C4ISR仿真系统和实际装备系统互联设计及其互操作

为实现 C^4ISR仿真系统和实际装备（实装）系统之间的联网和互操作,提出了一种实现 C^4ISR仿真系统和实装系统互联的设计方案.该方案使用基于 HLA的代理联邦将分布在广域网上的各个实装系统连接到C^4ISR仿真系统中,并通过HLA/RTI完成仿真系统与实装系统间的交互.系统设计实现了网络层、数据层、模型层和导调层 4个层次的互操作.     

基于HLA和Vega Prime导弹作战虚拟仿真系统研究

为满足导弹作战虚拟仿真系统的需求,采用分布交互仿真高层体系结构(HLA)和虚拟现实技术,结合导弹作战系统特点,设计基于HLA和Vega Prime的某型导弹武器仿真系统,描述其系统功能特点.在介绍HLA/RTI并分析导弹作战系统工作原理的基础上,提出导弹作战虚拟仿真系统的解决方案,介绍系统的三维虚拟场景建模、联邦成员模型、仿真对象模型以及成员接口的设计与实现,最后实现导弹武器系统的整个仿真过程.研究结果表明;HLA是建模和仿真的通用技术,虚拟仿真技术是现代仿真技术的重要发展方向,解决了虚拟现实问题并使仿真的可视化程度大大提高;该系统具有良好的可操作性、可扩展性和实时性.     

基于HLA的无线通信网络抗干扰仿真系统研究

为满足对无线通信网络抗干扰性能从物理波形级到网络级的高逼真度动态仿真,研究了基于HLA标准,并采用Matlab与OPNET联合仿真的分布式交互仿真系统的设计与实现. 通过对无线通信网络分析建模,设计了仿真系统架构,开发了相关的HLA/RTI接口,规划了系统运行流程,最终实现仿真系统. 实验结果表明,仿真系统能够充分利用Matlab与OPNET在物理层和网络层的仿真优势,实现对无线通信网络抗干扰较全面精细的仿真,并方便实现仿真中的动态控制,具有良好的可行性、扩展性和参考价值.      

HLA技术在某导弹攻防对抗仿真中的应用

高层体系结构（High Level Architecture，HLA）的目的在于提高仿真应用的互操作性和可重用性。首先对HLA仿真技术的组成结构作了简要介绍，其次介绍了一个以HLA为计算机仿真标准开发的巡航导弹和地空导弹对抗仿真系统。结合这一仿真实例，论述了基于HLA的分布交互式多机仿真系统的体系结构、运行支持系统和仿真应用对象模型及其设计与实现问题。     

Petri网维修事件仿真系统的HLA兼容性改造研究

通过对基于Petri网的维修事件仿真系统运行过程分析,确定其与外界的信息交换能力。开发了仿真对象模型（SOM）,并对其信息接口进行了改造。从而实现了Petri网仿真模型与RTI运行支撑环境的无缝连接。探讨了Petri网仿真模型改造为HLA成员的关键技术,为后续开发HLA环境下的Petri网仿真模型集成环境进行了初步的探索工作。     

基于HLA电力市场仿真系统模型的设计与实现

基于高层体系结构（HLA）标准,针对单一买方电力市场模式,构建了基于HLA的电力市场仿真系统模型．设计了1个联邦对象模型（federate object model,FOM）、5个发电公司仿真对象模型（simulation object model,SOM）、1个电网公司仿真对象模型和1个用户仿真对象模型．在联邦对象模型中设计了发电公司类、电网公司类2个对象类、1个交易类交互类,详细给出每个对象类的属性和交互类的参数．应用国防科技大学开发的高层体系结构建模工具KD_OMDT实现了这些联邦对象模型和仿真对象模型,并给出了实现结果图．依据此设计可以进一步实现基于HLA的电力市场仿真系统．     

基于HLA的火箭测发仿真系统时间管理研究

以运载火箭为研究对象,通过对高层体系结构（HLA）仿真系统中的时间管理服务的研究,设计一种满足实时测发流程仿真时间管理方案.通过对火箭测试仿真系统的结构进行分析,介绍此系统时间管理方案中的时间管理策略、消息传递机制、时间推进机制及时间推进方案,并通过仿真给予验证.     

