航空电子系统动态模拟综合环境研究

通过与传统航空电子系统仿真/测试环境相比较，本文提出了一种新型分布式实时协同仿真环境（DRCSE）体系结构，并描述了利用DRCSE体系结构开发的航空电子系统动态系统综合（DSI）应用系统的原理和组成，其中重点介绍了实时网络技术的原理，组成，应用和时间延迟指标，最后展望了DRCSE体系结构的发展方向。     

机载图像处理引擎实时仿真平台

针对航空电子系统中图像处理模块数字化设计的趋势,建立了一个完整的机载图像处理实时仿真平台。该平台以电子系统级设计（ESL）方法为基础,利用Handel-C语言将视频处理系统中关键算法模块抽象为知识产权核（intellectual property core）,同时进行系统级仿真与验证,并通过FPGA实现。解决了单纯用软件实现算法实时性差、难以协同设计验证的问题。座舱综合显示和视景增强子系统被用来作为案例在该平台上实现,验证了平台仿真的实时性。     

基于微型核信息电子系统卫星姿态控制半实物仿真

提出了分布式卫星系统子星通用核心模块“微型核”的概念,设计了“微型核”关键部件信息电子系统,并结合dSPACE实时仿真机进行了小卫星姿态控制半实物仿真。信息电子系统能够进行参数采集,数据处理,信息提取和各种具体控制模式的实施等任务,是整个卫星的管理中心,简化了卫星结构造型,提高了整星可靠能力。为了验证信息电子系统的设计方案,将系统的原理样机接入卫星姿态控制闭环系统进行半实物仿真。仿真结果表明了该信息电子系统设计的正确性和有效性     

基于DSPN的浮标布阵系统建模与仿真

浮标布阵系统是航空电子系统中典型的实时嵌入式系统,系统性能评价是其发展的重要理论基础和支撑技术。以浮标布阵系统为应用背景,研究了航空电子系统原理和特点,并对航空电子系统周期性消息进行了研究。给出了一套完整的基于确定与随机Petri网的性能评价模型。通过对模型的仿真,得到了系统的性能指标总线利用率随系统运行时间变化的规律,通过对性能曲线分析,可对航空电子系统的设计和完善提供重要的理论依据。     

小卫星星载电子系统协同仿真技术研究

以小卫星电子系统的仿真为研究对象,针对传统单一环境下电子系统仿真存在的局限性,对星载电子系统与整星系统的协同仿真进行了研究.对星载电子系统协同仿真的原理进行了分析,并对星载电子系统协同仿真存在的关键性问题进行了研究,同时对电子系统协同仿真的几种实现方式进行了探讨提出了基于Matlab/Simulink与Modelsim的协同仿真解决方案.以小卫星大角度机动PID控制为背景,进行了协同仿真,验证了电子系统协同方针的可行性与实用性.该协同仿真的方法为现代小卫星的电子系统的快速设计与准确验证提供了一种新的解决思路.     

复杂的大功率液压系统仿真研究

本文描述了复杂的大功率液压系统数字仿真中容易出现的刚性问题，讨论迭代在解决此问题的仿真方法，并用该方法对一台３０ＭＮ水压机液压系统的加压过程进行了仿真计算。     

星载电子系统数字化设计仿真平台

针对卫星数字化设计的趋势,建立起面向任务化、功能化、用户化,集设计、仿真验证、开发于一体的星载电子系统数字化设计仿真平台。该平台以SoC设计方法学为基础,吸收了现有的SoC体系结构研究的成果,将星载电子系统抽象为IP模块并借助FPGA验证平台对系统设计进行验证,集合软件开发平台进行系统开发以及相应的应用软件设计。该平台的建立使星载电子系统数字化设计仿真更为灵活,同时加强对复杂设计的管理,有效的降低星载电子系统设计中的风险,缩短设计周期,降低设计成本。     

分布式实时仿真系统的实时性验证

实时仿真系统满足实时性要求是仿真结果可信的前提条件，要验证实时仿真系统的可信性首先要分析、验证实时仿真系统的实时性。由于分布式实时仿真系统组成复杂、类型多样，并且位置分散，其实时性分析更加复杂。重点分析了影响分布式实时仿真系统实时性的主要因素，提出了六个指标来分析其实时性，同时给出了各指标的定量计算模型，所提出的指标结合综合评估模型，可以判断具体系统是否满足实时性要求及满足实时性要求的程度。     

一种基于HLA的卫星仿真系统的设计与实现

针对当前卫星仿真中仿真工具可扩展性差和空间环境模型复杂的问题,设计并实现了一种基于HLA的分布式卫星仿真系统.在架构设计层面,遵循分布式系统设计思想,把系统自底向上划分为数据支撑层、仿真支撑层和仿真应用层,并基于负载均衡的考虑,设计了四个功能集中的仿真应用子系统.在系统实现层面,结合虚拟现实技术,实现了想定方案的灵活配置以及星空环境和在轨卫星的实时渲染,搭建了支持多种卫星仿真应用的通用仿真运行平台.在仿真应用层面,实现了在此平台上对卫星编队变轨过程的仿真,并实时采集仿真数据对仿真结果进行分析和评估.     

