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基于HLA 某导弹系统半实物实时视景仿真研究

邓洪涛  
【摘要】:在复杂武器系统研发过程中,采用先进的计算机仿真技术,能够减少实弹打靶次数,可以缩短研制周期。因此,仿真技术在武器研制过程中的应用能够带来巨大的经济效益。在仿真系统中融入虚拟现实技术能够为设计人员提供一个沉浸感强、可交互、在线的分析和评估手段。 为了实现物理分布、数据异构、协议多、控制策略多样、接口复杂的导弹对抗系统若干仿真成员的协同仿真,实现各仿真成员之间在仿真过程中的互操作,以提高导弹仿真系统设计的有效性和可靠性,需要研究将仿真成员融合到一个综合的仿真环境中。 本文研究了基于高层体系结构(HLA)的分布式导弹对抗仿真系统,设计了导弹对抗仿真系统的总体框架,实现了将数字仿真部分、实物仿真部分及视景仿真系统融合到统一的仿真环境中。具体工作如下: 一、研究了将实物系统作为仿真成员加入到基于HLA的仿真联邦。实物仿真部分的引入解决了导弹攻防仿真系统中某些仿真成员的数学模型建立比较困难的问题,降低了某些非线性因素的不利影响、提高了整个仿真系统仿真结果的置信度。 二、提出在基于HLA规范的仿真系统中构建局部实时网络,研究了基于HLA的仿真数据实时通讯方式,满足了实物仿真成员对实时性的需求。 三、为了将导弹攻防对抗系统的仿真过程实时复现,本文利用Creator与Vega建立仿真实体和场景的模型、在VC++平台下开发视景仿真控制程序,实现模型的显示和渲染,通过三维演示逼真复现导弹攻防对抗系统的仿真过程。 四、引入了基于Modelica语言的仿真模型,以提高导弹系统中某些仿真模型开发的灵活性,提高代码的可重用性,简化了可用方程描述的复杂系统的仿真模型开发过程。 本文实现了视景系统、实物仿真及基于Modelica语言的模型与HLA联邦的融合,开发了基于HLA的分布式导弹对抗仿真系统。本文的研究已经应用于某研究所的导弹攻防对抗仿真系统中,取得了良好的效果。


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