基于实时网络的半实物仿真集成平台研究

半实物仿真试验是制导武器系统研制过程的重要手段。半实物仿真集成平台的构建是对原有仿真系统的扩充和升级,集成平台包括了DOS、Windows 2000和LABVIEW RT三种操作系统,反射内存和广播内存两类实时通讯网络。介绍了集成平台的硬件构成和主要设备功能,解决了半实物仿真集成平台中的实时网络性能指标测试、实时数据采集和LABVIEW RT下利用反射内存进行实时数据传输、实时网络接口计算机设计等关键技术问题。目前,该半实物仿真集成平台已经成功运用于某制导武器的半实物仿真试验中。     

多网络半实物实时仿真平台研究

半实物仿真试验已成为现代制导武器研制过程中一个必不可少的环节。多网络半实物仿真平台是对原半实物仿真平台的升级,包括反射内存和广播内存两种实时仿真网络,Windows、DOS、LABVIEVRT三种操作系统。介绍了仿真平台工作原理,解决了RT下数据采集子系统、数据保存子系统、实时网络接口计算机等关键技术及并给出测试方法和测试结果。目前,该系统已研制成功并投入运行。     

基于HLA和反射内存网的半实物卫星对抗仿真系统

针对卫星对抗研究的需要,给出了基于HLA和反射内存网的半实物仿真系统的总体设计,完成了由反射内存网互连的四个实物模拟器的实时仿真部分和基于HLA的分布式数字仿真部分的开发,并对实时仿真条件下,HLA时间机制和消息传递方式、反射内存网通信方式,以及反射内存网和HLA应用程序的协调等关键问题进行了研究。结果表明,该仿真系统满足了仿真实时性的要求,对于卫星对抗仿真的研究具有重要的应用价值。     

一种基于光纤网络实时飞行仿真系统

提出了一种基于广播内存光纤网的分布式无人机实时飞行仿真系统,通过对系统数据交换网络和功能节点的设计克服了一般的网络环境中存在通信延迟和有限带宽等缺点,使系统实时性和扩展能力都得到保证。系统按照节点功能分为无人机动力学、运动学特性仿真,传感器的仿真,实时仿真飞行数据、飞行轨迹、三维视景显示与数据记录和遥控/遥测与地面检测等部分。半物理实时飞行试验结果表明系统设计正确,满足新型无人飞行器飞行控制系统的内、外回路动态控制功能和性能测试与验证要求。     

全系统网络延迟分析方法

针对飞行仿真系统实时性要求高的特点,构建了以以太网、实时反射内存网及现场总线技术等多种技术为主的飞行仿真系统分布式网络结构。分析了影响系统延迟的因素及其改进的方法,提出并建立了以太网、实时反射内存网及现场总线技术的延迟计算的数学模型,并提出了一种综合估算全系统时间延迟的方法。这些方法在相关的产品研发中得以运用并取得很好的实时性效果。     

基于xPC的三轴仿真转台模型辨识方法研究

从实验设计,输入信号分析以及模型验证三个方面全面进行三轴仿真转台模型辨识研究。基于xPC实时系统和反射内存实时网络设计转台模型辨识试验,用谱分析方法研究输入信号特性,采用AIC准则和广义最小二乘法实现对转台模型的辨识,最后采用统计方法和最大熵谱估计方法对所得模型进行验证。结果表明,所辨识的转台内环控制系统模型可信度较高,可以用于半实物仿真的误差评估。     

YFK-1仿真试验控制台的研究与开发

仿真试验控制装置是水下航行器控制系统半实物仿真中不可缺少的设备。论文以水下航行器半实物仿真系统为应用对象，以工业控制计算机和数据采集卡为硬件平台，采用LabVIEW开发工具，开发完成了YFK．1仿真试验控制台。该控制台接收来自ADI仿真计算机的仿真信号及外部设备驱动信号，采用A／D、D／A、TTL、光隔离、VMIC反射内存实时网络等接口，实现了多路模拟量、数字量的检测和显示。开发的系统具有控制、检测、监测和报警功能，且具有和高级语言C＋＋的接口，可以调用C＋＋的源程序，大大加强了仪器的灵活性。     

基于SINS/GPS/DVL组合导航的AUV半实物仿真系统设计

基于导航与控制一体化系统和实时网络技术,设计了一种新的采用惯导、多普勒、GPS组合导航方式的半实物仿真系统,解决了半实物仿真数据传输的实时性问题和时间协调同步问题,进行了控制系统的半实物仿真试验.试验结果表明,所设计的半实物仿真系统导航、控制算法正确,计算精度和解算时延达到系统要求.     

