周期级精确的微体系结构模拟器开发环境

为了提高开发高精度微体系结构模拟器的效率,设计了一种微体系结构模拟器开发环境uArch IDE。uArch IDE对处理器中的信号传递以及执行块进行抽象,通过调度算法模拟处理器硬件的并行行为。uArch IDE将模拟算法与用户自定义微体系结构相互独立使得开发环境与体系结构无关,并通过分析模拟器运行特征优化了在uArch IDE中开发的模拟器的执行效率。以MIPS 32处理器作为测试用例,uArch IDE生成的模拟器与Verilog建立的前仿模型进行比较,模拟器在模拟精度上达到周期级准确,模拟速度是后者的123倍。     

基于HLA的潜艇航行训练模拟器的研究

根据当前的仿真技术发展和面临的潜艇航行训练模拟器实际需求，提出并设计了基于HLA(High Level Architecture)的潜艇航行训练模拟器的体系结构，并对各联邦成员的构成、开发过程及其关键技术进行了研究，包括HLA、基于FEDEP(Federation Development and Execution Process)模式的开发过程，基于虚拟现实技术的三维视景联邦成员的实现等，最后阐明了该模拟器的实用性。     

多处理机系统并行算法模拟器PARSIM

本文给出多处理机系统并行算法的一般描述及构造方法。阐述了并行算法在串行计算机上模拟的可行性。给出并行算法模拟器PARSIM的设计原理和结构框图。应用本文给出的算法模拟器的构造模式,可设计在串行计算机上运行的对各种结构的多处理机系统并行算法进行模拟的软件系统。     

交互式自行车模拟器中的力觉反馈研究

力觉反馈系统是交互式自行车模拟器的重要组成部分，它主要模拟真实环境骑车过程中手把及脚踏板对骑车者产生的力反馈，使骑车者通过模拟器体验到真实骑车环境中的力觉。从骑车过程中骑车者的受力分析入手，设计了一套适合于交互式模拟器的力反馈软硬件，并着重分析了将虚拟环境中的自行车与模拟器力反馈硬件系统之间的反馈力准确映射方法。     

一种基于HLA的飞机训练模拟器的研制

具有综合作战训练能力的飞机训练模拟器不但需要模拟飞机的飞行和雷达、惯导等航电设备，还需产生逼真的战场环境及视景音效，并且要模拟出各个分系统之间的相互协作和复杂的交互。在实现这种模拟器时，采用HLA／RTI作为其体系结构和支撑平台，使设备仿真器间也实现互操作，可以提高系统的伸缩性和可扩展性。基于目标和地面电磁反射特性数据库的信息和雷达探测模型，实现了雷达图像动态生成。基于黑板模型和虚拟机技术，构建了易于修改和演化的CGF系统。     

飞行模拟器视景系统的设计与实现

飞行模拟器视景系统是飞行模拟器的重要组成部分,和其它视景系统相比飞行模拟器视景系统具有其自身的特点,包括场景覆盖范围大、涉及的场景对象复杂、视场角较大、对虚拟环境模拟和系统实时性要求较高等特点.针对于这些特点以及整个模拟器应用对视景系统的要求,对飞行模拟视景系统的视景数据库、多通道组网结构以及仿真程序进行了设计,给出了基于Creator/CTS/VegaPrime实现整个系统的开发流程,并对系统实现中的关键技术,包括多通道同步技术、大场景数据库的调度和实时绘制技术、环境模拟技术等进行了较为深入的研究.整个视景系统应用于飞行模拟器平台,实现了对于飞行模拟视景系统特定功能和性能的要求,能够在保证实时性要求的前提下达到预期的视觉效果.     

