一种基于反射内存网的通信系统及方法与流程

本发明涉及半实物仿真，具体是一种基于反射内存网的通信系统及方法。

背景技术：

1、当前，半实物仿真实时仿真系统大多采用高速以太网或者光纤反射内存网的动态实时数据共享方法，在半实物仿真方面的数据共享协议研究相对较少。现有数据共享方法依靠tcp/udp协议采用光纤进行信息交互或者是采用反射内存卡中断方式传输数据，对于每个光纤反射内存节点异常和故障无法快速诊断，存在一定的技术缺陷。

2、现有技术存在以下缺点：

3、1、以往仿真系统与其它系统数据交互采用单机直联或网络通讯模式，单机直联模式具有以下缺点：1）限定了多系统摆放位置，需要将数据交互系统尽可能的集中；2）直联线缆传输会损耗数据值；3）增加了各个系统硬件设计的复杂性和接口的繁多性。

4、2、现有技术大多采用依靠tcp/udp协议以太网双绞线构建的数据共享方式，目前最新万兆以太网通信速率，基本符合对于延时要求不高，参与仿真数量较少的仿真系统设计需求。但对于延时要求高，模型同步率高的强实时半实物仿真系统，不能达到设计要求。

5、3、目前，高速网络技术已在航空领域普遍应用，避免了单机直联的缺点， 高速网络技术主要有光线通道传输、千兆以太网传输和反射内存网等，反射内存网通过反射内存卡和光纤构成的实时通讯网络具有稳定的传输性、确定的低传输延迟、节点多、移植性强、支持硬件中断等特点，成为高速数据传输的关键技术之一，尤其在仿真技术网络方面，但是，反射内存卡目前最多只支持3个中断，对于需要包含较多的其它系统与之间进行高速数据交互的飞机仿真系统仅靠中断解决不了问题，而且反射内存网目前的异步和周期通讯协议存在不通用性等缺点。

技术实现思路

1、为克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于反射内存网的通信系统及方法，解决现有技术存在的稳定性差、传输延时高、通用性差等问题。

2、本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

3、一种基于反射内存网的通信系统，包括光纤网络接口卡，光纤网络接口卡包括光收发模块、串行解串器、fpga、存储器、pci桥、pci总线，光收发模块、串行解串器、fpga、存储器依次通信连接，fpga、pci桥、pci总线依次通信连接。

4、作为一种优选的技术方案，还包括分布式数据总线、数据共享协议编程接口、数字模型、产品、信号源，光纤网络接口卡、数据共享协议编程接口、数字模型依次通信连接，光纤网络接口卡、数据共享协议编程接口、产品、信号源依次通信连接。

5、作为一种优选的技术方案，数字模型为以下的一种或多种：传感器数字模型、仿真实体数字模型、执行机构数字模型、环境模拟系统数字模型、全量仿真数字模型；产品为以下的一种或多种：传感器实物产品、仿真实体半实物产品、环境模拟系统实物产品、全量仿真实物产品，信号源为模拟信号源或数字信号源。

6、作为一种优选的技术方案，还包括分别与光纤网络接口卡通信连接的管理节点、仿真节点。

7、作为一种优选的技术方案，管理节点协议结构包括指令字段、任务配置字段、状态配置字段、启动配置字段、结束设置字段、时钟设置字段、任务类型字段、设备信息配置字段。

8、作为一种优选的技术方案，指令字段协议结构包括信息头字段、信息体字段、传输次数字段、校验位字段、信息尾字段。

9、作为一种优选的技术方案，仿真节点存储有仿真数据，仿真数据包括发送数据、接收数据。

10、作为一种优选的技术方案，存储器为dram、sdram或eeprom。

11、一种基于反射内存网的通信方法，采用所述的一种基于反射内存网的通信系统。

12、作为一种优选的技术方案，fpga控制pci桥与pci总线进行数据交互，光纤网上的串行光信号通过光收发模块转换为串行的电信号，串行电信号通过串行解串器后，将串行数据转换为并行数据；fpga从串行/解串器接收到并行数据，对数据进行解析，检测出数据帧，根据数据帧信息，把需要转发的数据帧及时转发到串行解串器来进行并串转换，同时fpga把接收到的数据写入存储器，按照计算机指令把数据从存储器中读出。