红外空空导弹制导控制系统动态测试技术研究

提出了一种先进的红外空空导弹制导控制系统动态测试系统的组成、工作原理及测试方法,对于导弹动态测试过程中所采用的实时分布式仿真技术、SBS高速光纤反射内存技术以及仿真软件设计技术等关键技术内容进行了剖析,对于动态测试技术所能达到的导弹控制部件实物/数字实时半实物多重组合动态仿真技术进行了阐述。系统使用情况表明,该测试环境及动态测试技术可以明显提高导弹制导控制系统的研制手段及测试水平。     

雷达制导半实物仿真误差分析

在介绍雷达寻的制导控制基本原理、半实物基本方法及仿真原理的基础上,详细介绍了雷达寻的制导控制半实物仿真系统的组成、各关键设备的工作原理并进行了主要误差因素分析,同时对关键仿真设备的误差进行研究,并建立数学模型,进一步推导出此类雷达仿真系统具有一般意义的仿真误差模型。最后通过半实物仿真试验对仿真系统的仿真精度进行验证。仿真试验表明,该半实物仿真系统的仿真精度满足控制系统半实物仿真试验的要求。     

基于实时网络的分布仿真系统设计

分析了基于以太网的分布式仿真技术在使用复杂仿真模型时的局限性,提出了基于实时网络的分布仿真系统的设计方法。针对共享内存实时网络数据吞吐量大、实时性能好的特点,设计了仿真系统体系结构,共享内存数据分发和消息传递机制,仿真系统管理方案和时间管理机制。并以此为基础,设计了一个作战仿真系统。所提出的设计方法适合于高精度模型的性能级交互仿真,以及有实物参与的分布交互仿真系统。     

基于多端口存储器的高速信号处理系统结构

多处理器间的多端口存储器互连网络形式具有低传输延迟和易于控制的特点 ,能满足信号处理大数据量、大运算量和实时处理的要求。结合流水线处理和并行处理 ,采用层次结构和模块化设计 ,实现了一种基于多端口存储器互连网络的多处理器信号处理系统结构。系统具有较好的扩展性、重建性和灵活性     

基于网络演算的远程测试系统实时性能分析

为了衡量存在复杂竞争数据流的远程测试通信网络是否满足测试数据流实时性的要求,建立了远程测试系统的网络演算模型,并在非抢占式静态优先级服务策略下,利用网络演算理论推导了远程测试业务数据端到端延迟上界的数学计算方法。最后通过对比分析仿真延迟和计算延迟,验证了该方法的有效性。在此基础上,运用该方法分析了竞争数据流对测试业务数据实时性的影响。     

武器系统分布仿真研究

对大型武器系统分布仿真方法进行了研究,提出了利用RPC（远程过程周期）和共享内存方式来实现的武器系统分布仿真设计方案及协调运行机制,它能够在异构环境下工作,并能够达到粗粒度分布仿真系统的实 时性要求。     

新型实时以太网介质访问控制协议的仿真实现

OPNET是一个功能强大的网络建模和仿真工具，在通信协议的设计，优化和评估中得到广泛的应用，本文以一种新型的实时以太网介质访问控制协议的仿真为例，介绍总线型协议建模方法，详细描述了OPNET的建模领导具过程，系统中，网络模型由节点和信道构成，节点模型描述节点的行为，由互加的模块组成，而模块的功能是由状态转移图来表示，文章介绍了节点模型和信道模型的构造，并且以介质访问控制模块为例详细描述了模块的有限状态机实现，最后通过仿真验证了协议的正确性和有效性。     

基于LSTM的LEO卫星链路自适应算法

低地球轨道(low earth orbit, LEO)卫星由于其传输损耗低、地面干扰小等优点成为空天地一体化网络的重要组成部分。由于星地传输链路的时延大,现有卫星通信过程无法实时地进行信息交互,导致系统无法适应信道的变化。针对这个问题,提出了基于长短期记忆(long short-term memory, LSTM)网络的信噪比(signal to noise ratio, SNR)预测方法,并利用预测的SNR调整系统的调制与编码方案(modulation and coding scheme, MCS),使其与快速变化的信道相匹配。仿真结果表明,提出的基于LSTM网络的SNR预测方法可以达到较高的准确度,并且根据预测的SNR实时调整MCS的方案大幅度地提高了系统的总吞吐量。     

基于IMU与sEMG混合信号的实时手势分类算法研究

为了提高表面肌电信号(surface electromyography,sEMG)的手势分类准确率,通过惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)与采集姿态信号与sEMG的混合信号,提出了GRUBiLSTM双层网络的实时手势分类算法。第1层门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)利用能量组合算子特征对混合信号进行突变点检测,定位运动态数据起始点;第2层双向长短时记忆循环神经网络(Bi-directional long short term memory,BiLSTM)使用能量核相图特征对运动态混合信号进行2个方向10种手势的分类。通过离线模型优化,分类算法识别时间低于40 ms,突变点检测精度88.7%以上,手势分类准确率为85%,信息传输率(informationtranslaterate, ITR)达到89.9 bits/min,与基于机器学习的分类算法相比,在准确率与计算效率上具有优势。     

实时战效仿真平台的研究

介绍了某个实时战效评估仿真平台的功能及特点，提出了一种基于系统级、组件级、工作站级的结构模型，并重点讨论了平台设计中时钟同步、实时任务管理、多线程同步控制、网络通信等问题。