HLA在深空探测仿真系统中的应用

【摘要】： 深空探测是高投入、高风险的高科技研究活动,仿真研究是降低风险和成本的有效手段之一。目前探测器向自主技术发展是一个大的趋势,而探测器的自主系统非常复杂,对该系统进行全数学仿真,单靠一台计算机很难实现,必须依靠多个仿真系统进行联合协同仿真,因此,建立分布式仿真系统成为解决此问题的一个有效手段。根据探测器自主系统特点,本文将高层体系结构(HLA,High Lever Architecture)应用于深空探测自主技术仿真中,将仿真任务分布到各个网络节点计算机上,实现了分布式的深空探测自主技术的仿真系统。 本文首先论述了目前分布交互仿真(DIS , Distributed Interactive Simulation)和HLA的发展和应用状况,在此基础上,研究了HLA基本理论和相关技术,HLA充分解决了分布式仿真中互操作性和可扩展性问题,满足了复杂大系统的仿真需要。 针对深空探测自主技术仿真的需要,对涉及HLA的关键技术进行了深入研究。本文的主要研究内容如下: 应用面向对象的程序设计方法,开发了HLA联邦成员框架程序。使得仿真对象的建模与HLA的RTI仿真支撑分离开,加快了仿真系统的开发效率。 为完成项目“深空探测自主技术与仿真演示系统”,开发了基于HLA深空探测仿真系统中的HLA平台。包括联邦成员的功能模型设计。 本文针对上述这些问题的解决,结合应用实例,讨论了深空探测仿真系统对象模型模板的建立。讨论了深空探测自主技术的仿真系统的开发过程及系统的运行过程。