1.2 国内外研究现状

1.2.1 嵌入式操作系统的研究现状

1.2.2 Vxworks平台的研究现状

1.2.3 串口的研究现状

1.3本文主要工作

本课题基于Vxworks操作系统，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。主要研究内容：

（1）对国内外关于VxWorks操作系统的的研究现状进行了详细的分析，确定了本课题的研究意义。

（2）分析VxWorks操作系统在弹道计算方面的应用，研究了VxWorks操作系统串口下的通信原理。建立了导弹各个自由度的弹道模型，分析比较了六自由度、三自由度的弹道模型的优缺点，确定了本课题使用六自由度弹道模型。

（3）在VxWorks操作系统下实现了弹道模型的解算，分析了软件构成以及工作原理，通过数据流分析划分了任务，并且确定了各任务间的关系。在已知初值条件下进行了弹道解算，对解算结果进行了数据分析和实时性的分析。

2 VxWorks操作系统在弹道计算中的应用分析

2.1 VxWorks操作系统概述

VxWorks是美国WindRiver公司的一种嵌入式实时操作系统（RTOS），自80年代初开始涉足商业化嵌入式实时操作系统市场以来，依据其良好的持续发展能力、高性能的内核及友好的用户开发环境，在嵌入式实时操作系统领域逐渐占据一席之地，主要商业用户包括Cisco systems、Bay Networks、3Com、Fore systems、HP、Lucent、Qualcommn等著名公司[14]。

2.1.1 VxWorks的基本特点和缺陷的分析

VxWorks在这一领域得以立足，得益于它的下列几个特点：

（1）具有一个高性能的操作系统内核Wind。VxWorks的内核Wind。是一个具有较高性能的、标准的嵌入式实时操作系统内核，主要特点包括快速多任务切换、抢占式任务调度、任务间通信手段多样化等。该内核具任务间切换时间短、中断延迟小、网络流量大的特点，与其他嵌入式实时操作系统相比有一定的优势[15]。

首先，VxWorks的任务调度策略为以可抢占式调度为基础，辅以时间片轮转调度算法。这一调度算法使得VxWorks能够及时地响应高优先级的任务。而同级任务间则可选择时间片轮转法使多个同优先级的任务并发执行。

其次，VxWorks采用中断处理与普通任务分别在不同的栈中处理的中断处理机制。这使得中断的产生只会引发一些关键寄存器的存储而不会导致任务的上下文切换，从而减小了中断延迟。同时，VxWorks的中断处理程序只完成在最小时间内通告中断的发生，而将其他的非实时处理尽量放入被引发的中断服务程序中来完成，从而进一步缩小了中断延迟。VxWorks在内核中普遍采用互斥信号量而不是关中断来实现互斥访问的方法也对缩小中断延迟有一定的贡献[16]。论文网

VxWorks还具有比较优秀的网络处理能力，与同类产品相比，其网络处理速度及流量目前均处于领先水平。

（2）VxWorks具有友好的开发调试环境，便于操作、配置和应用程序的开发调试。嵌入式系统的本质特点使的其开发和调试过程较一般系统更为复杂。一个友好的开发环境对嵌入式系统显得尤为重要。

VxWorks的开发环境Tornado就是一个友好的开发环境，它可运行在多种主机上，包括Sun、HP、IBM-rs6000、Dec、Mips等，主机操作系统则支持Unix、WindowsNT、Windows98/95等。系统的各项配置由于使用较为流行的图形界面〔如对话框、列表、选项、按钮等)而方便使用者较快地理解和掌握。

VxWorks支持应用程序的动态链接和动态下载，使开发者省去了每次调试都将应用程序与操作系统核进行链接和下载的步骤，缩短了编辑调试的周期。