基于多Agent的HLA联合作战可视化仿真系统研究

该文在高层体系结构(HLA)框架的基础上完成了基于多Agent的仿真系统设计,提出了Agent的结构和基于想定的自主行为模型,研究了作战任务规划算法,改进了HLA的管理模式,从结构和工作流程方面实现了一套大规模联合作战可视化仿真系统,并给出了试验结果。该系统兼容以往开发的各种作战仿真系统,提高了仿真系统的复用性,试验表明该系统效果良好。     

基于HLA分布演练系统的事件管理与调度

基于工作流语言,结合高层体系结构(HLA)规范中的有关概念,提出了一个基于HLA仿真演练系统的事件管理和调度方法.首先将参加仿真演练的成员事件按照成员类别进行分类管理并表明事件之间的触发关系;然后通过将工作流和HLA中的概念结合,形成基于可扩展性标记语言(XML)格式的仿真演练脚本;最后在仿真演练脚本的基础上设计了一个事件引擎,负责具体成员以及成员之间的事件调度.以一个仿真演练系统为例,说明了具体的设计和实现过程.     

基于CAN网络的混合动力汽车硬件在环仿真平台

建立基于多xPC-Target系统的混合动力汽车硬件分布式实时在环仿真平台.通过CAN网络将2个xPC-Target双机系统组合而成.2个xPC-Target双机系统各自运行混合动力汽车各个功能模块的仿真模型,实现数据采集、处理及计算.使用多个xPC-Target系统能够有效分担仿真硬件设备的计算量,有利于提高仿真模型复杂度,提高仿真精度.由CAN网络实现2个xPC-Target系统间的通信.对xPC-Target的性能进行了测试,对CAN通信的时延进行了测试.在所构建的仿真平台上进行的计算验证了仿真平台的可靠性.     

作业型ROV推进器动力学建模与响应分析

为研究深海作业型遥控水下机器人（remotely operated vehicle,ROV）液压推进器控制系统的动力学响应特性,建立了一种考虑螺旋桨动态负载影响的伺服阀控制液压推进器动力学系统的数学模型,提出一种伺服阀控制液压推进器的马达流量、压力、扭矩、转速、螺旋桨转矩和推力的求解方法.通过数值仿真,分析了不同控制电压下伺服阀、液压马达和螺旋桨的动态响应过程及特点,建立了推力分配方法中推力简化约束模型,并得到了期望推力和推进器控制电压之间函数关系的数学模型.与推进器水池试验结果相比,本文仿真结果准确可信.这种完整和准确的液压推进器动力学系统的数学模型,对实际水下机器人和动力定位船舶的运动控制方法、推力分配策略及推进器控制的研究,具有一定的指导意义和工程价值.      

某型辅助动力装置进发相容性试飞技术

针对某型飞机辅助动力装置进气系统的飞行试验,首先建立了该飞机机身和辅助动力装置进气系统的仿真模型,并分别对其在地面和空中进行了数值仿真研究,计算了在不同试验条件下,APU进气系统的性能和畸变指数,然后将数值仿真结果同前期试飞数据进行对比,进一步验证数值仿真方法的可靠性,优化仿真模型,最后利用优化后段仿真模型计算后续即将进行段地面试验和飞行试验,为后续侧风、顺风地面试验以及试飞中试验点的选取提供参考,达到了试飞前预测和优化试飞目的。     

基于优化算法的眼科病床分配

模型是一个典型的离散事件系统,它研究了一个眼科医院的病床分配问题,根据本系统中元素所满足的分配规律和实际的统计数据建立了病床分配模型。经过实际的模拟试验和评价体系的评价可看出新模型在评价指标上明显优于旧的模型。     

偏心支撑框架子结构实时混合仿真试验研究

实时混合仿真是一种新兴的结构抗震试验方法.建立了一套混合仿真试验系统,其中包括基于OpenSees有限元软件的数值模拟计算机,具有时滞补偿功能的目标计算机以及终端连接的电液伺服控制系统.在MATLAB中建立Simulink数值仿真模型,并提出了一种基于位移预测的自适应前馈时滞补偿器.最后,以一个单层三跨高强钢组合偏心支撑钢框架结构为原型,取边跨带有偏心支撑的单层钢框架作为试验子结构,进行了一个缩尺比例为1/2结构模型的实时混合仿真试验.试验结果表明随着模型整体响应加速度峰值的增大,控制系统的最大时滞补偿误差、最大幅值误差均有增大趋势,但均在容差允许范围之内,同时说明了该混合仿真试验系统具备良好的稳定性和精度,能够有效地对偏心支撑框架子结构结构模型进行抗震性能试验.     

