王爱民[1]2001年在《面向对象的弹道模拟仿真技术及其实现研究》文中指出本文围绕面向对象的弹道系统仿真技术，研究了弹道系统仿真的概念、内涵，力图较全面地把握有关理论基础。全而考虑各种实际因素，建立了六自由度弹道模型和弹道方程，并编写了数值计算程序。对比了而向过程的程序设计方法和而向对象的程序设计方法，指出面向对象的方法是有效的；讨论了对实现弹道计算可视化至关重要的、体现计算机图形学成果的类库；设计了若干通用的类，以解决弹道计算的可视化问题。以Alias应用编程接口OpenAlias为实例，讨论了必须掌握的工具及开发环境设置；给出了OpenAlias插件程序的标准架构，完成了用于六自由度的弹丸飞行的仿真程序，给山了经过可视化程序的处理结果。
霍卫东[2]2007年在《高炮武器系统作战模拟与效能评估研究》文中认为高炮武器系统模拟(仿真)是军事仿真学在防空武器系统领域的一个重要研究内容,近年来相关的理论研究比较多,但成体系成系统的研究还比较少,目前我国尚无以计算机及计算技术为核心的高炮火控系统作战模拟及综合评价系统,因此研究高炮武器系统作战模拟与效能评估有着重要的军事应用价值。分布式交互仿真技术近年来发展迅速,已经广泛应用于作战模拟、武器装备的研制与实验。本文将分布式交互仿真技术应用于高炮武器系统的模拟研究,把高炮武器火控系统实现的主要功能分布在基于PC机构成的实时分布式网络节点上,采用面向对象的建模技术对各功能节点进行建模研究。采用UDP网络通信协议实现网络各节点之间的信息传递和处理,并对网络任务线程进行合理规划,确保实时通信和任务同步,从而实现对高炮武器系统的作战模拟与仿真。在效能评估方面,本文针对不同需求层次的用户提出了两种评估模式,一是针对操作手和指挥员的作战效能评估,建立了过程评估和目标评估两种评估模型;二是针对模拟(仿真)设计人员的系统效能评估,在高炮武器系统效能评估的基础上,对WSEIAC效能评估模型提出改进,使之应用于模拟(仿真)平台系统。
李润平[3]2005年在《发射靶场测控中心数字仿真系统研究与设计》文中研究说明当前，各种类型的航天器飞行试验任务日益增多，经常会出现多发任务交错、重迭准备与实施的情况。测控中心实时数据处理系统，担负着航天器飞行试验过程中数据处理、信息交换的重要使命，是测控中心的核心软件，必须确保其万无一失。 为了考验整个数据处理软件系统的实时性、可靠性、容错性，以及与其它各系统间的协调性，必须建立适合航天发射靶场现状的数字仿真系统，能在无测量设备提供测量数据的情况下，用软件的方法对原始测量数据以及各种信息交换内容进行仿真，提供给测控中心实时数据处理软件系统进行实时处理，模拟出航天器从发射至正常入轨，或者航天器在主动段、自由飞行段及再入段等各阶段的遥测、外测数据及测控设备工作状态，从而调试和演练测控中心实时应用软件，使其能够更好地适应实战发射需要。 论文首先分析了发射靶场测控系统体系结构及测控信息流程，在此基础上，根据实时任务信息格式约定对数字仿真系统的数据结构进行定义，设计了软件的总体结构及相关数据接口和运行模式；利用相关数学模型及飞行动力学原理进行仿真计算，得出遥、外测设备的仿真测量数据及基地间仿真信息，进而设计并实现了各类测控信息及飞行器故障信息的仿真模型；最后，在测控信息仿真模型设计基础上，建立模型的仿真算法给出相应算法描述，并对仿真结果进行了分析。 靶场测控中心数字仿真系统对于提高测控系统实时应用软件的可靠性，缩短其研制周期有重要意义。通过多次任务检验，该数字仿真系统在实际应用中发挥了明显作用，并取得了很好的效果。
