舰艇信息融合系统的仿真测试环境研究

信息融合系统的测试与评估是信息融合领域内的一个非常重要的课题,但是目前该方面的研究尚缺乏系统与深入,因此有必要对信息融合系统的测试评估理论和方法进行研究。考虑到信息融合系统的复杂性,采用实物测试的 不现实也是不可能的,所以进行测试和评估时,往往需要建立一个仿真的测试环境,通过这个测试环境产生测试数据,本文以舰艇信息融合系统评估为例介绍了计算机仿真技术在信息融合系统的性能评估中的作用,给出了该系统中的部分仿真模型和测试剧本的设计方法。     

面向虚拟仿真环境的RTI性能测试研究

针对虚拟仿真环境中RTI的性能需求设计测试指标,测试指标包括对RTI能够支持多大规模的分布式虚拟仿真进行的规模支持能力测试;属性更新延迟和交互的延迟更新;反映系统在单位时间内能够处理的最大容量的数据包的吞吐量测试;在联邦成员连续请求时间推进的情况下,RTI对其请求的响应时间的时间推进请求响应测试;联邦成员在占用一定的计算时间时,对系统其它性能指标的影响的基于盟员负载的真实仿真测试。对于上述测试指标,提出了相应的测试方案,通过对测试数据的分析比较不同RTI和盟员开发的实现方案如:RTI的体系结构、本地线程方式、数据传输的打包方式对RIT性能指标影响的定量分析,进一步提出得到满足分布式虚拟仿真环境要求的实时性RTI的技术实现方案。     

基于HLA的Web服务效能评估技术研究

依托OMNES仿真平台搭建通信网模型,提出一种基于HLA框架的半实物仿真环境构建方案对Web服务响应访问请求的效能评估技术进行实验研究.通过想定控制终端,定制、下发想定脚本至各联邦成员,接入真实Web服务进行测试,汇总、分析测试数据,评定被测服务的效能等级,发布效能评估报告,给出评估指标在“直连”与“仿真”两种测试模式下的统计曲线图.实测结果表明,该效能评估系统对于改进Web服务的并发访问性能设计具有良好的指导作用.     

一种力的动态测试和仿真

介绍一种新研制成功的阶跃力测试装置，并提出了一种新的力仿真测试法，该装置具有两种测试信号输出，其中一路产生力值和波形已知的无质量仿真力；另一路是将无质量仿真力和到有质量的测试系统。输出动态力的曲线，根据系统响应，建立测试系统的动态数学模型，设计系统的动态数字补偿滤波器，用计算机软件对测试系统的动态参数进行补偿，实验结果表明，动态力的测试误差小于1％，该方法可推广用于科学试验和工程应用中。     

基于SVM的模拟测试生成的改进算法

在一些测试生成算法中,通过数/模和模/数转换器将模拟系统转换为离散数字系统,使得测试生成和响应分析在数字信号领域进行。提出了一种基于支持向量机（support vector machine, SVM）的模拟测试生成算法,通过SVM解决采样空间的线性分类问题,生成的测试序列可直接作为激励信号作用于被测系统,通过输出响应即可判断是否故障。为了减少计算代价,采用一种非等间距方法压缩脉冲响应采样向量,在降低采样空间维度的同时保证了测试生成的有效性。     

Web环境下的火工品感度虚拟仿真测试

应用WWW上的虚拟现实建模语言VRML，制作了可在Internet上应用Ⅲ和Netscape等普通浏览器进行交互操作的火工品感度虚拟仿真测试系统，对实现该测试系统的关键技术进行了论述。该虚拟仿真测试系统具有高度的真实效果，使操作人员如同在实地进行真正测试一样，是虚拟现实技术在万维网上的具体应用。     

基于SMP2的仿真模型测试方法研究

仿真模型的有效性评估一直是建模与仿真领域研究的重要课题。在工程大系统的仿真模型集成过程中,由于传统仿真模型的验证方法受到建模方法和建模语言的多样性以及模型重用语境变化的影响,使工程总体难以确定导致系统行为产生偏差的模型单元。从测试的角度以SMP2（仿真模型可移植性规范）为基础提出层次化语境驱动的仿真模型测试方法论,从测试框架的描述机制、测试框架的分解机制以及面向测试的仿真模型验证方法等三个方面讨论方法论的具体内容,为基于SMP2的仿真模型提出可测试性设计方法。     

