[发明专利]高兼容性实时仿真数据网络

说明书

技术领域

本发明涉及航空电子技术领域，特别是应用于分布式计算软件的实时飞行仿真的数据网络。

背景技术

在虚拟仿真当中，大多数引擎的数据交换方式是基于ICMP协议的TCP/IP传输，对于整个仿真系统,视景画面更新每一帧画面的时候都需要做多任务的分布式计算，例如：飞行数据记录，飞行轨迹，以及各个虚拟飞行仪表的数据更新等等，这些数据更新需求实时性很高，而且针对每个节点（每一台连上某网络的计算机都是这个网络上节点）上的数据更新要同步可靠。这个时候基于ICMP协议TCP/IP传输就有几点不足：

1.首先，ICMP协议是TCP/IP协议的子协议用于提供控制服务，允许路由器或目标主机给数据的发送方提供反馈信息。需要发送反馈信息的情况包括：数据包不能被发送到目标主机，路由器缓冲区溢出导致数据包被删除，路由器想要把流量重定向到另外一个更短的路由上，这容易造成丢包，降低数据可靠性与实时性；

2.其次，当某个节点为数据发送源，它必须连接到同一物理网络下，才能对网络内每个节点进行数据交换。

3.网络内每个节点除了跟视景节点通讯外，而且每个点节上分布式软件之间也需要数据通讯，这也涉及到不同的数据协议。要为它们单独开发通讯协议，这样加大开发周期。

发明内容

本发明旨在解决现有的虚拟仿真数据网络存在易丢包、数据可靠性和实时性不高、发送与接受节点须连接于同一物理网络、涉及多数据协议开发周期长等技术问题，以提供一种数据传输效率高、数据可靠性和实时性高、发送与接受节点可连接于不同物理网络、可兼容各节点不同数据协议的高兼容性实时仿真数据网络。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的高兼容性实时仿真数据网络，由网络节点、IGMP协议网络、共享内存池、可变协议模块和UDP广播模块构成，其工作流程如下：

a)根据用户定义，可变协议模块构建用户自定义数据协议结构体变量，并初始化加入到IGMP协议网络；

b)节点一（A）至节点二（B）初始化，并加入到本IGMP协议网络中；

c)共享内存池和UDP广播模块根据节点一（A）至节点二（B）的配置文件获得网络配置参数，并进行初始化；

d)如节点一（A）将数据写入本地内存池，UPD广播模块将被调用，其发送线程被唤醒，接受线程被挂起，将生成的数据包通过IGMP协议网络写入共享内存池中，共享内存池中的数据解包后，UPD广播模块再次被调用，其接受线程被唤醒，发送线程被挂起，变量通过IGMP协议网络被写入到节点二（B）的本地内存池中；

e)可变协议模块更新节点二（B）上本地的用户自定义数据协议结构体变量。

本发明的高兼容性实时仿真数据网络，其中所述步骤b)中当节点一（A）至节点二（B）准备加入到本IGMP协议网络中时，首先初始化其本地内存池，然后判断对内存池进行读或写操作，如果是进行写操作，那么该节点的本地内存池作为共享内存池通过网络映射到其他节点的内存池上；如果是读操作，共享内存池映射到该节点的本地内存池上；如果节点退出本IGMP协议网络，则对本地内存池作清零操作。

本发明的高兼容性实时仿真数据网络，其中所述步骤d)中节点一（A）将数据写入本地内存池后，其本地内存池内偏移量地址为X的内存变量被写操作更新，UPD广播模块被调用，其发送线程被唤醒，接受线程被挂起，将数据打包后通过IGMP协议网络写入共享内存池中，共享内存池中的数据解包后，UPD广播模块将被调用，其接受线程被唤醒，发送线程被挂起，节点二（B）的本地内存池内偏移量地址为X的内存变量通过IGMP协议网络被写操作更新。

本发明的高兼容性实时仿真数据网络，其中所述的UDP广播通过双线程进行广播的发送和接受，当节点UDP初始化成功以后，启动接受和发送线程，两个线程都处于挂起状态，当节点对内存池进行写操作的时候，挂起接收线程，唤起发送线程；当节点对内存池进行读操作的时候，挂起发送线程，唤起接受线程；完成操作过后判断是否退出网络，如果要退出，则直接停止两个线程，并关闭套接字，退出网络，否则继续进行数据交流。

本发明的高兼容性实时仿真数据网络，其中所述步骤d中的数据包定义为包头、内存地偏移量地址、数据长度、需要更新的的数据和检验和。

本发明的高兼容性实时仿真数据网络，其中所述节点二B可以为一个，也可以为两个以上相同或不同的节点。

 

本发明高兼容性实时仿真数据网络的有益效果：