[發(fā)明專利]復(fù)雜衛(wèi)星系統(tǒng)仿真實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910197187.1
• 申請(qǐng)日: 2019-03-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109890044A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 虞業(yè)濼;于慧亮;王明亮;施長(zhǎng)勝;麻文嘉;王番;鄭倩云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海微小衛(wèi)星工程中心
• 主分類號(hào): H04W24/06
• 分類號(hào): H04W24/06;H04W84/06;H04B10/25;H04L12/24;H04L29/06
• 代理公司: 上海智晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 張東梅

本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)雜衛(wèi)星系統(tǒng)仿真實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，包括復(fù)雜衛(wèi)星專用衛(wèi)星實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)模塊，所述復(fù)雜衛(wèi)星專用衛(wèi)星實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)模塊包括內(nèi)存反射板卡，各個(gè)仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)通過(guò)內(nèi)存反射板卡映射到主控計(jì)算終端；超高速多節(jié)點(diǎn)低延遲長(zhǎng)線傳輸模塊，所述超高速多節(jié)點(diǎn)低延遲長(zhǎng)線傳輸模塊光纖傳輸介質(zhì)和光纖收發(fā)機(jī)；以及低延遲接口/節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換適配裝置，對(duì)復(fù)雜衛(wèi)星系統(tǒng)仿真存在的多種傳輸協(xié)議數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換傳輸，其中各個(gè)仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)通過(guò)低延遲接口/節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換適配裝置與內(nèi)存反射板卡進(jìn)行通信，內(nèi)存反射板卡通過(guò)超高速多節(jié)點(diǎn)低延遲長(zhǎng)線傳輸模塊與主控計(jì)算終端通信。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及復(fù)雜衛(wèi)星系統(tǒng)仿真實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在快速發(fā)展的信息時(shí)代背景下，用戶對(duì)實(shí)時(shí)仿真提出了更高的要求，尤其在復(fù)雜衛(wèi)星系統(tǒng)的實(shí)時(shí)仿真需求下，通常對(duì)仿真實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)提出很高的要求。整個(gè)復(fù)雜衛(wèi)星系統(tǒng)的仿真模型中，都要求有一個(gè)整體的固有反應(yīng)時(shí)間，這個(gè)反應(yīng)時(shí)間的要求就是實(shí)時(shí)性要求，這個(gè)要求包括數(shù)據(jù)采樣和變換的實(shí)時(shí)性、輸入/輸出的實(shí)時(shí)性、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)輸入接收并產(chǎn)生實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)輸出；同時(shí)仿真實(shí)現(xiàn)過(guò)程中對(duì)控制數(shù)據(jù)、仿真數(shù)據(jù)等大數(shù)據(jù)的傳輸及交互又對(duì)仿真實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通信節(jié)點(diǎn)延遲、固有傳輸延遲、數(shù)據(jù)時(shí)鐘同步等又提出了極高的要求。仿真網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的延遲和物理效應(yīng)設(shè)備的時(shí)間延遲都將影響仿真系統(tǒng)的真實(shí)性。仿真實(shí)時(shí)控制中還需要解決不同分系統(tǒng)組件之間的組態(tài)化運(yùn)行時(shí)間關(guān)系約束來(lái)確保仿真對(duì)實(shí)際真實(shí)系統(tǒng)盡量高程度的真實(shí)映射。

發(fā)明內(nèi)容

目前大多數(shù)的軍事仿真系統(tǒng)多是以DIS或HLA/RTI為基礎(chǔ)，以局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)為平臺(tái)開(kāi)發(fā)。其仿真系統(tǒng)中存在以下問(wèn)題：1)數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)及通道延遲不可控；2)仿真實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸接口設(shè)備延遲過(guò)長(zhǎng)；3)仿真網(wǎng)絡(luò)端點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議不同等造成的傳輸復(fù)雜化或轉(zhuǎn)換延遲等；4)大系統(tǒng)仿真網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)過(guò)少，節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)交互、控制、訪問(wèn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等。這些問(wèn)題成為影響復(fù)雜衛(wèi)星系統(tǒng)仿真實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通信最關(guān)鍵的因素。

本文提出了一種針對(duì)復(fù)雜衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行仿真下的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)；構(gòu)建針對(duì)復(fù)雜衛(wèi)星系統(tǒng)仿真的高速實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通信框架；提出基于該復(fù)雜衛(wèi)星仿真的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)組成；結(jié)合高速網(wǎng)絡(luò)通信物理介質(zhì)傳輸、內(nèi)存映射與智能接口適配技術(shù)來(lái)減少仿真通路延遲。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種復(fù)雜衛(wèi)星系統(tǒng)仿真實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，包括：

復(fù)雜衛(wèi)星專用衛(wèi)星實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)模塊，所述復(fù)雜衛(wèi)星專用衛(wèi)星實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)模塊包括內(nèi)存反射板卡，各個(gè)仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)通過(guò)內(nèi)存反射板卡映射到主控計(jì)算終端；

超高速多節(jié)點(diǎn)低延遲長(zhǎng)線傳輸模塊，所述超高速多節(jié)點(diǎn)低延遲長(zhǎng)線傳輸模塊光纖傳輸介質(zhì)和光纖收發(fā)機(jī)；以及

低延遲接口/節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換適配裝置，對(duì)復(fù)雜衛(wèi)星系統(tǒng)仿真存在的多種傳輸協(xié)議數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換傳輸，

其中各個(gè)仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)通過(guò)低延遲接口/節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換適配裝置與內(nèi)存反射板卡進(jìn)行通信，內(nèi)存反射板卡通過(guò)超高速多節(jié)點(diǎn)低延遲長(zhǎng)線傳輸模塊與主控計(jì)算終端通信。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在所述復(fù)雜衛(wèi)星專用衛(wèi)星實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)模塊中，主控計(jì)算終端對(duì)本地內(nèi)存進(jìn)行存取，各個(gè)仿真計(jì)算節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)通過(guò)內(nèi)存反射板卡映射到主控計(jì)算終端。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述超高速多節(jié)點(diǎn)低延遲長(zhǎng)線傳輸模塊運(yùn)用光纖交換架構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)支持最高224節(jié)點(diǎn)連接。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述低延遲接口/節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換適配裝置利用嵌入式可編程技術(shù)對(duì)復(fù)雜衛(wèi)星系統(tǒng)仿真存在的多種傳輸協(xié)議數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換傳輸。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述低延遲接口/節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換適配裝置包括光纖傳輸接口、嵌入式/可編程邏輯器件以及節(jié)點(diǎn)接口。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述節(jié)點(diǎn)接口包括模擬量、開(kāi)關(guān)量、1553B、CAN、RS422、LVDS接口