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《西北工业大学》 2003年
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分布式飞行仿真技术研究

伍智锋  
【摘要】: 本文以航空航天飞行器(如导弹、运载火箭、空间站等)为研究对象,结合飞行仿真技术、分布计算技术和可视化技术,设计开发了一套通用的、适宜飞行器系统细粒度仿真的分布式软件体系——分布式飞行仿真环境(Distributed Flight Simulation Environment,DFSE),并系统地研究了DFSE系统从应用层子系统设计、分布支撑子系统设计、到交互接口设计的整个过程中所涉及的理论方法和技术原理。 根据飞行器系统细粒度分布仿真的基本要求和特点,DFSE系统采用了当前分布式系统设计中流行的客户/服务器模式、中间件技术和分层设计的思想,并采用面向对象的方法来完成设计与开发。它实现了仿真系统与计算机网络结构的分离、仿真系统内应用子系统和分布式仿真支撑子系统的分离、仿真任务模型与仿真应用平台的分离、以及仿真算法与仿真模型的分离,因此整个仿真系统具有很强的平台独立性、可重用性、可靠性、可移植性以及可扩展性。论文的主要贡献归纳如下: ①对参与设计完成的多个工程应用项目及其研究对象模型的特点进行了深入细致的分析,并在对它们所涉及的分布与飞行仿真技术进行理论深化总结的基础上,阐述了利用共享内存机制来实现仿真节点间数据交互的分布式飞行仿真通用平台的总体解决方案。 ②提出并建立了飞行仿真应用系统的分布式体系结构和软件环境——分布式飞行仿真环境。结合当前仿真领域的先进技术和理论进行了深入系统的研究,通过对飞行仿真的系统需求、任务特点以及技术要求等的仔细分析,考虑系统的通用性和可重用性,详细设计了分布式飞行仿真环境的层次化结构框架体系。 ③进行了DFSE系统分布式支撑核心层的理论方法研究和软件设计开发。通过网络通信中间件的设计,实现了分布式飞行仿真系统跨多种网络平台工作;通过对逻辑共享内存技术的基本思想、构造方法、工作原理以及分类方法等技术理论的深入研究,实现了仿真系统节点间模型数据的透明共享;通过采用事件与时间双重驱动的调度管理机制,实现了对分布式仿真系统运行的有效控制;设计并实现了DFSE系统的多种服务。 ④完成了DFSE系统仿真应用层的设计与开发。系统研究了飞行仿真任务的可分布性、分解原则、任务分配、参数分布以及仿真建模等相关技术理论;设计并实现了DFSE系统应用层的层次化、模块化软件结构体系。 ⑤详细分析了影响分布式飞行仿真系统性能的各种因素,提出了相应的性能改进方法和具体措施,并给出了综合评价系统性能的具体方法和多种性能指标。 ⑥通过对一个典型的工程仿真任务进行分布仿真实验,检验并验证了本文所研制开发的DFSE系统及其技术方法的正确性,实验表明DFSE系统软件操作快捷方便、性能稳定高效、功能强大实用。 西北工业大学博士学位论文 作为仿真技术与网络技术相结合的产物,分布式仿真技术己经成为目前实 现大型复杂系统仿真的主要技术途径之一。本文研制的DFSE系统是根据飞行 器系统细粒度仿真的具体需要来设计完成的一套比较完整的分布式飞行仿真通 用平台,它在飞行器系统论证、设计与仿真实验等方面以及相关领域中都有着 广阔的应用前景。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:V216

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 马慧敏;章惠君;;导弹制导控制系统快速原型设计技术[J];电光与控制;2012年05期
2 伍智锋,唐硕;分布式飞行仿真系统中的参数分布技术[J];系统仿真学报;2003年03期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 刘广达;高逼真度研究型飞行模拟器的可重构关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 张镭;飞行模拟器飞行仿真系统建模与软件实现[D];哈尔滨工业大学;2009年
3 赵娜;分布式反辐射导弹虚拟仿真系统研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
4 潘玉林;多层次并行与分布实时仿真平台关键技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 马慧敏;导弹制导控制系统快速原型设计技术研究[D];上海交通大学;2011年
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3 泮斌峰;导弹制导系统快速原型研究[D];西北工业大学;2007年
4 何岳;基于Ptolemy Ⅱ的自主飞行器控制系统代码生成及应用[D];汕头大学;2010年
5 张文山;空空导弹飞行控制系统软件验证技术研究[D];上海交通大学;2012年
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【参考文献】
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【共引文献】
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4 张涛;吴京;周一宇;安玮;;基于HLA的综合电子战仿真系统设计[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
