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飞行器地面仿真与测试技术,是支撑现代航空工业发展的基础技术之一,它贯穿于现代航空产品的设计、研制试验、生产制造、试飞验证和保障维护全寿命过程,而其中飞控系统的地面仿真与测试技术对于电传飞控系统的成功研制有着举足轻重的地位,而飞控系统地面仿真与测试技术中的关键点就是“综合仿真设备:ITF(Integrated Test Facility)”。本文通过分析现有ITF系统中存在的耦合度高、复用度低、扩展性和维护性差、开发人员和系统人员专业跨度大从而存在难以解决的沟通障碍等问题,提出了基于组态的无人机ITF软件系统。本文在调查研究国内外ITF的基础上,明确了无人机ITF的具体需求,结合灵活的组态系统思想,展开了全面、系统的研究,提出了基于组态的无人机ITF软件的设计框架并完成了实现。从结构上,本文将ITF软件划分为:图形界面组态子系统、实时数据处理子系统和驱动接口子系统。图形界面组态子系统以Visual C++为开发平台,选择MFC(MicrosoftFoundation Classes)为技术框架,应用典型图形组态理论,将图形组态子系统划分为:图形对象子模块、图形编辑子模块和动画连接子模块,建立了适合飞行控制系统的组态系统。无人机的故障注入变化性非常大,针对这一问题,本文首次提出了基于组态的故障注入思想,不仅可以随着测试需求的不断变化方便、快捷的增加、改动或删除故障,同时允许飞控系统设计人员自行配置故障,克服专业跨度难题,大幅提高工作效率。基于ITF的特点,本文提出了实时数据处理子系统的系统分层架构,即协议处理层、协议信息层、信息剖面层、输入输出缓冲层、实时运行层和试验构型层,解决了以往ITF系统研制周期长,耦合度高,无法复用的问题。协议处理层根据飞控系统需求构建出协议解包和协议封装的相关数据结构及其属性;协议信息层采用协议快速哈希映射表索引机制。驱动接口子系统最接近底层,影响ITF运行的稳定和效率。本文引进完成端口机制处理串口数据I/O,利用少量线程同时操作计算机的大量外设接口,大幅提高通信效率的同时有效降低系统资源消耗。经过某型号无人机的静态仿真,闭环仿真、实物仿真和成功试飞表示,本文开发的基于组态的ITF软件功能完善,性能稳定,耦合度低,扩展性高,维护性好,同时从根本上解决了由于软件开发人员与系统设计人员专业跨度大引发的错误和耗费的开发调试时间,降低工作难度,大幅提高工作效率。