面向复杂电磁环境的体系作战仿真平台设计

战争模拟可划分为战略、战役、战术和技术4个层级。国内外现有战役战术级体系作战仿真平台无法驱动技术层电磁设备专用模型，导致其战场复杂电磁环境仿真逼真度受限。借鉴柔性分析建模与训练平台(flexible analysis modeling and exercise system,FLAMES)系统模型体系架构，基于离散事件仿真系统(a discrete event system simulator,ADEVS)引擎模拟库，设计开发了一套融合战役、战术和技术3个层级，支持系统、实体和组件三级独立仿真步长设置且动态可调的柔性作战仿真平台柔性作战仿真平台(flexible operation simulation,FOSim)。通过驱动技术层专用模型，该平台可将更细粒度电磁设备模型纳入体系作战仿真回路，从而在大规模的战役战术级体系作战仿真中实现高逼真度的复杂电磁环境生成和电磁环境影响效应模拟。     

面向联合战斗仿真的多Agent协作体系研究

基于多Agent理论对战术级联合作战系统进行建模仿真,不仅可以充分利用Agent的描述能力对单个参战单元进行建模,而且可以利用多Agent协作模拟大量战斗单元的协同作战行为.所研究的协作体系主要面向信息化战争条件下的自同步作战仿真.首先对自同步作战的概念、特点以及需求等进行了讨论,以指导多Agent协作体系的开发,然后研究了一套适合于多Agent自主协同的协作体系.其目的是用于自同步作战仿真,从而用于联合作战协同方式方法的预先研究.     

"人在回路"合成训练仿真总体设计及关键技术研究

针对"人在回路"合成训练仿真规模大、实体多、部署分散、异构系统多等难点问题,研究梳理美国陆军合成训练环境建设情况,设计了基于TISA中间件的可持续演进的分布式合成训练仿真云服务架构,提出了可组合多层级合成训练仿真应用模式,解决了分布式训练仿真实时互联互通互操作、战场环境一致性、模型可组合可重用、仿真即服务等技术问题,为...     

单舰C3I仿真系统的设计与实现

在建立具有通用性的基于HLA的作战仿真试验平台的基础上,根据舰载C3I系统的构成,设计了基于HLA的单舰C3I仿真系统结构,并介绍了各个模块的功用。阐述了用于视景生成的多线程嵌入、多通道浏览和粒子特效等关键技术,利用pRTI和Vega工具开发了分布式的三维可视仿真系统,仿真系统具备良好便捷的人机接口界面。介绍了该仿真系统主要类的设计开发,并给出了仿真系统的工作流程。系统可以对每次演练进行评估、标定和回演,并能给出参战武器在作战性能方面的鉴定结果,可作为理论性辅助设备用于人员训练、作战与指挥研究和装备的性能测试评估。     

坦克单车对抗仿真试验研究

从实际应用角度出发,应用装备作战仿真方法,进行坦克单车对抗仿真试验研究,给出了坦克单车对抗试验系统的组成和结构,提出了人在环坦克仿真器实现精度控制的测试方法。对试验人员评价、试验方案设计、试验组织和试验结果处理进行了研究分析,增加了仿真的可信度,对单武器平台对抗仿真试验研究具有一定的借鉴作用。     

基于半自治Agent的CGF建模及应用研究

计算机兵力生成(CGF)是现代作战模拟仿真中的一项主要内容，将智能半自治Agent引入聚合级CGF建模与仿真中，建立一个基于半自治Agent的协同武器作战平台的联邦成员，利用半自治Agent具有的二分性——自治性和受制性，更准确的表现战场作战实体。建模过程符合HLA联邦开发执行标准过程(FEDEP)规范，此项工作在实现聚合级CGF和平台级CGF交互和互操作做出一些探索性试验。我们将这项研究应用于主战坦克作战效能仿真评估的实例中。     

基于CATIA的人员作业仿真建模、人因分析与优化

基于人体生理特性、人体测量和作业空间设计的分析研究,利用CATIA软件建立虚拟模拟环境,进行精确的企业现场人员作业仿真,对人员操作进行人因分析,并进一步优化人员操作,以提高作业效率、降低劳动强度、减少动作疲劳,获得最佳的人员作业标准.以国内某制造企业相关工位的作业为例,通过仿真、分析和优化,提出了作业改进方案,改进后的作业最大限度地满足了动作经济原则和操作舒适性原则,提高了工位生产效率.     

