卫星任务分析与轨道设计数字化平台

针对卫星一体化、数字化设计的趋势,以通用卫星分析工具STK(SatelliteToolKit)为基础,利用STK/CON模块提供的接口功能,把面向用户要求的轨道设计程序与STK强大的演示和验证功能通过VC 编成的外部命令结合起来。在针对用户不同任务要求基础上实现了集设计、分析、仿真、验证和强大数据功能于一体的卫星任务分析与轨道设计数字化平台。该平台可以实现卫星轨道设计的全数字化、快速化、可视化以及多功能性,为卫星轨道设计方案的优选、优化和验证提供基础。     

基于STK的微小卫星姿态控制可视化演示与验证

为了探索微推进器用于微小卫星姿态控制的可行性方案,需要开发微小卫星姿态控制过程的可视化演示与验证平台.以某型号微小卫星为仿真对象,利用Matlab设计了卫星俯仰通道和滚动/偏航通道的姿态控制模型,并实现了卫星姿态控制的数据仿真.基于STK中的STK/Connect模块,实现了卫星姿态控制过程的可视化演示.在可视化过程中,结合某型号微小卫星的案例数据,验证了所设计的卫星姿态控制模型与可视化程序.     

基于多种软件平台的卫星动力学仿真研究

卫星工具包STK(SatelliteToolKit)只能对自身的模块化方案进行验证和演示。引入了三维建模技术和可视化技术,并基于STK和Matlab的无缝连接,研究建立卫星动力学仿真系统。该仿真系统采用建模软件LightWave建立卫星三维模型,利用STK/Matlab模块提供的接口功能,开发新的轨道与姿态控制模块,为用户定制的轨道与姿态控制方案提供仿真、验证和演示。     

空天飞机再入GNC一体化建模与仿真方法

集建模、制导控制律设计与数学仿真分析于一体的建模与仿真平台是进行空天飞机再入制导导航与控制系统(Guidance,Navigation and Control,GNC)研究的有效手段。提出一种基于Matlab平台和STK软件的空天飞机再入GNC一体化建模与仿真平台方案。基于Matlab平台进行二次开发,建立空天飞机建模工具,开发制导控制律辅助设计工具和数学仿真程序,利用STK软件进行结果的可视化仿真,为空天飞机再入GNC系统研究提供有效的建模、设计与仿真分析工具。     

一种基于HLA的卫星仿真系统的设计与实现

针对当前卫星仿真中仿真工具可扩展性差和空间环境模型复杂的问题,设计并实现了一种基于HLA的分布式卫星仿真系统.在架构设计层面,遵循分布式系统设计思想,把系统自底向上划分为数据支撑层、仿真支撑层和仿真应用层,并基于负载均衡的考虑,设计了四个功能集中的仿真应用子系统.在系统实现层面,结合虚拟现实技术,实现了想定方案的灵活配置以及星空环境和在轨卫星的实时渲染,搭建了支持多种卫星仿真应用的通用仿真运行平台.在仿真应用层面,实现了在此平台上对卫星编队变轨过程的仿真,并实时采集仿真数据对仿真结果进行分析和评估.     

基于MATLAB的LTE仿真平台CoMP功能的设计与实现

以维也纳技术大学的LTE系统级仿真平台为基础,设计实现了多点协作传输(CoMP)功能。在原仿真平台上增加了三个模块:边缘用户判断模块,协作小区选择模块和资源分配模块。新增加的三个模块使用SINR门限法来判断边缘用户,采用用户选择协作小区方案以提高仿真平台的CoMP性能,并提出了新的资源分配方法解决了用户选择协作小区带来的资源分配冲突问题。模块化的设计使得平台可用自带的初始配置文件对三个模块进行统一配置,实现了与原平台的兼容,又降低了与原平台的耦合性,增加了可扩展性。此外增加了基站与用户进行CoMP时需要相互交互的信令。还增加了用户运动的动画演示,能直观有效地观察用户的移动和基站对用户进行CoMP的情况。最后对该CoMP功能进行仿真测试,结果与3GPP相关提案基本一致,证明了此功能的正确性和有效性。     

基于Matlab/Simulink捷联惯导系统快速设计

详细介绍了在Matlab/Simulink仿真环境下的捷联惯导仿真器的结构设计与开发过程.首先针对捷联惯导系统建立了数学模型,按照其功能进行模块划分,给出各个模块的具体实现方法与过程,建立了系统仿真平台;然后给出了完整的惯导系统仿真框图,并在仿真平台上实现了捷联算法及捷联惯导系统的性能分析与验证.结果表明,该仿真平台有效、可靠,具有可视化,大大的缩短了开发的周期,为捷联惯导系统的设计提供了一种图形化、模块化的快捷途径.     

