關(guān)鍵詞：綜合航電系統(tǒng)；半實(shí)物仿真；系統(tǒng)測試；實(shí)時性

中圖分類號：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）25-0090-04

0 引言

隨著通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，軍用武器裝備的設(shè)計(jì)和作戰(zhàn)模式正經(jīng)歷前所未有的變革。在這樣的背景下，對武器裝備的保障需求也展現(xiàn)出新的特征，即在確保基本功能達(dá)標(biāo)的同時，對裝備的整體作戰(zhàn)效能提出了更高要求。機(jī)載航電系統(tǒng)在現(xiàn)代軍用飛機(jī)中扮演著至關(guān)重要的角色，它不僅是信息感知、顯示處理和武器交聯(lián)的核心，其技術(shù)性能和戰(zhàn)術(shù)表現(xiàn)直接關(guān)系到飛機(jī)的作戰(zhàn)效能[1]。雷達(dá)、電子戰(zhàn)和光電雷達(dá)等關(guān)鍵航電設(shè)備的性能表現(xiàn)，直接或間接地影響飛機(jī)在復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境中的應(yīng)對能力和生存能力。因此，對這些航電系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)、有效的性能評估，不僅是精準(zhǔn)識別系統(tǒng)缺陷和故障的關(guān)鍵，更是提升飛機(jī)整體戰(zhàn)斗力的重要保障。綜上所述，隨著現(xiàn)代武器裝備技術(shù)的不斷進(jìn)步，對航電系統(tǒng)性能評估的準(zhǔn)確性和全面性提出了更高要求。這不僅需要科研人員和技術(shù)人員具備深厚的專業(yè)知識，還需要不斷創(chuàng)新評估方法和手段，以適應(yīng)不斷變化的戰(zhàn)場需求和作戰(zhàn)環(huán)境。

半實(shí)物仿真作為一種先進(jìn)的仿真技術(shù)，為復(fù)雜工程系統(tǒng)，特別是機(jī)載航電系統(tǒng)等高端裝備的研發(fā)和驗(yàn)證提供了強(qiáng)有力的支持[2]。其核心在于通過構(gòu)建真實(shí)的物理環(huán)境，將仿真設(shè)備與待測對象相結(jié)合，形成物理模型與數(shù)學(xué)模型的聯(lián)合仿真試驗(yàn)。這種方法不僅能夠在不依賴實(shí)際設(shè)備的情況下模擬真實(shí)的工作環(huán)境，還可以有效縮短開發(fā)周期、降低成本，并提高測試效率和準(zhǔn)確性[3]。由于傳統(tǒng)的數(shù)字仿真模型缺乏航電設(shè)備適配的模擬戰(zhàn)場環(huán)境，存在仿真精度不高、實(shí)時性不強(qiáng)等缺陷。針對這一問題，本文深入研究了機(jī)載

設(shè)備半實(shí)物仿真技術(shù)，并基于多型飛機(jī)航電綜合環(huán)境，構(gòu)建了一個機(jī)載航電系統(tǒng)半實(shí)物仿真平臺框架。這一框架旨在模擬真實(shí)的戰(zhàn)場環(huán)境，以提供對航電設(shè)備及系統(tǒng)性能進(jìn)行全面評估的支持。

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

在綜合航電系統(tǒng)半實(shí)物仿真技術(shù)的研究方面，國外的研究起步較早，特別是歐美等發(fā)達(dá)國家，技術(shù)水平和應(yīng)用成熟度相對較高。近年來，國外的綜合航電系統(tǒng)半實(shí)物仿真技術(shù)呈現(xiàn)出以下幾個顯著特點(diǎn)：

1） 仿真平臺構(gòu)建日益完善。國外的研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)已經(jīng)建立起一系列先進(jìn)的仿真平臺，這些平臺能夠支持高精度模擬和實(shí)時性能評估[4]。例如，美國NASA開發(fā)的先進(jìn)航電系統(tǒng)仿真平臺，能夠模擬復(fù)雜的飛行環(huán)境和航電系統(tǒng)交互，為飛行器的設(shè)計(jì)和測試提供了強(qiáng)有力的支持。

