通用雷达装备模拟训练系统及其关键技术研究

针对当前模拟训练系统功能单一、型号专用、开发效率低、水平参差不齐等问题，提出了基于PLSE（Product Line Software Engineering）理论的仿真平台概念、通用雷达装备全任务模拟训练系统概念和面向领域的研究方法。建立了外观模型、机理模型、人机交互模型、训练评估模型和系统结构模型的模拟训练系统模型体系，基于此提出了模拟训练系统的四种典型模式。攻克了全任务模拟训练系统研发中的四项关键技术：①提出并实现了面向维修案例的故障建模、仿真和评估方法；②采用USB（Universal Serial Bus）技术建立了基于实装专用部件的人机交互设备通用设计方法；③应用分布仿真高层体系结构HLA／RTI解决了模拟训练系统中的紧耦合交互问题；④建立了基于组件技术的模型规范和软件体系结构，实现组合式的仿真应用构建模式。最后介绍了针对通用雷达装备领域构建的仿真平台和一种虚拟式全任务模拟训练系统。     

基于DVR的装甲合成分队战术对抗模拟训练系统设计

装甲合成分队战术对抗模拟训练系统是将战术训练仿真和装备操作仿真集成于一体,实现合成分队战术训练与专业技术训练相结合的仿真训练系统.以该系统开发为背景,介绍了运用分布式虚拟现实技术进行模拟训练系统设计的方案.分析了系统的组成结构、信息流程以及视景系统的软硬件构成,提出了基于多线程技术融合视景仿真与HLA程序开发的视景系统程序设计方案,最后对系统设计开发中运用的关键技术进行了介绍.系统的研制成功,对于开发高质量的模拟训练系统以提升军事训练效果具有重要的借鉴和现实意义.     

基于虚拟样机的装备原理示教系统研究

目前研制开发的训练模拟器,一般只是侧重操作训练,没有将工作原理与操作实时、有效地结合起来,为了解决这一问题,引入虚拟样机技术,设计了基于虚拟样机的装备原理示教系统.首先对装备原理示教系统需要实现的功能进行了分析研究,确定了设计内容;然后提出了基于虚拟样机的系统体系结构,给出了整体设计方案;最后使用HLA技术完成虚拟样机中仿真电路的设计:选用MATLAB/Sinulink创建仿真模型,将Simulink模型转化成HLA联邦成员后,调用M(A)KRTI提供的HLA建模服务,在Visual C++中设计仿真电路.     

数字化坦克车长指控训练模拟器设计与实现

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.介绍了基于实装的数字化坦克车长指控训练模拟器的系统组成、主要功能、设计思想和实现方法,给出了系统组成框图和训练流程,研究了系统实现的关键技术,包括实装与训练系统的互连互通,训练成绩评估,实现了某型数字化坦克车长指控模拟训练系统,解决了信息化装备条件下坦克车长指控模拟训练的难题,具有较高的实用性和经济价值.     

一种IaaS模式“云训练”系统设计

针对网络化模拟训练真实感不强,训练效率低等问题,提出了一种IaaS (Infrastructure as a Service)模式的“云训练”.阐述了“云训练”的体系结构和运行模式,研究了“云训练”的3项核心技术.通过GPU虚拟化技术解决云环境中终端用户3D图形图像处理能力弱的问题.根据模拟训练特点,建立用户需求模型,将模糊理论引入资源调度技术中,实现虚拟资源的动态调度;结合检查点回滚、虚拟机备份和虚拟机迁移技术,实现系统高效动态容错,保证了系统的稳定性与可靠性.实验证明,“云训练”系统改善了传统模拟训练系统中资源的按需共享能力,提升了资源利用率,保证了模拟训练效果.     