王孜[4]2010年在《基于HLA的探空火箭仿真系统的轨道仿真模块体系结构与实现》文中研究指明随着计算机网络技术以及数值仿真技术的发展,仿真技术越来越多地应用到航天航空领域。探空火箭仿真系统正是基于这一背景而提出。其中,探空火箭运载系统仿真作为一个重要联邦,它结合了探空火箭仿真系统中两种最主要的仿真技术:HLA分布式仿真技术和数值仿真技术,通过探空火箭运载系统数值模型的实时计算结果,还可对视景中的探空火箭飞行过程进行驱动,模拟探空火箭飞行的全过程。本文重点对探空火箭仿真系统进行了以下几个方面的研究:首先,分析了探空火箭系统仿真任务的特点和需求,并针对其采用探空火箭六自由度飞行模型进行仿真。同时,考虑到风对探空火箭飞行轨道的影响,选用自动变步长迭代的方法,模拟探空火箭的风修弹道模型。然后,分类介绍了比较常用的仿真方法,介绍了分布式仿真技术的发展历史和现状;着重介绍了HLA的思想和主要特点,以及HLA规则、接口规范、对象模型模板这叁方面组成;介绍了联邦运行支撑环境RTI;说明了基于HLA的分布式仿真技术能很好地体现探空火箭仿真系统的设计与运行要求,对应用于探空火箭仿真系统中具有重要价值。最后,重点研究了探空火箭运载系统仿真任务的特点,采用基于HLA的分布式仿真技术,设计了探空火箭运载系统轨道仿真模块分布式仿真平台的结构、接口和联邦对象模型,将联邦划分为管理者联邦成员、人机交互联邦成员、探空火箭联邦成员、和观测者联邦成员,对每一个联邦成员进行架构设计、接口设计,并编程实现。在仿真平台中嵌入了探空火箭飞行轨道计算模块和风修补偿模块,实现了一个适用于多种探空火箭,能够验证探空火箭飞行轨道并对其进行风修补偿的,可扩展的分布式仿真平台。
董良[5]2013年在《多功能捷联惯性导航仿真平台方案设计及实现》文中进行了进一步梳理与平台式惯导系统相比，捷联惯性导航系统具有轻质量、小体积和低成本等诸多优点，这也是惯性导航系统的主流发展趋势。针对捷联式惯导系统的导航算法验证和性能测试是一项繁琐而复杂的系统工程。如果以实物基础进行试验将会导致系统开发周期长，成本急剧升高，采用计算机仿真技术结合一定的物理通讯设备可以很好的解决这个问题。在这种情况下，本文对多功能捷联惯性导航仿真平台软件进行了研究。针对真实捷联惯性导航系统难以进行无损的重复工程实验问题，根据捷联式惯导系统特点，设计并实现了一套多功能捷联惯性导航虚拟仿真平台软件。针对不同运动载体的轨迹特点，仿真平台实现了惯性器件信息、卫星接收机信息等多种传感器信息的仿真，并基于VC++编程语言实现了载体模式选择、导航信息仿真、结果对比分析、信息多维显示等多种功能，并创新性的使用了Measurement Studio套件中的Graph3D控件实现了叁维航迹的实时显示与对比。为了使仿真得到的数据更好的传输给导航计算机进行导航解算，并对导航计算机及其算法进行性能分析与验证，还针对底层硬件通信板块需求进行了分析，并定义了相关变量文件，设计了硬件设置界面，以实现可以按照特定的通讯协议需求将相关数据发送给导航计算机，并将导航解算得到的导航数据传输给仿真平台软件进行数据的显示、对比和存储。测试表明，该仿真平台能够有效实现数据仿真、解算、显示、对比、分析等功能，为相关导航系统算法的验证提供了多种数据源，实现了捷联惯导系统的高效仿真，具有易维护、易扩展和效率高的特点。并可以将仿真所得数据或历史数据通过各模拟仿真接口输出给惯导系统导航计算机进行有效的仿真测试。