2） 仿真算法持續(xù)優(yōu)化。為提高仿真的準(zhǔn)確性和效率，國外研究人員不斷對仿真算法進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，利用先進(jìn)的數(shù)學(xué)模型、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，提高系統(tǒng)的預(yù)測能力和實(shí)時響應(yīng)速度。

3） 多領(lǐng)域協(xié)同仿真成為趨勢。隨著航空技術(shù)的不斷發(fā)展，綜合航電系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的交互日益復(fù)雜。因此，國外研究人員開始探索多領(lǐng)域協(xié)同仿真的方法，將航電系統(tǒng)與其他系統(tǒng)進(jìn)行集成仿真，以更全面地評估飛行器的性能。

4） 標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化程度不斷提高。為了推動綜合航電系統(tǒng)半實(shí)物仿真技術(shù)的廣泛應(yīng)用和持續(xù)發(fā)展，國外的研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)開始重視標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化工作，并制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，為仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)和應(yīng)用提供了統(tǒng)一的指導(dǎo)。

國內(nèi)在該領(lǐng)域雖然起步較晚，但也取得了顯著的進(jìn)展。國家高度重視航空技術(shù)的發(fā)展，投入了大量資源進(jìn)行研究和創(chuàng)新。目前，國內(nèi)的研究現(xiàn)狀呈現(xiàn)出以下幾個特點(diǎn)：

1） 技術(shù)研發(fā)取得重要突破。國內(nèi)研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)已成功開發(fā)出多套綜合航電系統(tǒng)半實(shí)物仿真平臺，并在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的效果。這些平臺不僅支持高精度的模擬和實(shí)時性能評估，還具備較高的可擴(kuò)展性和靈活性[5]。

2） 應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬。隨著國內(nèi)航空工業(yè)的快速發(fā)展，該技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓寬。除了傳統(tǒng)的軍用飛行器外，該技術(shù)還開始應(yīng)用于民航、無人機(jī)等領(lǐng)域[6]。

3） 產(chǎn)學(xué)研合作日益緊密。為了加快該技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，國內(nèi)研究機(jī)構(gòu)、高校和企業(yè)之間建立了緊密的產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系，共同開展技術(shù)研發(fā)、人才培養(yǎng)和成果轉(zhuǎn)化等工作，推動該領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

綜上所述，國內(nèi)外在綜合航電系統(tǒng)半實(shí)物仿真技術(shù)研究中各有特點(diǎn)和發(fā)展優(yōu)勢。隨著航空技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用需求的不斷增長，該領(lǐng)域研究將更加深入和廣泛。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述

本文提出了一種基于半實(shí)物平臺的機(jī)載綜合航電設(shè)備仿真方案。在此方案中，飛機(jī)的各個子系統(tǒng)或單元被虛擬化，但各單元之間的通信接口依然采用實(shí)物形式，確保傳遞的信號是真實(shí)的物理信號。這些虛擬化的單元在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行，通過數(shù)據(jù)驅(qū)動或仿真驅(qū)動的方式接收來自真實(shí)環(huán)境的輸入信號，并在相應(yīng)的接口處生成相應(yīng)的應(yīng)答信號。這種模擬方案的結(jié)構(gòu)可以參照圖1進(jìn)行理解。

3 系統(tǒng)架構(gòu)

機(jī)載綜合航電仿真系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要包含硬件架構(gòu)和軟件架構(gòu)兩個關(guān)鍵組成部分。硬件部分主要包括仿真計(jì)算機(jī)、傳感器、綜合信息處理設(shè)備、飛機(jī)前艙顯示設(shè)備和飛機(jī)后艙控制器等設(shè)備，以仿真計(jì)算機(jī)作為主控單元，結(jié)合配套的外圍功能電路，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集以及控制指令的生成。軟件部分主要包括系統(tǒng)綜合測試軟件、接口測試軟件和地面塔臺指揮控制軟件等，用于承擔(dān)仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析與邏輯處理任務(wù)，并為用戶提供直觀的人機(jī)交互界面。通過該硬件和軟件架構(gòu)，機(jī)載綜合航電仿真系統(tǒng)能夠提供一個逼真的、可定制的機(jī)載航電模擬器，以提供對真實(shí)環(huán)境功能驗(yàn)證的技術(shù)支撐。同時，系統(tǒng)設(shè)計(jì)增加了冗余設(shè)計(jì)和故障檢測與隔離功能，能夠有效提高系統(tǒng)的可靠性。

