本發(fā)明涉及一種分布式模塊化嵌入式戰(zhàn)術(shù)訓練系統(tǒng)，屬于飛機設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前國際上，教練機的戰(zhàn)術(shù)訓練系統(tǒng)多種功能一般采用獨立計算模塊進行數(shù)據(jù)處理。隨著嵌入式戰(zhàn)術(shù)訓練系統(tǒng)傳感器、武器、電子戰(zhàn)、目標復雜程度越來越高，對嵌入式戰(zhàn)術(shù)訓練系統(tǒng)的計算能力、可靠性、擴展性提出了更高的要求，傳統(tǒng)的集成式嵌入式戰(zhàn)術(shù)訓練處理單元不能完全滿足訓練系統(tǒng)的使用需求，且目前的實時操作系統(tǒng)不具有故障隔離功能，一旦一個任務(wù)進程出錯，會蔓延到整個戰(zhàn)術(shù)訓練軟件，從而嚴重影響嵌入式戰(zhàn)術(shù)訓練功能。目前，國內(nèi)在航空領(lǐng)域，還沒有真正意義上實現(xiàn)嵌入式戰(zhàn)術(shù)訓練，相應(yīng)在分布式模塊化嵌入式訓練系統(tǒng)構(gòu)型領(lǐng)域尚處于空白。因此，有必要開展分布式模塊化嵌入式訓練系統(tǒng)構(gòu)型開發(fā)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于提供一種分布式模塊化嵌入式戰(zhàn)術(shù)訓練系統(tǒng)，鑒于戰(zhàn)斗/教練機的嵌入式戰(zhàn)術(shù)訓練的技術(shù)特征，其對訓練的可靠性提出了越來越高的要求。本發(fā)明針對嵌入式戰(zhàn)術(shù)訓練系統(tǒng)的功能特點，把訓練系統(tǒng)的虛擬目標、虛擬雷達、虛擬電子戰(zhàn)、虛擬武器、綜合主處理等功能及相應(yīng)設(shè)備，通過模塊化資源共享和分布式處理等技術(shù)，使各功能模塊能獨立運行，但通過內(nèi)總線又能形成一個有機整體，達到系統(tǒng)資源的高度共享和最佳的整體效能，以實現(xiàn)嵌入式戰(zhàn)術(shù)訓練系統(tǒng)的訓練效能與性能、可使用性、保障性和壽命周期費用的平衡。
本發(fā)明為了實現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：
一種分布式模塊化嵌入式戰(zhàn)術(shù)訓練系統(tǒng)，它包括i/o接口模塊、雷達處理模塊、目標處理模塊、武器處理模塊、電子戰(zhàn)處理模塊、綜合主處理模塊、記錄模塊、電源模塊；
由內(nèi)總線網(wǎng)絡(luò)將上述i/o接口模塊、雷達處理模塊、目標處理模塊、武器處理模塊、電子戰(zhàn)處理模塊、綜合主處理模塊連接在一起，所述記錄模塊與綜合主處理模塊連接；
所述i/o接口模塊采集/輸出多種總線信號和開關(guān)量信號；
所述雷達處理模塊提供虛擬武器的仿真運算環(huán)境，用于模擬/仿真雷達系統(tǒng)的工作；
所述目標處理模塊提供虛擬對抗環(huán)境；
所述電子戰(zhàn)處理模塊提供有源/無源電子對抗相關(guān)處理；
所述武器模塊提供虛擬武器的仿真運算環(huán)境，用于實現(xiàn)虛擬武器的虛擬外掛管理、虛擬武器、虛擬武器火控解算功能；
綜合主處理模塊提供主處理運算環(huán)境，用于產(chǎn)品內(nèi)部數(shù)據(jù)的交換、任務(wù)調(diào)度和產(chǎn)品的統(tǒng)一維護，模塊還承擔向數(shù)據(jù)卡寫入數(shù)據(jù)、加載任務(wù)數(shù)據(jù)、將任務(wù)數(shù)據(jù)分發(fā)給各相關(guān)功能模塊、與保障設(shè)備通信功能。
記錄模塊用于存儲嵌入式戰(zhàn)術(shù)訓練的任務(wù)規(guī)劃數(shù)據(jù)以及記錄飛行任務(wù)訓練過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。
進一步的，所述航電系統(tǒng)與i/o接口模塊連接。
進一步的，所述電源模塊為該戰(zhàn)術(shù)訓練系統(tǒng)提供電源。
嵌入式戰(zhàn)術(shù)訓練計算機采用背板總線結(jié)構(gòu)的機載計算機，主要任務(wù)是大批量數(shù)據(jù)的處理、總線數(shù)據(jù)的實時采集和收發(fā)。主要處理的數(shù)據(jù)包括虛擬目標、虛擬雷達、虛擬武器、虛擬雷達告警等，基于功能部件獨立性設(shè)計的原則，將產(chǎn)品設(shè)計成多個獨立的硬件功能模塊，每一類功能的處理都采用高性能的計算機模塊作為其專用的處理模塊，獨占cpu模式，將產(chǎn)品中各種大量的運算工作分散完成，并由主處理模塊完成任務(wù)調(diào)度、工作分配以及數(shù)據(jù)記錄。
建立在此種架構(gòu)之上的嵌入式訓練系統(tǒng)具備如下功能：
1、虛擬目標仿真；
2、機載傳感器仿真；
3、空空/空地武器仿真；
4、虛擬外掛仿真；
5、電子戰(zhàn)仿真。
加裝此種架構(gòu)嵌入式訓練系統(tǒng)的戰(zhàn)斗機/教練機具備下列訓練能力：