邹成璐[6]2007年在《空军XX指挥自动化系统的模拟训练系统设计》文中指出本文以XX指挥自动化系统的模拟训练系统设计为背景,结合自己在其中所做的主要工作,对与指挥自动化系统模拟仿真有关的几个关键技术和设计中遇到的实际问题进行了研究。首先,在综述模拟训练和模拟训练系统的基本概念与国内外发展状况的基础上,对指挥自动化系统及其建模、仿真技术进行了初步研究,总结抽象出了指挥自动化系统仿真的基本概念框架和模型框架。接着,进行了XX模拟训练系统的总体方案论证和设计,包括分析系统功能需求、提出系统设计原则、确定系统硬件软件结构及其计算机配置,以及对模拟训练软件系统进行模块划分、功能描述等顶层设计。然后,主要围绕空情综合保障(也即计算机生成兵力CGF)、辅助决策与指挥控制、操作控制台操控显示这叁种XX模拟训练系统的最重要功能,对其实现思想从理论与实践的结合上进行了较深入的研究。最后,以考察空情想定制作能力和在各种空情想定下的自动化指挥控制协调能力为主要内容,对整个XX模拟训练系统进行了测试试验及效果分析。在论文研究和设计实践中,针对指挥自动化系统的多因素决策特点,提出了以目标类型及其基本属性为主,兼顾被保卫对象的权重等其他因素,建立目标威胁程度数据库和威胁评估模型的威胁评估方法;针对键操作命令解析提出了“开放式命令组合解析”方式;针对系统信息显示提出了基于图元与图片组织的类层次图形显示方式。这些都为提高系统性能发挥了重要作用,属于创新性工作。另外,用软件方法实现全系统时钟同步和网络传输延迟补偿,从而确保事件理解的一致性,以及以单线条显示方式产生余辉效果和以分区刷屏方式消除屏幕闪烁现象等,也是作者和同事们在设计实践中提出并采用的行之有效的新见解。
黄天平[7]2005年在《高寒山地条件下雷达侦察仿真系统研究》文中研究表明随着军事技术的发展,传统的雷达训练手段已经越来越难以适应现代战争的需要,特别是在高寒山地条件下,气候严寒、空气缺氧、雷达机动性差、没有真实的侦察目标,这给雷达侦察训练造成了很大的困难。而仿真技术因其具有经济性、可重复性、高效性、安全性等优点,正成为我军武器装备研制和科技练兵的重要手段,采用仿真技术进行雷达操作训练对于提高我军高寒山地条件下雷达侦察训练的水平具有非常重要的现实意义。论文在深入分析研究高层体系结构HLA标准规范及运行支撑环境RTI服务和作用的基础上,针对我军高寒山地地面机动性差、中远程杀伤炮弹多、空中目标活动频繁、空中电磁干扰强等特点,对高寒山地雷达侦察训练仿真系统进行了探讨研究,确定了其体系结构及总体方案;以炮瞄雷达为主体,以飞机、导弹和炸弹为目标成员,建立了基于HLA分布式交互仿真规范的系统仿真模型,为提高高寒山地雷达侦察训练水平提供了新的技术手段。论文主要工作和创新如下:1、通过对雷达侦察系统的分析研究,提出了仿真系统的总体思路、关键问题及解决方法,给出了高寒山地雷达侦察仿真系统的总体设计方案;2、对雷达侦察的原理进行了深入研究,建立了无干扰和有干扰条件下雷达侦察的仿真模型,给出了包括自卫式噪声干扰、远距离支援干扰、转发式干扰、应答式干扰和无源干扰条件下的干扰信号模型;3、按照我军高海拔战区炮瞄雷达作战的部署要求,结合人员与武器装备的实际情况,基于HLA规范建立了合适的雷达、导弹和目标飞行器模型。将这些模型实现为仿真成员,即可组建成为雷达侦察仿真训练系统。论文最后对课题工作进行了总结,并对今后的研究工作进行了展望。