C4ISR系统体系结构设计及辅助工具

通过深入分析美军C^4ISR体系结构的相关研究成果，详细研究体系结构设计过程中的主要工作，针对现有C^4ISR系统体系结构辅助设计工具的不足，提出建立C^4ISR系统体系结构集成设计环境。阐明了该集成设计环境应具备的主要功能，并设计了它的逻辑结构。     

一种基于超步执行的并行模拟平台研究与实现

计算机系统的并行化趋势使得传统的串行模拟器正面临严峻的挑战,一方面由于执行速度和内存的限制无法模拟目标大规模并行系统;另一方面,无法充分利用已有并行系统的资源.因此,串行模拟器已经成为宿主机和目标系统之间的瓶颈.Hypersim是基于SMP集群平台的新型并行模拟器,运行于其上的主从式操作系统原型hyperOS为应用程序提供了运行环境,实验表明,该模拟平台可以正确地模拟一种新型的HPP高性能计算机体系结构.为了高效并行,hypersim中采用细粒度负载分配及高效的同步和通信机制,提出并采用起步执行技术来加速模拟器执行,结果显示hypersim在多进程情况下有一定的加速,在单进程多线程情况下有较好的加速比.     

近空间高动态飞行器舵机加载模拟器地面试验研究

设计的舵机加载模拟器通过模拟高动态飞行条件下的气动载荷并测量舵机在载荷条件下的动态频带来考核舵机的响应特性.完成了舵机电动加载模拟器的试验系统设计,并在加载控制器中采用力矩前馈和舵机角速度前馈的复合控制方式,实现了小力矩情况下的高动态加载试验.试验结果数据通过傅立叶分析表明采用复合控制的方式可以满足在加载力矩幅值小于10Nm情况下,舵机电动加载模拟器的动态频带可达到10Hz,并且加载力矩与指令力矩之间幅差＜2%,相差＜6°.     

采用真雷达显示器的航海雷达模拟器的关键技术

传统的雷达模拟器大致可分为全微机化的雷达模拟器及采用真雷达显示器和雷达信号发生器板的雷达模拟器。第一种雷达模拟器的操作界面逼真度尚待进一步提高，第二种雷达模拟器由于受雷达信号发生器板内存等限制，所能模拟的海区不如第一种雷达模拟器多，灵活性欠佳。本文的雷达模拟器采用微机生成雷达视频信号，通过雷达接口板将由计算机模拟的不同海区雷达回波图像显示在真雷达显示器上，具有灵活性大、逼真度高的特点。对该雷达模拟器的几个关键技术：雷达不同显示方式下的坐标变换、岸线回波生成算法、雷达信号接口板的的设计作了详尽介绍。该接口板可产生满足雷达／ARPA显示设备需要的各种信号，并可实时将计算机模拟的雷达视频数据转换成雷达显示设备可以接收的雷达回波信号，显示在真实雷达显示设备上。成功地应用在全任务大型船舶操纵模拟器中。     

面向多任务的可重构星载计算机设计

为了使可重构星载计算机更好地满足微小卫星中多任务、多进程的工作需求,对其传统的体系结构进行了改进,参照生物体中干细胞的管理机制提出了一种现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array, FPGA)资源的动态管理方法,并以此为基础结合动态部分重构技术提出了一种能够根据星上任务进程自主调整电路结构的可重构星载计算机设计方法。该体系结构在消除可重构星载计算机中多个任务进程之间对硬件电路功能单元竞争的同时,不但简化了在轨升级机制,大幅减少了硬件升级所需上传的文件大小,还在系统层面增强了其对辐射损伤的应对能力。经过与传统星载计算机(386-EX)和普通可重构星载计算机的对比实验,可以看出该体系结构在多任务、高计算量的工作环境下具有非常明显的优势。     

HLA数据分布管理在电站仿真器中的应用

在电站仿真器中 ,每个仿真计算机之间都要进行互操作 ,发送 /接收各种信息。对于众多的模型 ,众多要交换的数据 ,进行合理、高效的数据分布管理是十分必要的。利用美国国防部领导开发的高级体系结构 (HighLevelArchitecture ,HLA)中数据分布管理 (DataDistributionManagement,DDM)服务的思想 ,在电站仿真器中加以应用 ,旨在减少接收信息的仿真计算机需要处理的数据量 ,减少网络传输的数据量 ,减轻网络负担     

一种动态开放性天基信息系统应用体系研究

天基信息系统是国家信息化建设的重要基础性设施,为广泛的研究和应用领域提供有效的信息获取和信息处理等服务。针对天基信息系统资源与应用服务的动态性特征,基于资源两级绑定的思想,提出了一种适应天基信息系统资源和应用服务动态性特征的动态开放性应用服务体系,并对该体系的基本构成和体系结构进行了详细的阐述。分析了该体系的主要特性,详细论述了该体系能够适应天基信息系统动态性特征的机理。     