13、本发明相比于现有技术，具有以下有益效果：

14、（1）本发明能够满足半实物仿真系统中任意数量子系统间实时数据传输需求；

15、（2）本发明在半实物仿真系统实验过程中能够快速诊断各子系统异常情况；

16、（3）本发明构建光纤反射内存网可异构扩展性强；

17、（4）本发明通讯网络具有稳定的传输性、确定的低传输延迟、节点多、移植性强的特点。

技术特征：

1.一种基于反射内存网的通信系统，其特征在于，包括光纤网络接口卡，光纤网络接口卡包括光收发模块、串行解串器、fpga、存储器、pci桥、pci总线，光收发模块、串行解串器、fpga、存储器依次通信连接，fpga、pci桥、pci总线依次通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于反射内存网的通信系统，其特征在于，还包括分布式数据总线、数据共享协议编程接口、数字模型、产品、信号源，光纤网络接口卡、数据共享协议编程接口、数字模型依次通信连接，光纤网络接口卡、数据共享协议编程接口、产品、信号源依次通信连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于反射内存网的通信系统，其特征在于，数字模型为以下的一种或多种：传感器数字模型、仿真实体数字模型、执行机构数字模型、环境模拟系统数字模型、全量仿真数字模型；产品为以下的一种或多种：传感器实物产品、仿真实体半实物产品、环境模拟系统实物产品、全量仿真实物产品，信号源为模拟信号源或数字信号源。

4.根据权利要求1所述的一种基于反射内存网的通信系统，其特征在于，还包括分别与光纤网络接口卡通信连接的管理节点、仿真节点。

5.根据权利要求4所述的一种基于反射内存网的通信系统，其特征在于，管理节点协议结构包括指令字段、任务配置字段、状态配置字段、启动配置字段、结束设置字段、时钟设置字段、任务类型字段、设备信息配置字段。

6.根据权利要求5所述的一种基于反射内存网的通信系统，其特征在于，指令字段协议结构包括信息头字段、信息体字段、传输次数字段、校验位字段、信息尾字段。

7.根据权利要求6所述的一种基于反射内存网的通信系统，其特征在于，仿真节点存储有仿真数据，仿真数据包括发送数据、接收数据。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种基于反射内存网的通信系统，其特征在于，存储器为dram、sdram或eeprom。

9.一种基于反射内存网的通信方法，其特征在于，采用权利要求1至8任一项所述的一种基于反射内存网的通信系统。

10.根据权利要求9所述的一种基于反射内存网的通信方法，其特征在于，fpga控制pci桥与pci总线进行数据交互，光纤网上的串行光信号通过光收发模块转换为串行的电信号，串行电信号通过串行解串器后，将串行数据转换为并行数据；fpga从串行/解串器接收到并行数据，对数据进行解析，检测出数据帧，根据数据帧信息，把需要转发的数据帧及时转发到串行解串器来进行并串转换，同时fpga把接收到的数据写入存储器，按照计算机指令把数据从存储器中读出。

技术总结
本发明涉及半实物仿真技术领域，公开了一种基于反射内存网的通信系统及方法，该通信系统，包括光纤网络接口卡，光纤网络接口卡包括光收发模块、串行解串器、FPGA、存储器、PCI桥、PCI总线，光收发模块、串行解串器、FPGA、存储器依次通信连接，FPGA、PCI桥、PCI总线依次通信连接。本发明解决了现有技术存在的稳定性差、传输延时高、通用性差等问题。

技术研发人员：李航,陈功,敖厚军,张俊傲,王宇,李姗姗,钟宇
受保护的技术使用者：成都流体动力创新中心
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29