实时并行计算机仿真系统

关键词： 测试测量 , 数据传输 , 反射内存卡

概述      

        Concurrent 公司的 iHawk 并行计算机仿真系统是具有高实时特性的实时仿真系统，该仿真系统包含对称多处理器计算机平台、实时操作系统、实时开发工具以及应用软件。系统以 MATLAB® / Simulink®  软件作为前端建模工具，并可兼容C/C++、Ada 和 Fortran 等手工编程建模方式，应用领域覆盖系统架构设计、功能设计、快速原型、半实物仿真测试等阶段。并行计算机仿真系统可以应用到航空、航天、国防、汽车等实时仿真及测试领域。

产品介绍

        并行计算机公司的实时仿真系统包括：实时多处理器平台—高性能货架式实时计算机以及多种接口类型的 I/O 板卡；RedHawk 实时 Linux 操作系统—高实时确定性；Simulation WorkBench 仿真工作平台—图形化的多语言模型混合仿真；NightStar 实时 Linux 调试分析工具—保证应用程序实时确定性前提下的在线分析调试。

• 实时多处理器平台

        iHawk 计算机的实时多处理器平台是 Concurrent 公司的高性能实时多处理器平台，用于时间关键型仿真、数据采集、系统测试和工业系统的应用。

    ♦ 支持多个 32/64 位多核 Intel 或 AMD 处理器
    ♦ 外部 I/O 总线
    ♦ 微秒级的高精度定时同步时钟板卡 (RCIM)
    ♦ 提供 8 个微秒级高精度低温漂时钟
    ♦ 分布式实时仿真环境
    ♦ GPS 时钟对准的同步选项机制

        iHawk 支 持 大 量 I/O 及 通 讯 板 卡：RS232/422/485、MIL-STD-1553B、ARINC 429、AFDX/ARINC 664、CAN、FlexRay。

    ♦ IEEE-488 GPIB
    ♦ A/D、D/A 和数字 I/O
    ♦ Synchro/Resolver、RVDT/LVDT
    ♦ IRIG-B
    ♦ 反射内存卡

• RedHawk 实时 Linux 操作系统

        RedHawk 实时 Linux 操作系统基于多线程技术，提供真正的对称多处理、负载平衡、CPU 屏蔽支持，以最大化地满足关键任务解决方案的确定性和实时性能。RedHawk 操作系统特性如下：

    ♦ 支持 32-bit 和 64-bit 处理器结构 (Intel Xeon 和 AMD Opteron)
    ♦ 支持对称多处理器系统、双 / 多内核 CPU 结构
    ♦ 单一的编程环境 API，文件系统 , 网络和图形是实时环境的组成部分
    ♦ 用户级别的超线程和处理器屏蔽控制，在屏蔽的处理器上中断响应时间 < 15 微妙（满负荷工作环境）

• Simulation WorkBench 仿真工作平台

        Simulation WorkBench 软件包充分发挥了 iHawk 多处理器/ 核的高性能并行处理优势，以及 RedHawk Linux 的强实时特性，支持机电液多学科模型的实时下载，通过并行仿真，可实现大规模机电液模型的实时解算。

    ♦ 内存驻留的实时数据库 RTDB
    ♦ 支持 MATLAB/Simulink®、C/C++、Fortran、FMI/FMU 黑盒模型等
    ♦ 支持 SIMPACK、Motion、GT-Power、WAVE、AMESim、DYMOLA、Maplesim 等机电仿真模型实时下载
    ♦ 支持多速率、机电液多模型并行仿真，支持大规模机电液系统实时仿真
    ♦ I/O 映射配置工具
    ♦ 实时数据库配置工具
    ♦ 实时数据可视化和数据绘图

• GPU WorkBench 仿真工作平台

        GPU WorkBench 发挥了 iHawk 多处理器 / 核的高性能并行处理优势，以及 RedHawk Linux 的强实时特性，应用于关键系统的大数据量的并行分析、数据处理。

    ♦ 支持 NVIDIA CUDA Tesla
    ♦ 支持用户 GPU 平台定制化
    ♦ 具备实时时钟和中断模块

• NightStar 实时 Linux 调试分析工具

        并行公司的 NightStar 软件包是一个功能强大的集成开发调试工具，用于开发多处理器 / 核环境下、多任务、时间关键型的应用。

    ♦ 最小侵入模式，保证应用程序实时性和确定性
    ♦ 监测和协调应用和系统性能
    ♦ 同时调试多个时间关键型进程
    ♦ 监视记录多个的应用资源数据

应用&案例

• 某 OEM 多车辆 ADAS 仿真应用系统

        在 iHawk/SimWB 多学科联合仿真平台上，可以实时仿真多个车辆的 ADAS 系统，复杂交通场景、多个车辆动力学模型、传感器及视景可以跑在同一个平台上，它们之间的数据通讯通过共享内存进行，确保整个系统的强实时性，同时该系统也可以与外部硬件或其他硬件互联互通。

•  Airbus HIL 测试平台

        多个 4 CPU 和 2 CPU iHawk 实时多处理器平台；测试和验证 Airbus 高升力系统，用于控制机翼的后缘褶翼在起飞和着陆时产生高升力；数千个 I/O 点和 Simulink 变量通过 SIMWB实时数据库的映射来访问；所有运算 / 操作在 500 微秒的帧步长内实时完成。

    ♦ Airbus–France–A380 仿真平台
    ♦ 德国 NH-90 全飞行模拟器
    ♦ 阿古斯塔 129 直升机模拟器 – 法国
    ♦ C-130 – 机组训练模拟器
    ♦ F/A-18 – 仿真 / 训练
    ♦ EA-6B – 电子战飞机武器训练系统

        iHawk 在多个模拟器以及训练系统应用中，作为核心仿真计算机以及视景服务器使用。