虚拟样机设计仿真环境中多领域工具集成的研究

多领域工具集成是复杂产品虚拟样机设计仿真需要解决的技术问题之一。丈章提出了一个面向服务集成、具有良好开放性、基于标准的、即插即用的多领域工具集成平台。平台分别基于标准的对象服务中间件(如CORBA／COM／EJB／．NET／Web services等)和HLA／RTI提供了两条软总线，实现单点设计与协同仿真两阶段的集成管理。平台提供工具集成的核心支撑服务，提供相应的服务引擎，实现工具的即插即用。结合标准对象服务中间件技术、模型驱动体系结构(MDA)以及组件技术，平台实现了分布、异构的不同软硬件，不同网络和不同操作系统环境中设计仿真工具的协同工作。     

基于HLA/Virtools的高炮武器系统仿真平台设计

针对在开发模拟训练系统过程中,开发人员工作量大,系统开发效率低和效果不理想等问题,提出了一种可视化开发工具(Virtools)与高层体系结构(HLA)相结合的解决方法.该方法利用HLA的模块化建模的思想,将整个仿真系统的功能划分成若干个联邦成员,进行分布式系统仿真.从设计系统的体系结构入手,划分联邦成员功能、建立FOM文件,并针对仿真平台开发中的Virtools与HLA/RTI的互操作、HLA/RTI BB的开发、模型的脚本设计等问题进行了深入的研究,并提出了解决方案.最后基于此方法设计了自行高炮武器系统仿真平台,实践表明系统的开发效率有了较大的提高,态势显示在实时性及逼真度方面均达到了较好的效果.     

HLA多联邦系统的实现问题研究

随着计算机、网络和仿真技术的不断发展，仿真需求和应用范围不断扩大。重用已有系统实现广域网(WAN)上的大规模分布式仿真演练已成为军事训练亟需解决的问题，而实现基于高层体系结构(HLA)的多联邦仿真系统的互连是当前的研究热点，其中应用桥接技术构建多联邦系统是扩大仿真规模的有效途径。研究了桥接成员和多联邦系统的设计与实现原则，并提出了分布式桥接成员(DBF)的概念。     

新型驱护舰作战系统仿真设计与实现

仿真训练对于促进新装备战斗力的快速形成具有重要作用。针对新型驱护舰作战模拟训练的迫切需求,通过对仿真系统进行需求分析和概念建模,采用"通用加专用"的设计思想,解决了多型舰作战系统仿真兼容的问题,并设计了新型驱护舰作战系统仿真体系结构。分析了仿真系统的组成和功能,重点阐述了复杂电磁环境仿真、故障模拟等关键技术。系统实现了多型驱护舰的单舰和编队作战模拟训练,已在部队安装,训练效果良好。     

基于XMSF的潜艇战术训练仿真系统分析与设计

针对HLA在潜艇战术训练仿真系统中的局限,提出了基于XMSF潜艇战术训练仿真系统的设计方案.首先概述了XMSF,然后根据潜艇战术训练仿真系统的功能需求,分析并设计了仿真训练系统实现中的关键技术,包括系统模型库设计、仿真系统与C4ISR系统的集成、搜索引擎、网络服务质量、中间件设计等.     

通用系统仿真工具GSST

本文描述了通用系统仿真工具ＧＳＳＴ的原理和组织结构。ＧＳＳＴ可从结构、行为、功能三方面描述仿真对象，系统建模及仿真过程同时考虑对象中的定性约束和定量关系。对仿真得到的观测数据可进一步进行定性解释和归纳解释处理，以得到直观、便于理解的结果。     

辅助自动化立体仓库设计的可视化物流仿真

探讨了基于虚拟现实的自动化立体仓库可视化仿真辅助设计问题。建立了辅助自动化立体仓库设计的可视化仿真的模型，重点论述了辅助自动化立体仓库设计的可视化仿真的设计过程，具体包括辅助自动化立体仓库的设计流程，仿真模型中实体、属性、事件与策略等四要素的建立以厦仿真时钟推进机制的设计．最后以某公司自动化立体仓库设计方案为例，使用谊仿真辅助设计对方案进行优化调整，并从实际结果中得到了有效性的验证。     