嵌入式Linux系统实时性能测试研究

为了对比分析嵌入式实时Linux系统和嵌入式Linux系统的实时性能差异,提出了软硬件协同测试的思想,以任务响应时间和中断响应时间为切入点,依托软件编程和硬件辅助设备分别测试了二者的实时性能。测试结果表明,经过实时化改造后的Linux系统其实时性能较标准Linux有了很大改善,尤其是在有背景负载情况下这种改善更为明显。分别给出了软件和硬件测试的原理和方法,通过两者测试结果的对比分析,相互验证了测试结果的有效性和合理性。     

船舶自动舵和自动避碰算法仿真测试平台的研究

采用MatLab的Simulink工具箱和实船实验测试船舶自动舵和自动避碰算法，存在风险大、调试周期长、费用高的缺点。基于全任务船舶操纵模拟器，研究可用于测试船舶自动舵算法和自动避碰算法的仿真测试平台。详细介绍了该测试平台的体系结构、系统功能、接口设计，并以船舶航迹保持算法为例仿真测试了该算法对一艘商船的控制效果。该平台已成功应用于船舶自动舵和自动避碰算法的测试。     

基于UML实时扩展的嵌入式软件测试用例生成技术

将统一建模语言(unified modeling language, UML)和对象约束语言(object constraint language, OCL)引入嵌入式软件测试领域,首先提出了一种基于UML实时扩展的嵌入式软件测试建模过程。然后,给出了UML状态图和类图的实时扩展方法。最后,结合航空电子系统嵌入式软件测试用例生成过程,详细阐述了被测系统的静态和动态建模,提出了扩展的测试序列定义及其生成方法,最终将所生成测试用例采用扩展标记语言(extensible markup language, XML)格式存储。工程应用验证表明,上述方法可充分发挥UML作为工业标准的工具资源优势,提高嵌入式软件测试用例生成的准确性、有效性和自动化程度。     

基于可扩展层级架构的异构系统信息交换

联合试验要求构建大规模分布式实时仿真环境。仿真体系结构主要解决模型的互操作、组合和重用,在通信性能和扩展性方面存在不足,难以满足实时性需求。本文提出了一种基于数据分发服务的仿真系统互联架构,利用其优势可以建立高实时性、易扩展的仿真系统。将仿真系统、仿真系统交互信息映射成为数据分发服务(data distribution service, DDS)实体,建立实体间的公布/订阅关系,可实现仿真系统间的信息交换。以数据为中心的公布订阅机制规定“只有属于同一数据空间的公布者和订阅者之间才能建立公布/订阅关系,该机制限制了架构的扩展性。利用Domain桥将两个数据空间相联,通过主题映射实现不同数据空间的信息交互,以提高仿真架构的性能和扩展性。最后,通过两个原型试验发现了映射模型与系统性能的关系,证实了Domain桥的功能和性能。     

基于钟差检验的GNSS授时欺骗检测与识别

针对牵引式欺骗对授时接收机危害性强且难以检测的问题,基于授时欺骗的实施原理分析了授时解的变化规律,利用欺骗实施后钟差必然累积异常的特点,提出了一种钟差构造检验统计量的授时欺骗检测与识别方法.分析了该方法的检测性能,并通过蒙特卡罗仿真验证了理论的正确性.最后使用软件接收机对TEXBAT(Texas spoofing te...     

空空导弹仿真结果动态一致性检验方法

仿真结果的动态一致性检验是空空导弹仿真系统可信性评估中的热点和难点,也是空空导弹试验鉴定的重要保证,因此,必须对其进行检验.首先,提出了空空导弹仿真结果动态一致性检验方法,该方法可以在没有说明具体分布形式情况下给出一致性检验拒绝域,并且对空空导弹仿真数据没有任何限制,即对平稳和非平稳的数据序列均适用,并且不需要对数据进行预处理,提高空空导弹仿真结果动态一致性检验的可信程度,该检验方法是一种定量的检验方法.工程应用结果表明,该方法能够很好地对空空导弹仿真结果和实测结果之间的动态一致性进行检验.     