3.1 硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件部分由多個模塊組成，主要包括航電顯控設(shè)備、測試計(jì)算機(jī)、交換機(jī)、航插線、各型號接口模塊等。這些硬件設(shè)計(jì)共同協(xié)作，為系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的硬件支撐。在硬件設(shè)計(jì)過程中，需要綜合考慮設(shè)備的穩(wěn)定性、易用性和可維護(hù)性，以確保仿真系統(tǒng)的高效穩(wěn)定。

綜合信息處理設(shè)備，主要負(fù)責(zé)機(jī)上其他設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)控制，完成對通信及鏈路設(shè)備的控制管理任務(wù)。能夠接收導(dǎo)航、雷達(dá)等設(shè)備發(fā)送的狀態(tài)數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)發(fā)到飛機(jī)前艙顯示器和地面塔臺。

飛機(jī)前艙顯示器，是機(jī)載綜合航電仿真系統(tǒng)的關(guān)鍵模塊，主要負(fù)責(zé)處理和顯示飛機(jī)的各種信息。其主要功能包括：接收系統(tǒng)數(shù)據(jù)、生成相應(yīng)顯示畫面、并按照畫面的設(shè)計(jì)要求在相應(yīng)的畫面下顯示地圖背景、接收并處理顯示器周邊鍵完成對顯示畫面的人機(jī)交互操作、完成畫面的調(diào)度切換和顯示器視頻輸入及視頻疊加的控制、接收與回復(fù)地面塔臺發(fā)送至顯示器的信息。

飛機(jī)后艙控制器，是機(jī)載航電仿真系統(tǒng)的顯示控制終端，用于綜合信息處理系統(tǒng)相關(guān)信息顯示與操作，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)與地面塔臺的通信與信息交互。

接口模塊，是連接各個子系統(tǒng)和傳感器的重要橋梁。該部分主要包括ARINC429、RS422等串口通信模塊，UDP、TCP 等網(wǎng)絡(luò)通信模塊，信號采集模塊[7]。這些接口模塊支持多種數(shù)據(jù)格式和通信協(xié)議，接收、轉(zhuǎn)換和傳輸各類數(shù)據(jù)，以確保系統(tǒng)各部分之間的通信和協(xié)作。

通信電臺計(jì)算機(jī)仿真模塊，用于模擬飛機(jī)的電臺通信功能，通過接收和發(fā)送模擬信號，模擬真實(shí)的通信環(huán)境，為飛行員提供真實(shí)的通信體驗(yàn)。該模塊能夠模擬各種通信場景，如地面塔臺的指令、其他飛行器的無線電通信等。同時，該模塊與飛機(jī)后艙控制器通過RS422串口連接，通過控制口和數(shù)據(jù)口的交互，模擬通信顯示控制器對電臺參數(shù)的修改及相關(guān)信息的顯示。

慣導(dǎo)計(jì)算機(jī)仿真器，提供速度、加速度、姿態(tài)、航向和經(jīng)緯度等參數(shù)信息，這些數(shù)據(jù)不僅用于控制飛機(jī)的飛行，還為其他航電系統(tǒng)和飛行員提供關(guān)鍵的導(dǎo)航信息，保證本系統(tǒng)的完整性和可靠性。

雷達(dá)計(jì)算機(jī)仿真器，具有空/ 空模式和空/地模式，可進(jìn)行搜索、測距和跟蹤等功能[8]。通過相關(guān)接口協(xié)議，雷達(dá)仿真器可以將模擬的相關(guān)信息發(fā)送至綜合信息處理設(shè)備主機(jī)，并將雷達(dá)相關(guān)參數(shù)發(fā)送至飛機(jī)前艙顯示器進(jìn)行顯示。