钟启俊[8]2004年在《炮弹内弹道试验计算机仿真分析系统研究》文中认为许多年以来，工厂在炮弹的研发、设计定型和生产定型以及批量生产的质量控制过程中，炮弹的内弹道试验参数是一个很重要的技术指标。其传统的试验方法为：利用铜柱测压法和电测压系统来测试炮膛压力；用电子测时仪及区截装置测量初速。这种试验方法仅能获取诸多内弹道试验参数中特定点的膛压和初速，对于炮弹的设计和研发来讲是非常有限的。如果将炮弹内弹道的多种参数，如炮膛内的p-t、v-t、a-t、p-l，n-t，n-l等参数间的关系及曲线图通过数字仿真系统在计算机上进行分析，即技术人员在研发时，直接从计算机系统中获取不同方案的内弹道参数，进行比较，方案择优。该炮弹内弹道试验计算机仿真分析系统的理论原理就是利用工程数学的拉普拉斯方程、格林函数、傅立叶级数和欧拉算法，在经典和两相流内弹道模型的基础上，补充新的数学物理模型，再利用软件开发工具进行编程。当炮弹弹丸和发射药的性能等参数输入计算机时，通过内弹道仿真软件系统进行计算和分析，从而深刻地研究炮弹内弹道性能，进而大大减少实弹射击试验次数和降低科研成本费用，加速炮弹的研制进程，以提高弹药的研发质量。 本文对研究课题的背景及意义、系统模拟仿真的基本概念、可视化、内弹道模型与试验数据分析理论、内弹道数值模拟与试验结果分析、炮弹内弹道试验计算机仿真系统、叁维仿真软件开发技术方案等内容进行了阐述和论证。 该仿真分析系统的精确性和真实性取决于所建立的内弹道数学物理模型的正确性。本文参考了有关炮弹内弹道方面的书籍，对经典内弹道和现代两相流内弹道数学物理模型进行了相关的归纳，并根据历年来工厂大量的炮弹内弹道实测的试验数据，利用MATALAB软件，用曲线拟合的方法，建立了相关的数学模型。 为了使仿真分析系统软件的整体构架合理可行，本文就仿真技术参考了大量的有关系统仿真技术的书籍，请教了多年从事软件开发和设计的专家、教授，从而制定了该仿真分析系统的软件构架的总体设计思想，即为了实现内弹道计算结果的实时叁维动画仿真，达到较佳的动画仿真效果，实现动画过程的实时控制、曲线输出等功能，拟采用3DMAX软件来建模，实现模型的准确性和叁维图像效果；以微软的Visual Studio为软件开发平台，调用OpenGL标准图形库，进行Visual C++编程，将3DMAX模型移植到Visual C++的编程环境中，采用编程控制动画生成、运行过程及实时弹道数据接口与曲线绘制。选择这种技术方案不仅能达到显示实时的弹丸参数和曲线图形，而且能够使弹丸的运动姿态画面栩栩如生。 由于该课题涉及的学科广泛，要最终完成该课题，需要足够的时间、物力、科研经费和众多的从事软件开发和弹道研究的专业技术人才作保障；本人提出该重庆大学硕士学位论文中文摘要课题的总体设计思想，归纳相关的数学物理模型，做了该课题的部分工作，课题的后续工作将在以后完成。
