空间目标天基监视分布式仿真系统设计

以HLA在航天系统仿真领域的广泛应用为背景,设计了基于HLA的空间目标天基监视分布式仿真系统。在系统架构层面,设计数据层、模型层、任务层的分层结构。在系统设计方面,设计仿真控制成员、天基监视成员、光学载荷成员、空间目标成员和视景仿真成员,建立天基监视系统中的轨道动力学及机动模型、姿态动力学与控制模型、载荷指向及目标成像模型。在系统实现方面,基于RTI进行系统集成。应用Vega Prime和OpenGL实现天基监视视景仿真和光学成像仿真,完成空间目标天基监视任务的仿真验证。     

基于HLA/RTI的雷达侦察仿真平台的研究与实现

随着雷达侦察在现代战争中的广泛应用,在分布交互式作战仿真中实现对雷达侦察的仿真日渐成为武器系统作战效能仿真中重要的一部分。介绍了一种以我军某装甲侦察车为仿真对象的、用纯软件方法实现的基于HLA/RTI的雷达侦察功能仿真平台。系统由管理与控制、战场观察、目标模拟、雷达模拟、数据处理等构成,各部分分别作为仿真节点,通过RTI构成一个分布式的仿真体系结构,可实现雷达在VR战场环境中对目标的搜索、跟踪和识别。需要时,系统可作为一个仿真节点,加入到一个更大的仿真系统中。     

HLA架构下数值仿真与视景仿真集成方法的研究

以国产CZ系列运载火箭为研究对象,开发了基于HLA体系架构的全数字飞行仿真系统.通过建立运载火箭控制系统的数值仿真模型,围绕"模型实时驱动"这一核心功能设计了运载火箭全数字飞行仿真系统的框架结构并对其实现方法进行了描述,开发了Matlab-RTI中间件和OGRE- RTI适配器,较好地解决了数值仿真与视景仿真在HLA体系中的集成并保证了系统的实时性.应用集成方法完成的火箭飞行仿真系统已应用于西昌卫星发射中心的测发训练中,取得了较好的应用效果.     

基于HLA分布式仿真系统的模型驱动设计方法

提出了一种基于HLA分布式仿真系统的模型驱动设计方法。首先提出基于MDA的分布式仿真系统开发框架，然后给出了使用UMLProfile创建HLA元模型的方法，最后分析了从领域元模型到平台元。模型的映射规则．该方法通过定义基于HLA／RTI分布式仿真平台的UMLProfile，订制了HLA元模型以扩充UML对于HLA仿真平台相关模型的描述能力，有利于分布式仿真系统的快速开发和构建，同时容易实现分布式仿真应用从底层RTI平台到其他中间件平台的迁移。     

基于HLA的潜艇分布式作战仿真系统改造研究

潜艇分布式作战仿真系统是为作战系统开发、调试及验证提供较真实作战环境的大规模仿真系统。随着技术发展，如何将其改造成基于HLA，成为摆在人们面前的一个迫切问题。本文研究了基于HLA的改造方法，包括改造方案及关键技术。通过将原有基于UDP/IP的CAPI通讯接口替换为基于HLA的CAPI通讯接口，以及基于普通PC和地理信息系统Mapx开发全新导演台，成功实现了基于HLA的潜艇分布式作战仿真系统改造。     

广域网环境下基于VPN的分布仿真通信机制研究

通过分析现有HLA/RTI仿真系统由局域网扩展到广域网所遇到的问题,利用虚拟专用网隧道技术构建了仿真虚拟专用网(SVPN, Simulation Virtual Private Netvork)环境,提出并实现了一种"轻量级"的广域网环境下分布仿真实现方法.针对广域网上进行分布式仿真对安全和多播应用需求,给出了基于IPSec协议的解决方案,并讨论具体技术实现方法,设计了仿真数据的封装形式,并给出了SVPN在不同工作模式下的信息流程.最后在一个仿真场景中,对SVPN软件的功能和性能进行了实验分析.     

