新一代分布式作战仿真的一种解决方案--联邦式作战仿真

针对当前作战仿真技术远不能满足军事需求的问题 ,提出了“联邦式作战仿真”的概念和方法 ,给出了联邦式作战仿真的三级抽象开发策略、技术框架 ,分析了运用该技术方案解决各种技术难题的基本原理     

分布式仿真系统socket迁移

在分布式仿真系统进程迁移中,除了要保存、恢复仿真进程本身的状态,进程之间通信状态的保存与恢复也是关键。通信状态主要包括两部分:进程IP地址以及进程间的交互数据。我们通过截获系统调用的方式,在用户空间完成了上述通信状态保存与恢复,实现了socket迁移。其中连接错误的监控通过心跳机制实现;进程的IP地址及交互消息被修改的系统调用透明的保存在checkpoint文件中;基于保存的上述信息,我们实现了联邦成员和RTI之间通信关系的恢复。测试结果表明该系统可以实现socket通信关系的迁移。     

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.     

一种面向对象的FMS仿真环境的实现

开发了一种基于面向对象框架的可视化ＦＭＳ仿真环境,可以模拟在不同初始条件下和实时决策规则下的ＦＭＳ的实时运行状况,并提出了一种基于面向对象模型的实用死锁检测算法,可以实现实时死锁检测及报警,最后的统计结果可为作业计划与调度规则的决策及优化提供论依据。     

一种新型UUV半实物仿真系统设计与实现

针对UUV导航与控制系统高精度仿真的需要,设计了一种支持捷联惯导、多普勒测速仪、深度传感器和GPS接收机接入的半实物仿真系统,解决了GPS卫星导航信号仿真、多普勒测速仪水声回波模拟和UUV深浅水航行深度模拟问题,进行了导航与控制系统的半实物仿真试验,分别测试了GPS导航仿真子系统、多普勒测速仿真子系统和深度模拟子系统。试验结果表明,该仿真系统满足了仿真实时性和计算精度的要求,对于UUV研制具有重要的应用价值。

Abstract：

To satisfy the requirement of high accuracy simulation of complicated navigation and control system of unmanned underwater vehicle, a new plan of simulation system was proposed, which afforded the interface environment for SINS, Doppler velocity instrument, depth sensor and GPS receiver. The GPS satellite navigation signal simulation, the acoustic echo of Doppler velocity instrument and the sailing depth simulation were solved. The simulation experimentation combining hardware was processed, and the GPS simulation subsystem, the Doppler velocity simulation subsystem and the sailing depth simulation subsystem were all tested. The results show that the simulation system meets the real-time and accuracy requirements, and the system has important application value for UUV development.     

网络控制系统实时仿真平台的设计与开发

网络控制系统(NCSs)是通过通信网络实现控制系统单元信息交换的分布式控制系统.由于通信网络的引入,有可能使控制系统的性能降低甚至导致系统不稳定,这些不利因素使得对网络控制系统的分析研究变得更为复杂.利用混合编程技术并搭建基于实时通信网络的仿真平台,可为网络控制系统提供有利的分析工具.最后以状态反馈控制器为仿真实例,证明该研究平台的优势及有效性.     

一种基于HLA的防空作战仿真框架设计与实现

为了适应未来作战环境的不可预知性,降低国防经费的不必要开支,对基于HLA的通用防空作战仿真框架进行了研究,并提出了一种可扩展的防空作战仿真体系结构(EAADSP)用于辅助构建健壮的,可扩展的虚拟或构造分布式仿真应用系统.该体系结构的设计综合和优化了虚拟仿真和构造仿真的思想.利用可扩展的防空作战仿真体系结构,为防空作战仿真与建模、分析提供了有效的方法和途径.     

一种飞行模拟器音响仿真系统的研究与实现

为了使飞行仿真更加逼近真实飞行，给飞行模拟器配置相应的音响系统是十分必要的。提出了一种基于波表合成技术的声音建模方法，和通常在频域建模或插值的方法相比，该方法具有处理速度快、计算简单、编程实现容易、能够方便处理大量声音样本等特点。给出了基于该方法的直升机座舱噪声环境仿真方案并设计实现了基于上述方案的数字音响仿真系统。实验证明，该系统能够较好的模拟直升机飞行过程中座舱内的声音环境从而提高了飞行模拟的逼真度。     

一种柔性供应链仿真系统的研究与实现

作为定量分析的有效工具,计算机仿真被广泛应用于供应链分析系统当中.然而,由于企业的业务类型多样、过程复杂,加之计算机仿真的侧重点也有所不同,这就从客观上要求了供应链仿真系统需要具有一定的柔性,以便于灵活、快速、简便的满足不同应用场景下的需求.针对这一需求,供应链仿真系统参考架构(Reference Architecture for Supply Chain Simulation System,RASCS)从模型多尺度构建、数据弹性储存、多仿真方式支持等角度支撑了供应链仿真系统的柔性.基于RASCS,实现了一种基于RASCS的柔性供应链仿真系统——开放式供应链分析系统(Open Supply Chain Analyst,OSCA),对仿真建模、模型存储、仿真方式等提供了灵活的解决方案,进而提高了仿真系统的柔性.     