基于STK的航天发射实时可视化系统研究与实现

首先分析了可视化系统所使用的各种关键技术,包括STK X技术、Connect模块以及各种建模资源的获取等。接着将系统按照功能进行了模块划分,并对各模块进行了详细阐述,设计实现了系统的软硬件。最后以某任务为实例,对系统进行了验证。结果表明该系统地形、影像和GIS数据真实,仿真度高,窗口视点展示灵活,数据表达精准,实时性强。     

白天空间目标可见光探测仿真研究

为了仿真研究白天对空间目标可见光探测相关技术,基于STK/X的相关技术和对大气辐射计算程序MONTRAN的整合,设计了白天空间目标可见光探测仿真平台,完成了目标亮度、目标轨道、大气和地面探测系统模型的建立和实现。以对某目标白天在长沙地区过境探测为例,估算了在一定角度下为了达到探测目的,探测系统消除杂光能力的大小要求,仿真分析结果与实际情况基本一致,表明仿真平台的有效性。通过该仿真平台的建立,为进一步研究白天对空间目标的可见光探测技术提供了帮助,为探测系统相关指标的设计提供了理论依据。     

机载图像处理引擎实时仿真平台

针对航空电子系统中图像处理模块数字化设计的趋势,建立了一个完整的机载图像处理实时仿真平台。该平台以电子系统级设计（ESL）方法为基础,利用Handel-C语言将视频处理系统中关键算法模块抽象为知识产权核（intellectual property core）,同时进行系统级仿真与验证,并通过FPGA实现。解决了单纯用软件实现算法实时性差、难以协同设计验证的问题。座舱综合显示和视景增强子系统被用来作为案例在该平台上实现,验证了平台仿真的实时性。     

基于MATLAB的卫星导航信号仿真和验证平台

提出了一种GPS/Galileo卫星导航信号仿真和验证平台的软件实现方法,给出了基于MATLAB软件的GPS/Galileo卫星导航信号仿真和验证平台的体系架构,详细描述了卫星导航信号仿真和验证平台主要模块的功能,并给出了实现方法.仿真结果和接收机定位结果验证了基于MATLAB的GPS/Galileo卫星导航信号仿真和验证平台的有效性.     

综合电子战仿真系统中关键技术的研究

提出了一种综合电子战仿真系统的总体结构 ,介绍了预案生成、仿真演示和作战效能分析等子系统的功能。研究了主控、预处理以及地空导弹等关键模块的设计技术 ,并详细阐述了仿真演示和Monte Carlo试验流程的设计思想。在该综合电子战仿真系统平台的基础上 ,分析了典型作战预案下的电子对抗作战效能 ,比较了电子干扰对新、老式地空导弹作战能力的影响     

舰艇作战系统仿真中信息交互的设计与实现

信息交互设计与实现是舰艇作战系统仿真中的重要环节.首先分析比较了当前分布交互式仿真中信息交互方式的特点,针对舰艇作战系统仿真平台集成过程中的信息交互需求,设计了基于HLA的舰艇作战系统仿真中的信息交互功能.接着,对信息交互实现进行了分析,重点研究了关键部件WINSOCK-HLA网关实现原理和结构,并给出实现过程关键模块类架构.最后,通过仿真应用和试验,该信息交互方案满足了仿真需求,同时也验证了方案的可行性和健壮性.     

