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基于面向对象技术的实时飞行仿真系统设计

肖其虎  
【摘要】: 计算机建模与仿真技术,经过多年的发展形成了许多理论和方法,广泛应用 于国内外导弹武器系统研制中,发挥出巨大的经济效益。以计算机数学模型来部 分代替,甚至完全取代物理模型系统,进行仿真,可以大大地提高工作效率,缩 短研制周期,节约经费。随着导弹武器系统研制中仿真技术应用的深入,国内导 弹研制单位对功能强大的实时飞行仿真软件的需求越来越迫切。 本文针对现代先进仿真技术的要求,应用软件工程中面向对象的思想方法和 模块化建模的理论,提出一种实时飞行仿真系统框架和用户仿真模型的设计方法, 用于实现导弹系统的数字仿真。主要内容有: (1)分析研究了面向对象技术的基本理论和设计方法,以及现代先进仿真技术 的基本概念,探讨了集建模—实验—分析于一体的一体化仿真系统的基本 理论框架问题。 (2)基于面向对象技术,用类的程序设计方法,开发出通用的实时仿真软件系 统平台,用于实现导弹系统全弹数字仿真,为弹载软件系统的开发、调试 和数字算法及性能评估提供软件环境。平台基本功能接口齐全,扩展容易; 采用多层次结构,实现仿真系统与仿真模型的分离,允许用户根据需要, 自行搭建仿真对象系统,设计仿真模型,进行仿真。 (3)按照仿真软件系统的特点要求,用面向对象的模块化程序设计方法,分析 了模型的描述形式、特点和原则,探讨了仿真模型的建立、实现方法;分 析了模型的重用性,提出采用数据封装的技术方案,解决仿真模型中子系 统模块重用的问题。 (4)针对某型导弹的数字仿真要求,结合工程应用的实际情况,按照本文提出 的模块化设计方法,建立一套仿真数学模型库,这一模型库中包含了一般 空空导弹动力学系统和制导系统的主要模块。 本文的研究在导弹武器系统的仿真工作中有着重要的实际意义和广泛的应用 前景,可大大减轻设计人员的程序设计负担,而把精力集中到仿真对象系统的搭 建和数学模型的准确性设计上。


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