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。     

船舶远程操纵仿真系统的研究

模拟实船驾控台研制生成驾控台硬件系统,按实船遥控要求开发船舶航向与主机控制参数监控软件系统;为使岸站以及指挥船能实时观测遥控船运动情况,设计远程视频监控系统.最终实现一套船舶遥控驾驶操纵仿真系统,对仿真系统的结构及其所采用的关键技术进行分析,并介绍各子系统的相关原理及功能.     

基于航空图像的航天光学遥感器成像的仿真

针对早期光学遥感成像模拟软件基于地面图像的情况,提出针对机载航空图像进行航天光学遥感器成像仿真的方法。以在一定高度下机载航空图像为基础,利用经验线性法进行反射率反演,借助于大气辐射传输软件MODTRAN对地面反射率图像进行大气修正,结合航天光学遥感器定标系数得到了灰度值图像。实际应用表明,利用机载光学遥感器对研究区域进行光学成像,通过系统仿真得到航天遥感图像,从而为目标识别、伪装效果检验等提供了有效的手段。     

快鸟数据在光学遥感器成像仿真中的应用

针对早期光学遥感成像模拟软件基于地面图像或机载航空图像的情况,提出针对高分辨率快鸟图像进行航天光学遥感器成像仿真的方法。基于高分辨率快鸟图像,采用ISODATA法进行非监督分类,得到土地分类专题图,通过地物光谱数据库进行反射率转换,从而获得地面反射率图像;利用大气辐射传输软件MODTRAN对其进行大气修正,结合卫星遥感器辐射定标系数,最终得到卫星遥感器输出图像。通过系统仿真结果表明,利用快鸟进行光学遥感器成像仿真为伪装效果检验提供一种有效的手段。     

基于COM的光学遥感成像模拟软件的设计与实现

针对早期光学遥感成像模拟软件的不足,根据该系统的使用要求和软件结构,在Windows开发平台下,提出了基于COM(Component Object Model)的光学遥感成像模拟软件的框架设计。对该系统的逻辑结构进行了研究,分析了各模块之间的调用关系,定义了各组件对象。利用COM组件的工作原理给出了相应组件实现的方法。实际应用表明,由于采用了基于COM软件技术,使光学遥感成像模拟软件大大提高了扩展性和通用性。     

基于图像仿真的对地遥感过程科学可视化研究

分析了成像链的光谱辐射响应和空间响应特性，提出一种基于图像仿真的对地遥感过程科学可视化方法。文中建立了成像链分析模型，讨论了传感器获取的三维场景像元辐幅度、探测器输出信号、随机噪声和调制传递函数等数学模型，并导出了包含传感器综合响应特性的遥感数字图像传输方程。此外，对专业软件RSIS1．0可见近红外波段的仿真模块、数据库及仿真过程作了简要介绍。最后，给出了部分仿真遥感数字图像。     

基于地物提取场景建模的热红外遥感成像仿真

热红外遥感成像仿真针对现有的方法地表场景建模工作量大,难以用于仿真大场景、复杂地表覆盖条件下的热红外遥感成像,采用对地面场景可见光或高光谱图像进行地物提取并红外建模的方法,来获得其热红外仿真,在此基础上建立大气作用仿真及传感器系统仿真,得到机载热红外遥感成像仿真系统,提供了一种高效实用的复杂地面场景热红外遥感成像仿真方法,可实现对多信源数据的仿真补充。     

基于动力学仿真软件的摆式犁油缸底座仿真研究

针对lLB-240型水平摆式犁田间作业过程中油缸底座断裂的问题，首先借助三维软件Solidworks2001建立该犁的虚拟样机模型；然后根据其结构特点，对油缸底座进行运动学和动力学分析；最后通过动力学仿真软件DDM模拟该犁田间实际工作情况，对油缸底座进行动态仿真，找出了其运动学及力学特性，为1LB-240型水平摆式犁机构的优化设计提供了有力的依据。     

基于对象Web的远程有限元仿真服务研究

Internet/Web的迅速发展为计算资源的远程共享和发布提供了开放而一致的平台，使得利用优秀的仿真软件提供远程仿真服务具有现实意义，为此，本文从分析有限元计算的特点出发，提出了基于对象Web的远程有限元仿真服务具有现实意义，为此，本文从分析有限元计算的特点出发，提出了基于对象Web的远程有限元仿真服务框架R-FEAS，框架采用浏览器/计算服务代理/服务器三层结构，具体讨论了有限元分析任务的描述和管理，计算服务代理，通信机制，后台服务软件规范及可视化技术等问题，本文最后呈现了一个简单原型系统。