5 黄凯;吴汉松;陈少昌;;基于Runge-Kutta法的连续变结构系统计算机仿真[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
6 杨阳;陈宗海;张海涛;;复杂系统仿真的前端智能化综述[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
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10 栗英杰;赵丁选;刘刚;;基于OpenGVS的武装直升机动力学仿真[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年
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1 赵映超;基于三维结构的项目风险动态管理研究及应用[D];山东科技大学;2010年
2 张海峰;空间三维信息重构与飞行器路径规划[D];山东科技大学;2010年
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【同被引文献】
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2 胡金星,潘懋,马照亭,吴焕萍;高效构建Delaunay三角网数字地形模型算法研究[J];北京大学学报(自然科学版);2003年05期
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6 胡爱华;何宗宜;马晓萍;;基于LOD的大规模地形实时绘制方法[J];测绘通报;2009年12期
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8 李柯,商书元,袁洪涛,冯振声;指令制导防空导弹全弹道飞行仿真系统研究[J];导弹与航天运载技术;2001年02期
9 谢希权,易华;多目标攻击空空导弹的目标截获概率分析[J];电光与控制;2001年02期
10 胡炜薇;李争;蒲书缙;杨莘元;;复杂环境下的航迹融合研究[J];弹箭与制导学报;2006年S1期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李莎莎;反辐射导弹仿真系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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8 汪维敏;基于C/S、B/S混合结构的分布式测控系统[D];西北工业大学;2003年
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10 邹卫军;简易制导炸弹控制系统设计与实现[D];南京理工大学;2003年
【二级引证文献】
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2 李长征;文鸿雁;;基于Multigen Creator和Vega的大型场馆虚拟仿真技术[J];地理空间信息;2007年06期
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6 叶玉玲;赵冉;;水下航行体控制系统快速原型设计[J];计算机仿真;2012年03期
7 云超;李小民;郑宗贵;陈乃澍;;基于多Agent的无人机飞行仿真系统研究与设计[J];航天控制;2013年03期
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9 高艳辉;肖前贵;胡寿松;宋晓龙;;飞行模拟器发展中的关键技术[J];计算机测量与控制;2014年02期
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2 段洁;中高空面阵CCD航空相机操纵系统关键技术研究[D];长春理工大学;2014年
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1 张桂洪;面向航天发射的仿真训练系统研究与总体设计[D];西安电子科技大学;2010年
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1 孙黎阳;林剑柠;毛少杰;刘中;;基于改进粒子群优化算法的网络化仿真任务共同体服务选择[J];兵工学报;2012年11期
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2 张国峰;林新;王行仁;;多联邦系统构建原则和时间延迟的探讨研究[A];二○○一年中国系统仿真学会学术年会论文集[C];2001年
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1 魏洪涛;基于网格计算的仿真任务管理与调度方法研究[D];国防科学技术大学;2005年
2 伍智锋;分布式飞行仿真技术研究[D];西北工业大学;2003年
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1 黄永;面向多学科虚拟实验平台的仿真任务流监控[D];华中科技大学;2013年
2 纪占龙;并行仿真运行配置管理技术的研究与实现[D];国防科学技术大学;2011年
3 田丰春;协同虚拟样机中的项目管理关键技术的研究[D];南京理工大学;2004年
4 闫晖;分布式建模仿真平台的设计与研究[D];武汉工程大学;2012年
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