单舰火炮虚拟训练仿真系统设计与实现

介绍了火炮射击训练模拟器的设计过程,包括软件设计、模型计算、软件实现几个阶段。软件采用HLA框架和Vega Prime实现了火炮虚拟射击训练系统的作战仿真环境。对设备的操作使用进行了模拟,为受训人员提供火炮射击的设备虚拟训练环境。计算了火炮的外弹道仿真模型,使用matlab软件绘制了火炮的外弹道。介绍了火炮的射击效果评定和火炮的弹道误差模型,使大家熟悉火炮的模拟训练和作战过程,了解火炮作战和训练指标的计算和用途。     

先进的制导仿真实验室

先进制导仿真实验室(AGSL)是用于导弹闭合回路半实物(HWIL)仿真的现代化设施。它包括一个五轴飞行运动模拟器(FHS),一个计算机图象生成系统(CIG)和一个红外场景投影机(IRSP)。由于电子联合公司(EAI)的Simftar计算机和先进制导仿真实验室的结合,使得马丁-马里埃塔电子,信息和导弹系统公司能够提供实时的半实物仿真和人在回路(MIL)的仿真,以便进行武器和火控系统的设计,分析和试验。先进制导仿真实验室和技术计算中心(TCC)的仿真测试实验室(STL)之间通过一条光纤线路连接。通过这条线路可以在这个远程实验室中使用PT-2000和其它先进制导仿真实验室的设备进行人在回路和半实物仿真的研究。     

工程级和交战级仿真系统体系结构研究

提出了工程级和交战级仿真系统体系结构,指出该体系结构由数字仿真层和硬件在回路中的仿真层组成.还提出了工程级和交战级仿真支撑环境体系结构,指出该体系结构由建模与仿真支撑环境、建模与仿真资源库以及相应的模型标准组成.以联合建模与仿真环境JMASE为例对工程级和交战级仿真体系结构的实现方法和技术进行了详细研究.     

人体运动的形象化建模与仿真

人体运动的仿真在分布虚拟战场环境仿真，灾难救援训练，交互式防暴演习等领域有重要的应用。人体是由200多个关节组成的复杂形体，本文采用层次化，关节化的建模方式对人体进行建模，从实用角度，通过运动学方法得到各关节旋转角，根据研究对象的特点，采用基于多摄象机跟踪固定在人体上的标记点的光学测量方法，在此基础上实现人体空间测量数据到关节运动角度的转换，驱动三维高逼真度人体仿真模型，并应用于战场环境士兵仿真以及救援操作作业人员的仿真应用，取得良好的仿真效果。     

装备战场损伤仿真系统的研究

针对我国现代实战经验数据缺乏、新型装备损伤数据获取困难的现状,提出了从装备作战仿真产生装备被弹数据,再进行装备毁伤模拟得到毁伤部件和毁伤效果的装备战场损伤仿真研究思路,设计了以数据库和模型库为支撑的分布式、可异步运行的系统结构,并讨论了系统开发中的关键技术:智能作战主体、虚拟战场环境、杀伤机理建模、毁伤分布和毁伤效果仿真。该系统具有可信度高、易于扩展等优点,为开展装备战场损伤研究提供了最为经济、有效的途径。     

三维虚拟士兵建模与仿真研究

针对三维虚拟士兵在军事仿真领域的需求,重点研究了虚拟士兵几何外形特征的快速重建,动作分析与合成,行为模型等关键技术,并基于OpenGL开发了具有较强通用性的数字化三维虚拟士兵生成与模拟开发平台(3D Soldier Pro SDK)。该平台在三维战场仿真、城市反恐作战仿真等领域中有广泛应用。     

