基于Windows平臺的實時擴展子系統(tǒng)(RTX)研究及其在雷達系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、在雷達軟件系統(tǒng)中，很多操作系統(tǒng)都是采用Windows操作系統(tǒng)，而Windows操作系統(tǒng)作為非實時操作系統(tǒng)，對某些實時性要求較高的應(yīng)用就無法勝任。但是由于其便捷的人機交互界面、大量的第三方控件支持等優(yōu)點，具有在其他操作系統(tǒng)下開發(fā)無法比擬的優(yōu)勢，系統(tǒng)研發(fā)效率高。同時由于Windows系統(tǒng)對硬件的封裝，使得在Windows下硬件的驅(qū)動程序的編寫變的比較困難，而雷達系統(tǒng)中大量采用自研的計算機板卡，為這些板卡開發(fā)驅(qū)動工作量非常大。這就要求我們采用

2、合適的技術(shù)來解決上述需求和困難。
　　 雷達上的軟件按實時性要求基本可分為兩類：一類是雷達上控制類軟件子系統(tǒng)，如波控、通道控制等，它們一般采用實時操作系統(tǒng)Vxworks，此類軟件的特點是：有嚴格的實時性要求，很少有人機交互，或只有簡單的界面，僅用來顯示運行狀態(tài)；另一類是以數(shù)據(jù)處理、目標顯示為代表的信息處理類軟件子系統(tǒng)，它們的特點是：有大量的人機交互信息，有華麗的交互界面，基本沒有實時性要求，或僅有很少的模塊需要較低的實時性功能。

3、現(xiàn)在數(shù)字雷達的概念已經(jīng)提出，并已開始付諸實施。這就帶來兩個顯著的改變：一、原先控制類軟件從需要較少的人機交互變?yōu)樾枰罅康娜藱C交互，用以實時監(jiān)視、控制雷達的運行狀態(tài)、運行參數(shù)；二、信息處理類軟件需要實時根據(jù)目標的當前情況，控制雷達的運行狀態(tài)、運行參數(shù)，從而使得信息處理類軟件的部分功能模塊由對實時性要求低(ms級)，變?yōu)閷崟r性要求高(us級)
　　 在某雷達系統(tǒng)研發(fā)中，我們成功地應(yīng)用了Windows實時擴展子系統(tǒng)(RTX)解決了

4、Windows操作系統(tǒng)實時性不足的問題，同時采用RTX操控計算機硬件也比較便利不需要寫專門的驅(qū)動程序，可以采用類似DOS下硬件訪問的方式，采用類似Output、Input函數(shù)直接對硬件端口進行讀寫操作。由于采用RTX擴展，可將Windows系統(tǒng)對消息和中斷的響應(yīng)時間從20us提高到5us，同時將響應(yīng)時間的確定性(響應(yīng)時間的確定性是一個操作系統(tǒng)實時性的一項最重要指標)由80us提高到5us左右，即來了一個中斷消息，Windows系統(tǒng)在20

5、-100us內(nèi)都有可能才響應(yīng)，而使用RTX則在絕大多數(shù)情況下5-10us內(nèi)會響應(yīng)。這對于雷達系統(tǒng)中的硬件控制信號時序的設(shè)計，有著至關(guān)重要的影響。同時RTX允許用戶直接對硬件端口進行訪問，極大的方便了硬件控制(不是驅(qū)動)程序的編寫。由于RTX是Windows系統(tǒng)的一個擴展，它可以直接調(diào)用Windows函數(shù)，同時被Windows程序調(diào)用，以及RTX程序和Windows程序之間有著十分方便的消息互發(fā)和數(shù)據(jù)共享。采用RTX技術(shù)開發(fā)雷達系統(tǒng)，即有