塔臺計(jì)算機(jī)仿真器，在機(jī)載綜合航電仿真系統(tǒng)中起著重要的作用。該設(shè)備通過對數(shù)據(jù)的采集、處理和分析，模擬顯示的交互，與飛機(jī)間的信息反饋與控制，故障的模擬與訓(xùn)練等功能與其他航電系統(tǒng)配合使用，形成一個完整的機(jī)載綜合航電仿真系統(tǒng)。幫助飛行員更好地理解塔臺操作流程和規(guī)范，提高飛行的安全性。

3.2 軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮姆抡嬖O(shè)計(jì)方法。在Win?dows 7 64-bit操作系統(tǒng)環(huán)境下，使用Qt和C++進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)，為用戶提供了一個綜合、便捷的環(huán)境，用于系統(tǒng)調(diào)試和仿真結(jié)果分析。用戶可以輕松進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，控制仿真進(jìn)程，并實(shí)時觀察相關(guān)數(shù)據(jù)。圖2為本系統(tǒng)軟件模塊結(jié)構(gòu)框圖。

系統(tǒng)采用多線程MVC（Model-View-Controller）軟件架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)視圖與數(shù)據(jù)分離。多線程技術(shù)使得程序的運(yùn)行效率顯著提升。由于本系統(tǒng)為半實(shí)物仿真，系統(tǒng)的仿真時鐘的走動和自然時鐘必須保持同步，因此，仿真系統(tǒng)需要達(dá)到實(shí)時性的要求。本文采用RK4 算法進(jìn)行系統(tǒng)的實(shí)時仿真，提升系統(tǒng)的實(shí)時性。

為了增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，本系統(tǒng)采用了完全獨(dú)立的進(jìn)程模塊設(shè)計(jì)，各進(jìn)程模塊間只能通過提供的共享內(nèi)存區(qū)進(jìn)程間數(shù)據(jù)共享。這種隔離機(jī)制有效防止了軟件錯誤的發(fā)生和擴(kuò)散，將其局限在單個進(jìn)程內(nèi)部，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

3.2.1 軟件仿真模塊

軟件仿真模塊是機(jī)載綜合航電仿真系統(tǒng)的核心，為系統(tǒng)整體運(yùn)行提供必要的支持和驗(yàn)證。

飛行控制仿真模塊，主要負(fù)責(zé)模擬飛行控制軟件，通過接收飛行姿態(tài)、速度等參數(shù)，模擬飛行控制軟件的運(yùn)行邏輯，并輸出相應(yīng)的控制指令。

導(dǎo)航仿真模塊，主要負(fù)責(zé)模擬飛機(jī)的導(dǎo)航軟件。該模塊通過接收地圖數(shù)據(jù)、定位信息等輸入，模擬導(dǎo)航軟件的運(yùn)行，提供航線規(guī)劃、地圖顯示、定位服務(wù)等功能。

通信和協(xié)同控制仿真模塊，主要負(fù)責(zé)模擬飛機(jī)與其他系統(tǒng)或設(shè)備之間的通信和協(xié)同控制過程。這個模塊可以模擬通信協(xié)議、協(xié)同控制算法等，提供給飛行員與其他系統(tǒng)或設(shè)備進(jìn)行通信和協(xié)作的能力。

3.2.2 軟件控制模塊

軟件控制模塊是整個仿真系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和控制系統(tǒng)中的各個部分，確保仿真過程的準(zhǔn)確性和可靠性。

系統(tǒng)初始化：在仿真開始時，該模塊負(fù)責(zé)配置和啟動整個仿真系統(tǒng)，即初始化硬件設(shè)備、加載必要的軟件模塊、設(shè)置仿真參數(shù)等。

任務(wù)調(diào)度：該模塊負(fù)責(zé)管理和調(diào)度仿真任務(wù)，確保各個模塊之間的協(xié)調(diào)運(yùn)行。該模塊需要根據(jù)仿真需求和系統(tǒng)資源，合理分配任務(wù)，并監(jiān)控任務(wù)的執(zhí)行情況。

