某型飛機(jī)慣導(dǎo)模擬器數(shù)據(jù)通信軟件設(shè)計(jì)

引言

        機(jī)載慣導(dǎo)模擬器是某型飛機(jī)任務(wù)訓(xùn)練模擬器的一個(gè)重要的分系統(tǒng)，它為訓(xùn)練者提供自動(dòng)導(dǎo)航的仿真環(huán)境，使其盡快掌握慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的操作過(guò)程。為了保證慣導(dǎo)模擬器的正常工作，完成模擬操作、特情模擬、通信、燈檢和計(jì)算導(dǎo)航參數(shù)等功能，正確設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)通信軟件尤為重要。

數(shù)據(jù)通信總體設(shè)計(jì)方案

        數(shù)據(jù)通信軟件完成慣導(dǎo)模擬器與導(dǎo)航計(jì)算機(jī)之間的串口通信(RS422串口)，包括串口初始化、串口中斷、打包數(shù)據(jù)、解包數(shù)據(jù)等子程序單元。


        導(dǎo)航計(jì)算機(jī)與慣導(dǎo)模擬器之間的串行通信硬件連接如圖1所示。由于兩者之間進(jìn)行的是小批量的數(shù)據(jù)通信，在硬件設(shè)計(jì)時(shí)采用RXD，TXD，GND三線制，將導(dǎo)航計(jì)算機(jī)和慣導(dǎo)模擬器的發(fā)送數(shù)據(jù)線TXD與接收數(shù)據(jù)線RXD交叉連接，二者的地線—GND直接相連，而其它信號(hào)線均不用，而采用軟件握手的零MODEM(調(diào)制解調(diào)器)方式，這樣既實(shí)現(xiàn)了預(yù)定任務(wù)又簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，節(jié)約了成本。
數(shù)據(jù)通信軟件設(shè)計(jì)必須解決以下三個(gè)方面的問(wèn)題：(1)通信可靠，即保證慣導(dǎo)模擬器與導(dǎo)航計(jì)算機(jī)之間的通信數(shù)據(jù)不丟失、不混亂；(2)保證慣導(dǎo)模擬器與導(dǎo)航計(jì)算機(jī)開(kāi)機(jī)順序不同時(shí)，它們之間傳遞的數(shù)據(jù)不丟失且邏輯正確；(3)在上面兩點(diǎn)的基礎(chǔ)上，盡量提高傳輸速度，保證模擬的實(shí)時(shí)性和真實(shí)性。

通信程序設(shè)計(jì)

通信協(xié)議制訂

        本通信協(xié)議設(shè)計(jì)基于幀傳輸方式。為了使數(shù)據(jù)快速可靠地傳輸，將每一幀數(shù)據(jù)唯一對(duì)應(yīng)一命令幀。傳輸數(shù)據(jù)所執(zhí)行的流程如下：

        (1)導(dǎo)航計(jì)算機(jī)讀數(shù)據(jù)時(shí)，遵循“讀命令—等數(shù)據(jù)—報(bào)告”過(guò)程，即下達(dá)一讀命令并等待接收數(shù)據(jù)，再根據(jù)所接收數(shù)據(jù)的正誤向應(yīng)用程序報(bào)告此命令的執(zhí)行情況；

        (2)導(dǎo)航計(jì)算機(jī)寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)，遵循“寫(xiě)命令—等回應(yīng)—報(bào)告”過(guò)程，即下達(dá)一寫(xiě)命令，此時(shí)所要寫(xiě)的數(shù)據(jù)含于此命令中，等待慣導(dǎo)模擬器發(fā)來(lái)的“已正確接收”的回應(yīng)信號(hào)，并向應(yīng)用程序報(bào)告此命令執(zhí)行完畢。

        傳輸過(guò)程中，如果導(dǎo)航計(jì)算機(jī)或慣導(dǎo)模擬器所接收任何一幀信號(hào)出現(xiàn)錯(cuò)誤，均會(huì)向?qū)Ψ桨l(fā)送重發(fā)此幀信號(hào)的請(qǐng)求，如果連續(xù)三次傳輸失敗則退出通信并向應(yīng)用程序報(bào)告。