分布式潜艇作战系统仿真设计环境研究

分布式潜艇作战系统仿真设计环境是目前国内功能较全、规模较大、技术较新的潜艇作战系统仿真平台,是数学仿真环境和半实物仿真环境的综合集成。该仿真设计环境可在较真实的水下战场环境中,利用异地分布的设备和仿真模拟器进行互操作,完成潜艇作战系统及分系统的仿真、验证和培训等应用,通过Stage软件的集成实现对整个仿真过程中战场态势的实时显示,并能对仿真结果进行评估。     

海战场环境实时红外视景仿真

海战场环境实时红外视景仿真已成为提高军事训练水平的重要手段,也是对装备进行性能评估的重要方法。简单介绍了红外视景仿真的发展现状,并依据视景仿真步骤重点对目标模拟和背景模拟进行具体研究;对如何提高实时性给出了具体思路,最后对红外视景生成结果进行分析。所仿真的红外视景符合实际情况,效果逼真,可以用于对装备的性能评估和战术应用研究。     

基于刚体运动学仿真的坦克训练模拟系统研究

根据坦克部队作战特点,以计算机技术、网络技术、系统仿真与模型方法为基础,将HLA与坦克分队战术训练相结合,把分散在不同地点的人与设备"连接"到同一模拟训练环境中;将虚拟现实技术与半实物仿真模拟器相结合,建立具有时空一致性的系统合成的虚拟"战场环境";将刚体运动学与解析几何相结合,解决坦克实体模型视景仿真和坦克直线运动与转向运动中的六自由度刚体运动学模拟技术。遵循这一技术路线,完成了以计算机仿真技术与军事训练专业的复合应用为目的的分布式坦克训练模拟与分析系统。     

虚拟高炮仿真训练系统

论文设计实现了一种用于训练高炮操作手的虚拟高炮仿真训练系统。它既可训练炮手的操作能力,又可对炮手训练效果进行评估,还能挂接在DIS仿真系统中,作为大型作战仿真训练系统的一个子模块,进行合成训练,因而能显著提高高炮操作手的训练效果。     

侦察信息融合处理仿真系统的设计与实现

介绍了一种侦察信息融合处理仿真系统的设计和实现方法，该系统由战场剧情仿真系统、数据融合处理系统和数据库系统构成。其中数据融合处理系统是整个系统的关键部分，由基于jerk模型的机动目标融合跟踪模块、基于模糊推理的目标识别模块以及态势感知模块组成。系统模拟了主动雷达，被动雷达，敌我识别器，通信侦察设备等多种传感器对海空战场态势进行综合感知的信息处理流程，构建了侦察信息融合处理仿真系统，并对一个典型的战场场景进行了仿真实验。     

一种空间战场视景仿真系统的开发

通过分析空间战场地形模型的特点,比较了不同的地形生成算法。提出了一种用纹理简化地形文件LOD(Level of Detail)的方法,并据此创建了适用于空间战场环境的地形模型;针对Vega软件环境中碰撞检测过量占用系统资源问题,设计并实现了一种简化的碰撞检测方法;创建了由多种飞机、雷达、战车等组成的三维实体模型库;在以上几种技术的基础上构建了一个空间战场视景仿真系统。     

红外成像制导导弹虚拟战场仿真

红外成像制导导弹的战场环境包括导引头所探测到的目标，背景和干扰，本文提出了一种仿真方法模拟产生其战场环境，由目标，背景，干扰，大气，传感器五个模型相互作用生成，通过分析目标，背景和干扰的红外辐射特性，采用CIG技术将目标和干扰叠加到背景中，产生三维动态图像，真正实现战场环境的任意可变，加入导引头仿真模块，可以在实验室中考核制导系统的战场适应性，这正是外场打靶中难于考核或不能考核的重要性能。