1、機載傳感器操作及戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用訓練；
2、武器操作及戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用訓練；
3、作戰(zhàn)態(tài)勢綜合感知訓練；
4、電子戰(zhàn)操作及戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用訓練。
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明是一種新型的戰(zhàn)斗/教練機戰(zhàn)術(shù)訓練系統(tǒng)構(gòu)型。采用分布式模塊化戰(zhàn)術(shù)訓練系統(tǒng)設(shè)計理念，基于高帶寬、延遲確定、高可靠性、擴展性好的全雙工交換式以太網(wǎng)總線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，采用背板總線結(jié)構(gòu)對嵌入式戰(zhàn)術(shù)訓練中的虛擬目標、虛擬雷達、虛擬武器、虛擬雷達告警等數(shù)據(jù)進行大批量數(shù)據(jù)的處理，對總線數(shù)據(jù)進行實時采集和收發(fā)。
基于功能部件獨立性設(shè)計的原則，將本發(fā)明設(shè)計成多個獨立的硬件功能模塊，每一類功能的處理都采用高性能的計算機模塊作為其專用的處理模塊，獨占cpu模式，將產(chǎn)品中各種大量的運算工作分散完成，并由主處理模塊完成任務(wù)調(diào)度、工作分配以及數(shù)據(jù)記錄，實現(xiàn)嵌入式戰(zhàn)術(shù)訓練系統(tǒng)多模塊間的資源共享、信息共享和分布式計算處理。本發(fā)明有利于進行嵌入式戰(zhàn)術(shù)訓練系統(tǒng)的處理資源合理有效配置與模塊化管理、有利于系統(tǒng)的擴充和剪裁、有利于采用商用貨價產(chǎn)品（cots）技術(shù)、有利于系統(tǒng)的升級，并能降低系統(tǒng)的全壽命周期成本，便于實現(xiàn)系統(tǒng)的重構(gòu)與容錯，提高系統(tǒng)的可靠性。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
圖中：1-i/o接口模塊；2-雷達處理模塊；3-目標處理模塊；4-武器處理模塊；5-電子戰(zhàn)處理模塊；6-綜合主處理模塊；7-記錄模塊；8-電源模塊。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細描述：
一種分布式模塊化嵌入式戰(zhàn)術(shù)訓練系統(tǒng)，它包括i/o接口模塊1、雷達處理模塊2、目標處理模塊3、武器處理模塊4、電子戰(zhàn)處理模塊5、綜合主處理模塊6、記錄模塊7、電源模塊8；
由內(nèi)總線網(wǎng)絡(luò)將上述i/o接口模塊1、雷達處理模塊2、目標處理模塊3、武器處理模塊4、電子戰(zhàn)處理模塊5、綜合主處理模塊6連接在一起，所述記錄模塊7與綜合主處理模塊6連接；
所述i/o接口模塊1采集/輸出多種總線信號和開關(guān)量信號；
所述雷達處理模塊2提供虛擬武器的仿真運算環(huán)境，用于模擬/仿真雷達系統(tǒng)的工作；
所述目標處理模塊3提供虛擬對抗環(huán)境；
所述電子戰(zhàn)處理模塊5提供有源/無源電子對抗相關(guān)處理；
所述武器模塊4提供虛擬武器的仿真運算環(huán)境，用于實現(xiàn)虛擬武器的虛擬外掛管理、虛擬武器、虛擬武器火控解算功能；
所述綜合主處理模塊6提供主處理運算環(huán)境，用于產(chǎn)品內(nèi)部數(shù)據(jù)的交換、任務(wù)調(diào)度和產(chǎn)品的統(tǒng)一維護，模塊還承擔向數(shù)據(jù)卡寫入數(shù)據(jù)、加載任務(wù)數(shù)據(jù)、將任務(wù)數(shù)據(jù)分發(fā)給各相關(guān)功能模塊、與保障設(shè)備通信功能。
所述記錄模塊7用于存儲嵌入式戰(zhàn)術(shù)訓練的任務(wù)規(guī)劃數(shù)據(jù)以及記錄飛行任務(wù)訓練過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。
航電系統(tǒng)與i/o接口模塊1連接。
電源模塊8為該戰(zhàn)術(shù)訓練系統(tǒng)提供電源。
嵌入式戰(zhàn)術(shù)訓練系統(tǒng)由內(nèi)總線網(wǎng)絡(luò)將各分功能模塊連接在一起，實現(xiàn)嵌入式戰(zhàn)術(shù)訓練系統(tǒng)的運算處理、集中控制，分布式模塊化嵌入式戰(zhàn)術(shù)訓練系統(tǒng)構(gòu)型如圖1所示，各功能模塊均為獨立的計算處理模塊。綜合主處理模塊作為嵌入式式戰(zhàn)術(shù)訓練系統(tǒng)全系統(tǒng)的控制核心實現(xiàn)對虛擬目標、虛擬雷達、虛擬電子戰(zhàn)、虛擬武器模塊的輸入輸出調(diào)度、與航電顯控系統(tǒng)/數(shù)據(jù)鏈的信息交互等功能。