跨声速流动的有粘／无粘耦合建模及其仿真方法

本文研究了跨声速流动中有粘／无粘耦合的匹配条件，构造了描述边界层的数学模型，以此为基础，结合无粘方法建立了考虑边界层效应的有粘／无粘耦合模型，发展了相应的仿真方法。对典型跨声速流动的仿真结果与实验结果的对比证明了所建模型的有效性与合理性。     

银河仿真机YHF2的CSCW环境

银河仿真Ⅱ型机的应用为我国的航天事业作出了贡献，围绕ＹＨＦ２的应用，软件研究则是一个重要的课题。基于ＹＨＦ２的ＣＳＣＷ系统是以ＹＨＦ２为中心，并作为用户（客户）的服务器的系统。本文从分布式客户／服务器结构出发，阐明了基于ＹＨＦ２的ＣＳＣＷ工作机制。     

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。     

一种实时系统中实现可视化仿真模拟测试的方法

探讨了一种为复杂的嵌入式系统搭建软件仿真平台的方法,给出了详细的系统架构和前后台的设计。该方法通过网络协议将界面开发工具和程序开发工具联系起来,从而实现了仿真平台的界面直观、操作方便。这种方法的特点是实现简单,具有通用性,可应用于一般生产监控实时系统中。     

军用分布式交互仿真(DIS)原型系统的实现研究

讨论以军事训练为目的的分布式交互仿真技术,分析了ＤＩＳ设计需考虑的若干主要问题、一致通信环境、仿真应用开发的客户服务器环境,并在此基础上给出一个ＤＩＳ原型系统的网络结构、功能原理与性能分析。     

离散／连续系统仿真语言IHSL

本文介绍了自行研制的离散/连续系统仿真语言IHSL。IHSL是一个通用的仿真语言,适用于广泛的领域。与其它通用语言相比,IHSL具有以下特点:(1)模型,实验,参数分离处理功能;(2)对实体流模型的描述能力;(3)对加工设备和物料处理的建模能力;(4)能与有关软件组成一体化仿真支撑环境.所以IHSL除了作为通用仿真语言使用以外.更适合于对制造系统的建模和仿真。 IHSL是用C语言开发的。目前已能在多种机型上运行。     

绕地飞行器GPS/INS组合测量系统

采用全球定位系统 /惯性导航系统 (globalpositioningsystem/inertialnavigationsystem ,GPS/INS)组合方式实现对绕地飞行器定位和姿态测量。通过对可观测性能分析 ,得出了这样的结论 :仅用伪距和伪距变化率为观测量的组合系统对姿态角误差的可观测性较差。引入GPS载波测量信息作为观测量 ,可以提高姿态测量的可靠性和准确性。采用接收机自主完整性检测 (receiverautonomousintegritymonitoring ,RAIM)技术实时剔除异常数据 ,总结一种改进的自适应滤波算法进行数据处理 ,较之常规的Kalman滤波算法 ,收敛速度更快 ,平稳性更好。计算机仿真验证了算法的有效性     

基于并行处理的分析仿真解决方案

分析仿真是以复杂问题分析为目的的一类仿真活动,在国防及国民经济各领域的应用日益广泛。随着仿真应用的不断深入,如何提高分析仿真的运行效率成为急需解决的问题。讨论了分析仿真的计算特点,指出了当前国内采用HLA体制、基于分布式网络解决方案存在的不足,分析了分析仿真的潜在并行性及面临的挑战;从国外分析仿真应用发展趋势以及国内实际情况出发,提出了基于高性能并行计算的分析仿真系统层次式体系架构,该方案可充分挖掘分析仿真的并行性,能有效支持分析仿真应用的运行和开发;同时该方案采用层次式架构,各层次内部功能相对独立,使得整个系统更易于维护和升级。