基于DDS的像质处理提升仿真系统设计与实现

在分布式图像仿真系统中,各子系统具有很强的异构性,如何通过网络确保子系统间数据传输的可靠性、实时性和互操作性是一个十分棘手的问题。提出使用数据分发服务(data distributed service,DDS)来构建一个分布式的像质处理提升仿真系统,该系统包含系统管控、图像仿真、处理提升、性能评估和可视化5个子系统,通过DDS既能将5个相对独立的子系统纳入到统一的信息网络中,又能实现海量图像数据的实时可靠传输。并将DDS与传统的传输控制协议/因特网互联协议在网络传输性能(传输时延、吞吐率、丢包率)方面做了比较,试验结果表明DDS具有更低的传输时延、丢包率和更高的吞吐率。最后通过DDS实现了像质处理提升仿真系统的功能测试,验证了DDS技术能够有效解决分布式条件下数据实时可靠交互的问题。     

军用物资装卸搬运作业系统建模与仿真研究

在军用物资作业组织、装备编配、保障方案拟制等工作中，通常需要对给定系统完成给定任务的能力和各环节装备配置的合理性等进行评估。通过对军用物资装卸搬运系统的作业分析，在EXTEND仿真平台上建立了物资装卸搬运系统作业仿真模型；利用随机试验方法，获得系统作业的完成时间、各个作业环节服务台的排队长度、等待时间及各装载设备的利用率等仿真结果统计数据，可为评估系统保障能力、科学制定设备配置方案提供依据。     

可靠性增长试验的优化设计

讨论了以系统失效率为目标、试验费用和试验时间为约束条件的优化问题,运用梯度投影法得到了最优解;然后讨论了以试验费用为目标、系统失效率为约束条件的优化问题,运用Lagrange乘子法得到了最优解。仿真算例表明,两种算法的效率都较高,按照优化后的分配方案安排可靠性增长试验,能得到最大的收益     

RTI性能测试分析

运行支撑系统(RTI)是高层体系结构(HLA)仿真系统运行的核心支撑软件，RTI性能直接影响到仿真系统开发的成败。首先全面分析并定义了RTI性能；接下来从数据交换性能和RTI服务性能两方面深入研究了各性能指标的测试方法，以KD—RTI为重点介绍了KD—RTI、pRTI和RTI1．3NG—V6的部分测试结果，并对三者性能进行了比较分析。结果表明，KD—RTI符合软件开发的各项性能要求，能满足一般的实时仿真需要，在丢包率和数据传输速率方面具有较好的性能。     

多站时差定位性能试验评估技术

本文给出时差定位系统相关法时差测量误差模型,并以此为基础,建立了多站(大于3)时差定位性能试验评估方法.首先,给出了多站时差定位误差模型.其次,引入了信噪比对时差测量影响因素,提出了时差定位系统的相关法综合时间测量误差参数化模型.第三,给出了基于最小二乘法的综合时间测量误差参数估计方法,估计出综合系统参数和时间测量误差常数项.第四,给出了多站时差定位误差等效推算方法,该方法能够根据单条试验航线的时差定位数据,推算综合时间测量误差参数,进而获取任意位置的定位误差.最后进行了仿真验证,表明本文提出的时差定位性能试验评估方法优于传统固定时差测量误差模型定位性能试验评估方法.     

基于面向服务的通用任务规划仿真集成方法研究

采用基于Service oriented architecture(SOA)的集成框架实现了仿真环境中无人机系统的通用任务规划模块功能的集成.给出了具有系统之系统特点的多无人机综合仿真环境UAVSSE体系结构设计和多层次集成方法.将任务规划功能模决抽象为任务规划服务,基于Web Services技术实现通用的任务规划服务封装.利用注册、发现和绑定机制,任务规划功能能够动态地集成进仿真运行,并能为多架无人机和多个地面系统的仿真提供任务规划服务.通过综合仿真环境中的原型系统验证了相关技术,结果表明基于面向服务方法的任务规划集成能够为多UAV仿真环境提供有效的任务规划功能集成,弥补了HLA在构建动态"系统之系统"仿真中的不足,并能为未来的仿真系统和真实UAV一体化运行提供借鉴.