基于组件的标准化显控台模拟器开发框架

针对标准化显控台模拟器的研制,分析了模拟器研制中的共性,提出解决方案,设计了标准化显控台模拟器开发框架.框架的核心是组件管理模块,它管理元件组件、服务组件和模型组件,负责消息响应和内部通讯并控制组件行为.为使开发更加便利和标准化,开发框架还包括标准信息元数据库及管理系统、基础功能类库、标准化对象模型开发工具以及标准组件框架生成向导.另外,辅助以图形方式描述了开发框架各部分的基本结构关系、组件接口以及组件管理工作流程.     

多功能雷达视频信号模拟器

对雷达视频信号模拟器的类型、结构、功能等作了系统的分析 ;重点讨论了一种单脉冲雷达多功能视频信号模拟器 ,该模拟器采用“微机 模拟器DSP组合”的结构实现 ,它能产生多种参数的目标回波信号、杂波、噪声、欺骗干扰和航迹等 ,可用来开环或闭环调试和测试动目标跟踪信号处理机和角跟踪伺服系统。     

井控训练仿真器研制

采用井涌的动态数学模型及计算机仿真技术，研制了一种新型的井控训练仿真器。文中详细地介绍了该仿真器的系统组成及软件功能，并分析了多媒体技术在井控仿真中的应用。     

装甲战车训练模拟器综合显示终端仿真系统设计与实现

采用模拟器进行数字化武器装备的操作训练是当今信息化装备发展的需要,综合显示终端仿真系统是装甲战车训练模拟器中重要的组成部分.基于实装通过在PC机上VAPS平台和VC 开发环境相结合来构建仿真系统,可以降低设计成本,缩短设计周期.介绍了仿真系统的结构、设计思想和实现方法,给出了系统组成框图和开发流程,重点研究了仿真界面显示和外部驱动程序等关键问题,实现了某型装甲战车训练模拟器综合显示终端仿真系统,满足了装甲车辆综合显示终端信息化训练的需要,具有较高的军事和经济价值.     

模型直升机自动飞行仿真

模型直升机的自动飞行控制系统是一个以计算机技术为基础的复杂系统,建立完善的仿真平台是模型直升机自动飞行控制研究中非常重要的一部分。本文以Raptor?60模型直升机为研究对象,详细介绍了如何建立仿真平台、如何利用仿真平台验证数学模型,以及如何利用仿真平台对机载平台进行软硬件测试,包括利用SITL(software-in-the-loop)来测试控制算法和利用HITL(hardware-in-the-loop)来测试伺服器动态特性、机载控制器的实时能力和工作性能。     

基于虚拟现实的汽车驾驶模拟训练系统方案研究

汽车驾驶模拟训练系统是基于通用的计算机硬件平台，集汽车驾驶虚拟训练、驾驶考核、学员档案管理于一体的综合性多功能驾驶培训教学系统。本文提出了由操纵仿真系统、动力学仿真系统、视景仿真系统、单响仿真系统、运动仿真系统、操作仿真系统、操作评价系统、数据管理系统组成的汽车驾驶模拟训练系统总体结构，讨论了各个子系统的功能、技术原理和方案，以及整个汽车驾驶模拟系统的程序流程和训练科目，并讨论了驾驶虚拟训练的应用和效果。     

三轴高精度虚拟仿真转台研究

提出了三轴虚拟仿真转台系统的基本体系结构及其功能特点。文中着重阐述了虚拟仿真转台系统中的PDIVL，CAD，CAE技术、数据引擎、虚拟装配技术和虚拟样机等技术'同时详细论述了虚拟仿真转台系统的运行方式以及功能结构，其中包括基于PDM技术加以开发、设计转台机械结构并进行图纸管理和生产过程管理；运用OpenGL动画技术和虚拟装配理论实现模型的动态装配；运用虚拟样机技术实现了转台系统的机械结构模型与复杂控制模型的联合分析，实时调节与优化机械结构或控制率来提高系统的机械与控制性能，极大缩短真实转台系统的开发周期。