數(shù)據(jù)采集與處理：該模塊需要從仿真硬件設(shè)備中采集數(shù)據(jù)，包括傳感器數(shù)據(jù)、控制信號等。此外，還需要對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，轉(zhuǎn)化為有用的仿真信息。

輸出控制：根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)和仿真需求，該模塊需要向硬件設(shè)備發(fā)送控制指令。這些指令包括飛行控制指令、傳感器控制指令等，以實(shí)現(xiàn)仿真的動態(tài)過程。

3.2.3 塔臺軟件顯示模塊

塔臺軟件顯示模塊是該系統(tǒng)的重要組成部分，主要將塔臺收到的航電系統(tǒng)的狀態(tài)信息、飛行數(shù)據(jù)和相關(guān)操作可視化，以便用戶能夠清晰地獲取這些信息并進(jìn)行相關(guān)的操作。

數(shù)據(jù)可視化：接收來自軟件控制模塊的飛行數(shù)據(jù)和航電系統(tǒng)狀態(tài)信息，將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖形、文字、圖像等信息。通過該模塊，塔臺可以直觀地獲取飛機(jī)的飛行參數(shù)和實(shí)時狀態(tài)信息，從而更好地監(jiān)控和管理飛機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。

實(shí)時數(shù)據(jù)更新：根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)的變化實(shí)時更新顯示頁面，使塔臺能獲取最新的飛行和航電系統(tǒng)信息。

交互操作設(shè)計(jì)：根據(jù)需求文檔，設(shè)計(jì)相應(yīng)的交互操作功能，使塔臺能夠通過軟件顯示模塊對飛機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示與控制。

3.2.4 數(shù)據(jù)處理模塊

該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理模塊是負(fù)責(zé)收集、處理和傳輸飛行數(shù)據(jù)的關(guān)鍵部分。

模塊從仿真器中的各種傳感器和輸入設(shè)備采集實(shí)時數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括飛行參數(shù)、氣象信息、塔臺操作指令以及其他相關(guān)數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)采用多種數(shù)據(jù)采集方式，包括傳感器采集、模擬信號的輸入、數(shù)據(jù)接口采集等方式，以確保全面、高效地獲取所需數(shù)據(jù)。

在數(shù)據(jù)采集完成后，進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗和預(yù)處理，去除無效、錯誤或重復(fù)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)制定的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議對數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的格式轉(zhuǎn)換和標(biāo)準(zhǔn)化，以便后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和轉(zhuǎn)發(fā)。

經(jīng)過處理后的數(shù)據(jù)需要實(shí)時傳輸給仿真器的其他模塊，如顯示系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸采用TCP/UDP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、RS422、ARINC429串口通信等方式，滿足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咭蟆?/p>

為了方便分析和查詢，系統(tǒng)將重要的數(shù)據(jù)（如飛行數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)等）存儲在數(shù)據(jù)庫中，并提供便捷的數(shù)據(jù)查詢、更新和管理機(jī)制。同時，為了確保數(shù)據(jù)的完整性和安全性，系統(tǒng)采取了必要的預(yù)防措施：通過定期備份數(shù)據(jù)，有效降低了數(shù)據(jù)丟失或損壞的風(fēng)險(xiǎn)[9]。

3.2.5 通信模塊

通信模塊負(fù)責(zé)處理綜合信息處理設(shè)備主機(jī)與系統(tǒng)各仿真設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸。通過支持多種協(xié)議，能夠?qū)?shù)據(jù)封裝、解封裝和轉(zhuǎn)換操作，使得通信模塊能夠與系統(tǒng)的其他設(shè)備進(jìn)行高效、可靠的數(shù)據(jù)交互。該模塊能夠檢測并處理各種錯誤，如數(shù)據(jù)丟失、傳輸錯誤等，并采取相應(yīng)的措施。

