框架已經(jīng)成功運(yùn)用于多種機(jī)型，雖然不同機(jī)型的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的任務(wù)有不同側(cè)重，但是運(yùn)用本框架不但降低了開發(fā)者的開發(fā)成本，使其更注重于戰(zhàn)術(shù)解算部分，而且在程序的可讀性和可維護(hù)方面都有很大的提高，框架具有通用性。

［1］夏英明.論航空火力指揮控制系統(tǒng)［J］.電光與控制，2007，14(6):1-7，12.

［2］GAMMA E.設(shè)計(jì)模式:可復(fù)用面向?qū)ο筌浖幕A(chǔ)［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

［3］溫昱.軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)［M］.北京:電子工業(yè)出版社，2007.

［4］姚啟鵬.基于消息中間件應(yīng)用框架的研究［J］.計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化，2006(11):84-87.

［5］WindRiver System Inc.VxWorks Programer's Guide［M］.USA:WindRiver System Inc.1999.

［6］蘇玉強(qiáng)，劉穎，張磊.VxWorks下的任務(wù)監(jiān)控方法及其應(yīng)用［J］.工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2008，21(2):35-36.

［7］王運(yùn)棟，狄元博，陸小龍，等.UML在戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)建模中的應(yīng)用［J］.電光與控制，2007，14(5):149-152.

［8］邵帆，張安.航電綜合系統(tǒng)中飛機(jī)顯示控制系統(tǒng)的仿真與實(shí)現(xiàn)［J］.電光與控制，2010，17(11):89-92.