基于Web服务和HLA的分布式建模与仿真环境

HLA为分布式建模仿真提供了技术支持,但只限于局域网的仿真应用.Web服务提供了一种新的分布式计算模式,支持跨平台、互操作性和重用性.融合Web服务和HLA/RTI仿真技术,可以实现Internet环境下复杂系统的多学科协同建模和仿真应用.本文分析了下一代分布式建模仿真技术的特点,提出了一种基于Web服务和HLA的复杂系统协同建模仿真的框架,研究了基于Web服务的仿真引擎封装、学科邦元适配器、仿真系统集成等问题,设计了系统的总体结构,基于该框架的原型系统正在实现阶段.     

基于HLA/RTI的联合仿真建模技术框架

针对复杂系统仿真建模中存在的分布式交互、协同性及动态性等问题,分别着重研究了HLA/RTI、人工生命MAS、DEVS等仿真建模技术及其相互间的联合策略,在HLA/RTI高层软件体系框架下,以人工生命MAS为系统基本单元建模,以DEVS为系统基础环境建模,并在此基础上,提出了一种联合仿真建模技术框架,给出了在军事后勤保障仿真建模中的应用实例.     

基于HLA的虚拟自然环境服务器的研究与实现

真实世界中自然环境条件对武器性能和军队作战都会产生重大影响，但目前军用分布交互仿真系统很少考虑自然环境的建模与仿真，因而缺乏逼真性，本文在对自然环境进行分析的基础上，讨论了虚拟战场环境中自然环境的建模及其数据的收集与组织，并基于HLA／RTI协议构建了一个虚拟自然环境服务器。     

Arena与HLA／RTI互连方法研究

Arena与HLA/RTI的互连问题本质上属于商业仿真软件包与HLA的互操作问题.根据互操作性参考模型IRM I层次互连的需求,在比较Arena RT模型及HLA联邦成员的执行流程的基础上,提出了将Arena模型连入HLA/RTI的通用方法,设计了适配器架构、接口及其与Arena模型和RTI的交互流程.实验结果表明了本方法在数据传输和时间同步方面的正确性.     

某式两栖坦克主动驾驶模拟训练系统研究

两栖坦克驾驶是装甲兵部队和院校重要训练内容之一,但由于其组织训练复杂、训练难度较大,且易受到多种因素的影响,所以严重制约着部队战斗力的形成。两栖坦克主动驾驶模拟训练系统可以有效地解决两栖坦克陆地、水上基础驾驶和上、下登陆舰驾驶的全过程实时仿真训练问题。该文介绍了模拟系统的功能、组成,详细阐述了系统所采用的关键技术,尤其是坦克的机动性能仿真和视景仿真技术,最后简单的介绍了系统的主要技术进步点。系统设计科学,结构合理,可操作性好,对两栖坦克驾驶员的训练十分有益,具有较高的军事和经济效益。     

虚拟现实在坦克机动性虚拟试验中的应用技术研究

长久以来坦克的实地试验耗费人力物力巨大,虚拟试验的引入解决了这个问题。主要研究了虚拟环境中军用车辆特别是坦克机动性虚拟试验时动力学模型的建立,建立了虚拟环境下坦克的实时动力学模型,并且描述了整个虚拟试验视景仿真系统的组成及其实现过程,通过对模型的实际检验说明坦克机动性虚拟试验可以很好的模拟坦克的实地机动性试验。     

基于多智能体的坦克分队作战仿真模型构建

坦克分队作战仿真系统开发是一项很复杂的工程,各组成要素之间的活动很难进行定量分析和描述,战场情况也复杂多变,具有不可预见性和不可再现性。基于目前坦克分队作战仿真的发展现状,结合计算机软件技术的最新成果---Multi-Agent技术,提出了基于Multi-Agent的坦克分队作战复杂系统分析与设计仿真模型,论述了该方法的巧妙机制;并根据Multi-Agent的特点,介绍了运用Swarm建模和开发工具对Multi—Agent的坦克分队作战仿真的实现。     

基于Creator/Vega的战场飞行视景系统的实时仿真

战场飞行视景系统基于虚拟现实技术开发，有巨大的军事应用前景，可以实时仿真某一战场区域内的态势，具有真实、廉价、沉浸性强等特点。文中介绍了基于Creator／Vega的战场飞行视景系统实时仿真的关键技术与实现方法。该战场飞行视景系统由地面仿真场景和飞行平视显示仪模型构成，从空域对整个战场态势实时仿真，用户可根据屏幕正前方的模拟平视显示仪中数据的实时变化借助外部设备调整飞行姿态，完成某一具体任务。     