进气道旋流畸变地面模拟与测量试验

基于飞行试验的应用特点,提出了进气道旋流畸变测试方法和评定指标,以某发动机试车台为试验平台,搭建了旋流模拟与测量系统,进行了整体涡旋流、对涡旋流、局部涡旋流的模拟与测量试验,验证了旋流模拟、测量方法与评价指标的有效性.建立三维数值模型进行了相应工况数值计算,并将试验结果和数值计算结果进行分析对比,发现结果吻合良好,误差较小.研究结果表明:研制的旋流发生器可模拟出不同涡结构和强度的旋流畸变,其中整体涡强度可达17°;提出的旋流测量方法行之有效且精度较高,旋流评定指标合理可行,能够较为直观地反映出旋流流场的强弱和结构,可应用于飞行试验.研究结果为后续型号进气道旋流畸变试飞提供了技术储备.     

基于人工鱼群算法的多用户系统资源分配策略

针对当前多用户系统资源分配策略存在的用户公平性较差、 系统吞吐量小等缺陷, 设计一种基于人工鱼群算法的多用户系统资源分配策略. 首先通过分析多用户系统资源分配的工作原理, 构建相应的数学模型; 然后引入人工鱼群算法对多用户系统资源分配的数学模型进行求解, 并针对标准人工鱼群算法存在的局限性进行相应地改进; 最后与其他多用户系统资源分配策略进行仿真对比测试实验. 实验结果表明, 人工鱼群算法可以快速、 准确地找到多用户系统资源的最优分配方案, 有效保障了用户的公平性, 且大幅度改善了多用户系统的通信能力, 整体性能优于其他多用户系统资源分配策略.     

675装甲钢的静动态力学行为与J-C模型参数拟合确定

为研究675高强装甲钢在受到弹丸冲击后的动态响应问题,需要确定一套适用于侵彻仿真计算的675装甲钢的材料模型. 通过开展675装甲钢的动静态力学性能试验和材料断裂实验,并且根据实验结果对675装甲钢材料的Johnson-Cook本构模型和失效模型参数进行了拟合. 同时,根据弹道试验建立了仿真侵彻模型,将数值计算结果与试验结果进行了对比。结果表明:通过材料性能实验得到的675装甲钢的Johnson-Cook本构和失效模型应用于弹靶侵彻的数值仿真时,得到的仿真结果与弹道试验结果的平均误差为6.5%,最大误差不超过10%,拟合得到的Johnson-Cook本构模型和失效模型参数的可靠性较高,对675装甲钢在冲击载荷下的仿真计算具有重要意义.      

高地应力硬岩下双孔并行隧道相似模型试验及数值模拟

基于相似模拟理论,通过试验台架设计、监测系统设计、加载系统设计和岩体模型制作等流程,完成了双孔并行隧道模型试验系统的研制工作;试验中实时监控模型各关键位置的位移变化、应力变化及隧道岩壁破坏情况.研究表明,试验观测结果与基于Mohr-Coulomb模型所得数值模拟结果相对误差较大,而基于Plastic-Hardening模型进行数值模拟计算时,所得岩土体屈服状态和变化规律与相似模型试验结果吻合度较高.综合各方面分析研究结果,认为Plastic-Hardening模型能够更为精确合理的反映实际工程及试验中岩土体状态的真实变化情况,可为相似地质条件下的双孔并行隧道施工及维护提供重要参考.     

分布仿真系统中的动态内存分配算法

针对分布仿真系统中的内存分配问题,提出了一种基于VMIC的内存分配算法,利用向量和映射相结合的方式对VMIC板卡的内存空间进行动态分配和释放。试验表明,该算法能够准确地为仿真数据分配和释放空间,处理内存分配和释放过程中出现的异常,且能够及时合并空闲空间以减少内存碎片,从而满足分布仿真系统对大量数据的存取需求。     

支持复杂大系统的设计仿真一体化技术研究

支持复杂大系统设计仿真一体化支撑平台(简称SISP)的研究,主要基于复杂大系统的设计仿真的一体化技术,该技术以仿真为手段,进行复杂大系统的数字化模型设计、协同仿真、虚拟测试。在设计上,可提供一个数字化模型设计支撑功能,从而为复杂系统数字化设计提供技术保证;在仿真上,可提供一个基于复杂大系统的子系统/分系统的独立模型仿真和基于HLA体系结构的整个复杂系统分布式协同仿真;在测试上提供一个虚拟的测试环境,可以进行复杂系统的评估、验证。在平台应用上,3个功能软件可无缝集成在一起。