4 半實(shí)物系統(tǒng)功能驗(yàn)證

利用綜合航電仿真系統(tǒng)模塊化的設(shè)計(jì)理念，整個系統(tǒng)運(yùn)作流程以主模塊為核心，通過激活適當(dāng)?shù)墓δ苣K，完成系統(tǒng)初始化操作。同時，根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前承擔(dān)的任務(wù)狀態(tài)，主模塊精確調(diào)控各個線程的運(yùn)作流程。系統(tǒng)運(yùn)作流程如圖3所示。

本文系統(tǒng)功能驗(yàn)證占據(jù)了重要的位置，它是驗(yàn)證本文提出的系統(tǒng)是否達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

首先，對系統(tǒng)的實(shí)時性進(jìn)行驗(yàn)證。通過設(shè)定不同的仿真任務(wù)，并記錄下每個任務(wù)的響應(yīng)時間，通過對比本論文系統(tǒng)與傳統(tǒng)模型在實(shí)時性方面的表現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文系統(tǒng)能夠在極短時間內(nèi)完成復(fù)雜的仿真任務(wù)，并實(shí)時輸出仿真結(jié)果，具有較高實(shí)時性。

其次，對系統(tǒng)的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證。通過對比仿真結(jié)果與實(shí)際飛行數(shù)據(jù)，對系統(tǒng)的仿真準(zhǔn)確性進(jìn)行評估。實(shí)驗(yàn)選取了多個典型的航電系統(tǒng)場景進(jìn)行仿真，并將仿真結(jié)果與實(shí)際的飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比。結(jié)果顯示，本論文系統(tǒng)的仿真結(jié)果與實(shí)際數(shù)據(jù)高度吻合，從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的高準(zhǔn)確性。

最后，對系統(tǒng)的故障模擬與診斷能力進(jìn)行驗(yàn)證。通過模擬不同類型的故障，并觀察系統(tǒng)的響應(yīng)和診斷結(jié)果，評估系統(tǒng)在故障識別和定位方面的性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，本論文系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確快速地識別出各種故障，并給出相應(yīng)的診斷建議，從而驗(yàn)證了系統(tǒng)強(qiáng)大的故障模擬與診斷能力。系統(tǒng)性能指標(biāo)如表1所示。

上述實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)表明，本文設(shè)計(jì)的半實(shí)物仿真系統(tǒng)在使用先進(jìn)的實(shí)時算法及多線程設(shè)計(jì)后，相比于傳統(tǒng)的數(shù)字仿真系統(tǒng)體現(xiàn)出更高的實(shí)時性；本文系統(tǒng)與傳統(tǒng)的純軟件仿真系統(tǒng)比較，由于有硬件設(shè)備的參與，發(fā)送的數(shù)據(jù)符合串口協(xié)議的要求，仿真數(shù)據(jù)更加真實(shí)有效；傳統(tǒng)典型系統(tǒng)在故障模擬與診斷方面通常較為有限，難以全面覆蓋各種可能的故障模式。而本論文系統(tǒng)通過構(gòu)建豐富的故障模擬庫和先進(jìn)的故障診斷算法，能夠模擬出更多種類的故障模式，并準(zhǔn)確診斷出故障原因。綜上所述，本文系統(tǒng)的性能指標(biāo)都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

5 總結(jié)與展望

本文介紹了機(jī)載綜合航電仿真系統(tǒng)的開發(fā)與實(shí)現(xiàn)。通過模擬機(jī)載航電系統(tǒng)，該仿真系統(tǒng)為工程師和飛行員提供了一個逼真的測試和訓(xùn)練環(huán)境。試驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)在綜合信息處理設(shè)備、飛機(jī)前艙顯示器、飛機(jī)后艙控制器與其他航電設(shè)備的功能及性能驗(yàn)證中，其實(shí)時性、可用性和準(zhǔn)確性相比傳統(tǒng)的數(shù)字仿真模型有所改進(jìn)。為之后真實(shí)的設(shè)備研發(fā)與系統(tǒng)聯(lián)試提供了理論依據(jù)。未來，單位將繼續(xù)對該仿真系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)和完善，以提高其性能和拓展性，更好地服務(wù)于航空工業(yè)的發(fā)展。