[发明专利]复杂卫星系统仿真实时网络通信系统

说明书

本发明公开了一种复杂卫星系统仿真实时网络通信系统，包括复杂卫星专用卫星实时网络模块，所述复杂卫星专用卫星实时网络模块包括内存反射板卡，各个仿真计算节点上的数据通过内存反射板卡映射到主控计算终端；超高速多节点低延迟长线传输模块，所述超高速多节点低延迟长线传输模块光纤传输介质和光纤收发机；以及低延迟接口/节点转换适配装置，对复杂卫星系统仿真存在的多种传输协议数据进行转换传输，其中各个仿真计算节点通过低延迟接口/节点转换适配装置与内存反射板卡进行通信，内存反射板卡通过超高速多节点低延迟长线传输模块与主控计算终端通信。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体而言，本发明涉及复杂卫星系统仿真实时网络通信系统。

背景技术

在快速发展的信息时代背景下，用户对实时仿真提出了更高的要求，尤其在复杂卫星系统的实时仿真需求下，通常对仿真实时网络通信技术提出很高的要求。整个复杂卫星系统的仿真模型中，都要求有一个整体的固有反应时间，这个反应时间的要求就是实时性要求，这个要求包括数据采样和变换的实时性、输入/输出的实时性、实时动态输入接收并产生实时动态输出；同时仿真实现过程中对控制数据、仿真数据等大数据的传输及交互又对仿真实时网络通信节点延迟、固有传输延迟、数据时钟同步等又提出了极高的要求。仿真网络环境的延迟和物理效应设备的时间延迟都将影响仿真系统的真实性。仿真实时控制中还需要解决不同分系统组件之间的组态化运行时间关系约束来确保仿真对实际真实系统尽量高程度的真实映射。

发明内容

目前大多数的军事仿真系统多是以DIS或HLA/RTI为基础，以局域网或广域网为平台开发。其仿真系统中存在以下问题：1)数据传输介质及通道延迟不可控；2)仿真实时网络传输接口设备延迟过长；3)仿真网络端点数据传输协议不同等造成的传输复杂化或转换延迟等；4)大系统仿真网络节点过少，节点数据交互、控制、访问时间过长等。这些问题成为影响复杂卫星系统仿真实时网络通信最关键的因素。

本文提出了一种针对复杂卫星系统进行仿真下的实时网络通信技术；构建针对复杂卫星系统仿真的高速实时网络通信框架；提出基于该复杂卫星仿真的实时网络通信平台组成；结合高速网络通信物理介质传输、内存映射与智能接口适配技术来减少仿真通路延迟。

针对现有技术中存在的上述问题，根据本发明的一个方面，提供一种复杂卫星系统仿真实时网络通信系统，包括：

复杂卫星专用卫星实时网络模块，所述复杂卫星专用卫星实时网络模块包括内存反射板卡，各个仿真计算节点上的数据通过内存反射板卡映射到主控计算终端；

超高速多节点低延迟长线传输模块，所述超高速多节点低延迟长线传输模块光纤传输介质和光纤收发机；以及

低延迟接口/节点转换适配装置，对复杂卫星系统仿真存在的多种传输协议数据进行转换传输，

其中各个仿真计算节点通过低延迟接口/节点转换适配装置与内存反射板卡进行通信，内存反射板卡通过超高速多节点低延迟长线传输模块与主控计算终端通信。

在本发明的一个实施例中，在所述复杂卫星专用卫星实时网络模块中，主控计算终端对本地内存进行存取，各个仿真计算节点上的数据通过内存反射板卡映射到主控计算终端。

在本发明的一个实施例中，所述超高速多节点低延迟长线传输模块运用光纤交换架构拓扑结构支持最高224节点连接。

在本发明的一个实施例中，所述低延迟接口/节点转换适配装置利用嵌入式可编程技术对复杂卫星系统仿真存在的多种传输协议数据进行转换传输。

在本发明的一个实施例中，所述低延迟接口/节点转换适配装置包括光纤传输接口、嵌入式/可编程逻辑器件以及节点接口。

在本发明的一个实施例中，所述节点接口包括模拟量、开关量、1553B、CAN、RS422、LVDS接口