实时仿真系统参考模型

实时仿真是一个重要研究领域,我们认为复杂实时仿真系统必须分解,进行分层功能描,因此,本文根据多年实时仿真工作经验,给出了仿真计算机的体系结构,文章借鉴PERTS[8]系统,提出了实时仿真系统的参考模型。即：TGM模型、AS算法调度器、RGM模型和RACP资源访问控制协议,文章通过例子阐述了此模型的逻辑功能和基本概念。     

实时仿真算法的研究进展

从六个方面综述动力学系统实时仿真算法的一些最近的研究进展。讨论包括：快速实时仿真算法研究,实时组合算法与网络计算机上的实时并行算法;微分代数系统的实时算法与实时并行算法;实时间断处理;仿真模型信息传输误差估计;动力学系统仿真假解研究等一些新的思想和方法。     

基于物理的植物器官实时变形模拟

近年来,各种方法被用来模拟可变形物体的实时变形。提出了一种基于质点-弹簧系统的植物器官变形模拟方法,并根据交互式设计的要求开发了参数化的植物器官几何造型和弹簧模型生成方法,简化了质点-弹簧模型的构造。实验结果表明,该方法能够获得具有较高真实感的变形效果,能够适用于多种植物器官一般情况下的变形模拟;同时,参数化的几何曲面和物理模型生成能够满足于交互式实时模拟的需要。     

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。     

间断动力学系统实时仿真的分段组合算法

对于含有间断动力学系统的实时仿真问题，由于间断点的不确定性和实时仿真的快速性，无法直接采用定步长和变步长RK方法以及一般非实时间断仿真算法进行处理。针对间断点采用四阶实时连续RK公式进行预估和对间断区间进行平均分段处理的思想，构造并且研究了实时间断处理的分段组合算法．在舍间断点的分段区间上采用新的加权值法，其余分段区间应用不同阶次的实时RK公式，可以有效地提高实时仿真的精度。数值实验的结果表明该算法是有效可行的。     

一类实时间断处理的并行组合算法

对于含间断的分解的大系统,利用系统分割的并行化思想和“瞎子探路”的间断处理算法,构造并且研究了一类实时间断处理的并行组合算法,含间断的子系统采用实时RTRK方法积分并做间断处理,而不含间断的子系统采用AB方法积分,讨论了算法的误差阶和实时实现时含间断的子系统的规模与不含间断的子系统的规模之间的关系,数值仿真试验表明算法是有效的。     

用于实时仿真的高阶Runge—Kutta方法

本文简要分析低阶实时仿真算法，构造实时的高阶（ｓ＝６，ｐ＝５）实时Ｒｕｎｇｅ—Ｋｕｔｔａ方法，分析了该方法的收敛阶条件和稳定性，并具体给出了三组实时仿真算法公式，数值试验结果表明，构造的实时高阶Ｒｕｎｇｅ—Ｋｕｔｔａ方法是可行的、有效的。     

数字流域仿真系统中水流模拟技术

水流模拟是数字流域仿真模拟的重点和难点,模拟需求差别很大,不但要模拟水流的自然形态、光影效果,而且要反映水位起伏淹没、流速流态等物理特性。在大型流域实时模拟系统中,需要在计算量和模拟效果两者之间寻求平衡,根据硬件、资料、需求的不同采用不同的模拟方法。总结了数字流域仿真系统中水流模拟的几种常用方法:静态纹理法、纹理变换法、水位与纹理动态变化法、水位波动法、粒子系统;分别阐述了各种方法的实现过程,并结合具体工程实例展示了模拟效果;最后综合讨论了各方法的优缺点及适用范围。     

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。     

Class of modified parallel combined methods of real-time numerical simulation for a stiff system

A class of modified parallel combined methods of real-time numerical simulation are presented for a stiff dynamic system. By combining the parallelism across the system with the parallelism across the method, and relaxing the dependence of stage value computation on sampling time of input function, a class of modified real-time parallel combined methods are constructed. Stiff and nonstiff subsystems are solved in parallel on a parallel computer by a parallel Rosen-brock method and a parallel RK method, respectively. Their order conditions and convergences are discussed. The numerical simulation experiments show that this class of modified algorithms can get high speed and efficiency.     

银河仿真工作站实时图形显示方法

在进行半实物仿真试验时，常常需要观察某些参数的变化情况，需对指定的参数图形进行实时显示，由于在仿真工作站上显示的时间比较长，影响半实物仿真的实时性，为此，提出并实现了在银河仿真工作站上通过D／D和实时网实现的两种异地实时图形显示方法，并给出了两种方法的实验结果，实验证明这两种方法能有效解决半实物仿真的实时图形显示问题。