摘要为解决弹道实时解算的问题，本文基于VxWorks操作系统，经过任务划分、调度和实时性的分析，并且通过串行接口实时接口弹道测量数据或预测数据报文，实时解析，存储，并进行6自由度实时弹道解算，快速给出预测弹道轨迹和落点，并且进行实时显示。本文阐明了VxWorks实时操作系统的设计特点，开发了VxWorks实时操作系统环境下串口数据报文的传输功能，完善弹道测量数据的接收和解析。调试结果表明，该解算软件运行稳定可靠。 65230

毕业论文关键词  VxWorks系统；  嵌入式；  六自由度；  弹道解算；  串口通信；  实时性

毕业设计说明书（论 文）外文摘要

Title Design of Software for Ballistic Trajectory Solution in Reai-time Based on Serial Date Transmission

Abstract

To solve the problem of ballistic trajectory solution in real-time,in this paper,we calculate the ballistic trajectory in 6-degree-of-freedom,and give the prediction of the trajectory and impact point rapidly,which should be displayed in real-time,by using serial interface to receive、analyze、storage trajectory measurement data or forecast data in real-time based on the VxWorks operation system.This paper elucidates the design features of the VxWorks real-time operation system,and in which we develop the transmission function of serial data message environment of the VxWorks real-time operation system,and perfect for receiving and analyzing the trajectory measurement data .The test results show that the software operation is stable and reliable.

Keywords VxWorks system; embedded ;six-degree-of-freedom;  ballistic trajectory solution; serial communication;   operation in real-time;

目   次

1绪论  1

1.1研究背景和意义 1

1.2国内外研究现状1

1.3本文主要工作4

2  VxWorks操作系统在弹道计算中的应用分析 5

2.1 VxWorks操作系统概述 5

2.2 VxWorks操作系统下串口通信方法研究 8

2.3 VxWorks操作系统下弹道模型的建立11

2.4本章小结22

3  VxWorks操作系统下弹道模型的解算实现 23

3.1  弹道实时解算软件设计开发23

3.2  弹道参数和初始条件25

3.3  系统调试与运行结果分析27

3.4  系统实时性分析34

3.5  本章小结37

结论  38

致谢  39

参考文献40

1 绪论

1.1 研究背景和意义

随着科技的发展，嵌入式操作系统以良好的可靠性和卓越的实时性被广泛应用在弹道控制、卫星通信、飞机导航等高精的军事技术领域，其中VxWorks嵌入式操作系统以多适应性、可裁剪性和高可靠性是军工领域应用最为广泛的产品之一[1]。VxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时操作系统（RTOS），是嵌入式开发环境的关键组成部分。良好的持续发展能力、高性能的内核以及友好的用户开发环境，在嵌入式实时操作系统领域占据一席之地[2]-[4]。

随着计算机技术的发展，微处理器的运算速度不断加快，存储能力不断提高，早期制约实时操作系统应用的因素正在不断消失。同时，嵌入式实时操作系统的性能越来越高，功能越来越完善，其实时性等性能指标已达到弹上应用要求。常用的实时操作系统有Vxworks、Linux、WinCE、PSOS、 C/OS-Ⅱ等等。

目前一般采用的操作系统如Linux、 C/OS-Ⅱ则占用空间较大，实时性能一般，针对新处理器的移植相对复杂，可靠性低。而Vxworks嵌入式实时多任务操作系统是现在所有独立于处理器的实时系统中最具特色的操作系统之一，它能支持大多数CPU，同时支持RISC,DSP技术，它存在多任务库可并发管理多外设，它具有强实时性、微内核设计、可裁剪性、可移植性、高可靠性。它根据需要裁剪后与应用软件一起嵌入到目标系统中，最终形成体积小、专用性强、实时性强的软件；而且Vxworks的C语言集成开发环境Tornado提供了众多功能强大的开发工具，如功能完善的编辑器、C/C++编译器、原型仿真器、以及优化分析工具和软件测试工具[5]。因此本课题中选用Vxworks作为操作系统开发相应软件。