基于NS2的网络控制系统仿真平台的设计与实现

利用网络仿真软件NS2实现真实网络环境的模拟,设计并实现了网络控制系统实时仿真平台。此平台利用Matlab/Simulink实现控制器/被控对象的仿真;利用NS2模拟真实的网络环境;利用Java网络接口模块连接Matlab仿真对象和NS2网络模块。既发挥了NS2的网络仿真优势,又利用了Matlab强大的控制系统仿真功能,很好地实现了对网络控制系统的实时仿真。仿真实验证明此平台可以真实地模拟多种网络环境,并分析了不同的网络环境对系统控制品质和稳定性的影响。     

攻防对抗实时仿真系统设计

针对地基导弹拦截高速高空目标进行了攻防对抗实时数学仿真设计.首先介绍了攻防对抗数学模型及几种中制导段导引律,并针对不同目标情况进行仿真,比较分析了几种导引律对拦截弹初始对准角和命中率的影响;引入实时仿真界面及实时动态演示系统对仿真过程和结果进行控制、显示和检测;最后进行结果分析并给出结论.该仿真系统的设计完成了系统建模、制导律设计、可视化演示,具有一定的工程实用性.     

卫星移动通信星座系统的建模/仿真

卫星移动通信系统常采用星座的方式构建,能够实现真正意义上的全球覆盖。它是一个复杂的系统,其核心星座系统部分的设计过程中需考虑时间、空间覆盖特性,进行链路和成本分析等,单纯的数学计算难以集成化地对设计过程的各方面以及设计方案进行全面、直观的分析,因此采用现代仿真技术,基于HLA/RTI和STK,建立卫星移动通信星座仿真系统,通过XML方式灵活的存取数据库中的模型数据和配置方案,进行星座系统设计,并对设计方案进行实时或超实时的仿真运行,得到全面的分析、评估结果,仿真系统具有直观的二维、三维场景和曲线、报表显示功能,可为卫星移动通信星座系统的设计提供一个集成化、可视化的仿真试验平台,并可在一定程度上支持其他卫星星座设计。     

实时工业以太网EPA网络控制系统平台研究

研究开发了NCS-EPA网络控制系统平台.研究NCS-EPA组态开发系统、网络仿真系统的基础上,设计了网络控制软件仿真平台设计中的仿真网络接口与NS2的衔接技术.实现的网络控制仿真框架中NS2网络模块封装了EPA控制网络协议栈与功能块算法模块,解决了EPA控制系统网络性能的模拟.NCS-EPA结合离线组态的网络模拟仿真和在线设备组态监控配置控制策略模块、功能块I/O信息与物理I/O映射信息,实现控制策略的虚拟对象与物理系统的映射.NCS-EPA网络控制系统的开发表明,基于EPA的分布式网络控制的组态与仿真能够满足控制系统性能设计要求与工业自动化的测试需求.     

基于LabVIEW的汽轮机实时控制与仿真研究

主要介绍了一种基于通用软件平台的汽轮机实时控制与仿真系统的开发.首先对汽轮机转速控制分别进行了离线仿真和半实物仿真.然后,设计了与汽轮机控制系统相关的几个模块:控制系统静特性分析模块、模拟升速过程阀位变化模块和负荷分配模块,以实现汽轮机控制的真实模拟.该系统用LabVIEW设计控制界面,并结合MATLAB的建模、计算和控制功能.仿真结果表明:此平台更适合教学和实验室研究,并可为实际的物理过程提供数据参考和决策建议.     

船艇武器射击模拟训练系统的研制

概要介绍了船艇武器射击模拟训练系统功能、结构和软件模块组成,详细讨论了平台运动仿真状态仿真、海况模拟显示以及高射机枪的弹道仿真等关键技术及其实现方法,设计实现了训练模拟系统.该系统能根据训练对象和训练内容需要,设置并提供各种训练环境,可以提高船艇指挥员辨识各种敌对目标和快速反应能力.系统使用表明系统使用的方法简单易行,效果良好.     

原油管道输运工艺评价实验仿真系统研究

基于流程仿真技术设计了管输工艺评价仿真系统的设计,包括仿真系统的功能与组成、实验方案编译器的设计、仿真控制器的设计、以及采用甘特图方法实现对实验方案的时序调整。该系统可实现管输工艺评价实验方案的流程仿真,为验证及优选管输工艺评价实验方案提供了技术平台。