视景仿真系统中实时阴影绘制技术的研究

实时阴影绘制技术是计算机图形学领域研究的热点之一。在视景仿真系统中应用实时阴影是一个仿真界还没有很好解决的难题,对阴影体算法的原理进行详细的剖析的基础上,提出了一种改进的混合算法,并且在开发视景仿真系统的过程中成功的进行了应用。     

坦克分队计算机生成兵力(CGF)实体仿真研究

坦克分队CGF实体仿真模型是陆军作战仿真系统研制不可缺少的一部分。本文从建立CGF实体的抽象模型入手,研究坦克实体行为的表示、生成和控制方法。在分析了模拟系统中所需的CGF实体模型分类的基础上,重点实现了一般物理行为的生成方法,包括CGF实体的机动、侦察、射击、外弹道、射弹散布等模型,以及研究了坦克分队在虚拟战场中的路线规划、队形转换、火力运用等聚合级实体行为的实现方法。最后,从人工智能理论着手,就坦克分队CGF实体智能行为仿真的方法进行了理论探索,提出了相应的方案,为今后的实践性开发工作打下基础。     

基于军事规则的无人坦克集群协同作战仿真

现代战争逐渐向无人化、信息化、智能化方向发展,无人坦克作为未来陆战中的主要装备,在机动性、安全性和经济性方面具有很大的优势。单无人坦克在大规模的陆战中能力有限,很多复杂的任务需要无人坦克集群合作完成。围绕无人坦克集群协同作战应用,建立了动力学控制、单机决策、武器装甲等单无人坦克系统模型。结合无人坦克自身状态和融合态势信息,设计了无人坦克集群的协同感知模型,基于现有的目标分配、避敌和编队自修复等军事规则,提出一种新型无人坦克集群协同作战模型。搭建仿真系统,对所设计的模型算法进行了测试,探索验证了无人坦克协同作战的可行性和有效性。     

飞行器机动飞行分布式仿真系统研究

提出了一种基于普通以太网TCP／IP技术的飞行器机动飞行分布式仿真系统的设计方案。仿真系统由五个仿真节点构成，主要用于研究和验证综合信总支持下飞行器机动飞行的制导和控制等问题，以及相应信息链路关系的论证，并借助可视化仿真技术将仿真结果实时的显示出来。分析了仿真系统中仿真管理、仿真同步、飞行器机动模型的应用、实对的仿真可视化显示等关键技术，给出了相应的设计思路和基本的实现途径。最后给出了仿真系统实现的部分结果。     

OpenGL与Creator/Vega结合的渠系仿真优化设计

在原宝鸡峡渠系仿真系统的基础上，采用MultiGen Creator建模优化了模型的层次结构，解决了复杂模型的构建与控制问题，采用OpenGL与Vega相结合的视景驱动方法，实现了二维导航图到三维场景的交互控制及镜头光晕、动态水波、跌水效果的模拟，并利用Vega类和数据库技术实现了实时捕捉、三维查询、碰撞检测功能。结果表明，OpenGL与Creator／Vega结合的方法缩短了系统开发周期，优化了模型和驱动模块，真实再现了宝鸡峡渠的景观。     

基于多智能体的坦克分队对抗仿真模型研究

文章根据目前对抗仿真研究所面临的困难,结合军事对抗仿真本身所固有的复杂性,运用基于Agent的复杂系统分析与设计方法,对坦克分队的对抗仿真进行了研究。提出了一种基于HLA的多智能体组织协作方式,这一方法充分利用了HLA和基于多智能体的建模方法的优势,是一种构建坦克分队对抗仿真的有效方法。对坦克Agent的体系结构进行了研究,并在HLA的技术框架下,构建了基于Agent的坦克分队对抗仿真模型,用面向对象的方法对坦克Agent进行了实现。基于HLA的多智能体系统仿真研究,将是今后军事仿真领域的一个重要研究方向。