张鑫[9]2014年在《卫星导航欺骗干扰信号仿真与检测关键技术研究》文中研究指明随着卫星导航系统在国民经济和军事领域的广泛应用,以及电子技术的飞速发展,欺骗式干扰不仅逐渐成为了卫星导航系统的重要威胁,甚至具备了产生灾难性后果的能力。可见,卫星导航欺骗干扰相关技术的研究,已经有了很大程度的必要性和紧迫性。特别是在军事领域,包括炮弹在内的各种运动载体上安装的单天线或天线阵接收终端都需要采用抗欺骗技术,才能保证载体运行时导航与制导系统输出结果的正确性。然而,正是由于欺骗干扰的危害性和终端平台的复杂性,无论是军用或民用的欺骗干扰相关技术,都难以在实际环境中进行研究和测试。因此,欺骗干扰信号仿真技术作为能够提供低成本、高精度、可配置、可重复欺骗干扰研究与测试平台的技术,在理论和工程上具有重要研究意义。在此背景下,论文针对当前欺骗干扰信号仿真和欺骗干扰检测技术中存在的问题,开展了以下四个方面的研究工作:(1)针对卫星导航欺骗干扰信号仿真时,所使用的传统宽带信号高精度延时控制方法存在时域与相关域延时测量一致性、延时控制复杂度和实现资源消耗难以兼顾的问题,提出了基于NCO相位的宽带信号高精度延时控制理论和基于Hermite插值的高采样率基带信号波形生成方法,并将两者结合得到了新的宽带导航信号延时控制方法。在0.1ns的延时控制精度要求下,所设计宽带导航信号高精度延时控制方法具有与可变分数延时(VFD)滤波器方法相同的时域与相关域延时测量一致性,与传统NCO方法同样低的延时控制复杂度,并且硬件乘法器资源消耗相比VFD滤波器方法大幅减少约91.4%;(2)针对弹载接收终端的欺骗干扰信号仿真过程中,使用传统分段多项式方法生成弹体接收导航信号的自旋多普勒频移时,存在模拟参数更新周期急剧减小,系统运算负荷显着增加的不足,提出了基于刚体微运动的弹体多普勒频移模拟生成技术。通过将微运动和微多普勒频移引入弹体接收信号的多普勒频移建模,并以微多普勒频移自身特性参数作为模拟生成参数,有效解决了模拟生成自旋多普勒频移时模拟参数更新周期过小的问题。对100Hz自旋弹体自旋多普勒频移模拟生成的仿真分析结果表明,所提方法可在模拟参数更新周期为100ms时满足误差要求,远优于传统分段多项式方法要求的小于1ms模拟参数更新周期;(3)针对目前基于天线阵的欺骗干扰检测技术缺乏对阵元阵型要求、检测算法、检测性能的详细分析等问题,采用代数方法证明了利用阵元间载波相位差无模糊表示信号到达角的阵元阵型要求,提出了基于载波相位双差高斯二次型的天线阵欺骗干扰检测技术,以及由最小检测门限和检测盲区限制的检测性能分析方法。对正叁角叁元阵检测性能的数值分析表明,在载波相位测量精度为0.01周,阵元基线长度为一倍波长,虚警率为0.01时,对任意到达角入射的信号,其欺骗干扰检测概率小于0.99的检测盲区占整个到达角区域的面积不超过6.7%,可在绝大部分情况下获得良好的检测性能;(4)针对当前基于天线运动或天线阵的欺骗干扰检测技术硬件及算法实现复杂度高的问题,提出了基于载波相位双差广义似然比的旋转天线欺骗干扰检测技术,可直接利用旋转单/双天线接收终端输出的载波相位测量值进行欺骗干扰检测。在相同的信号入射来向下,以检测盲区大小比较天线阵方法与所提旋转天线方法的检测性能。分析结果表明,在0.25Hz旋转频率,0.5倍波长旋转半径,20秒单次检测时间下,旋转单天线方法的欺骗干扰检测性能已经优于一倍波长基线长度的正叁角叁元阵,而旋转双天线在仅1秒的单次检测时间下最高可相比以上叁元阵减小74.6%的检测盲区。最后,对论文的研究成果及其工程应用情况进行了总结,并对下一步将要开展的工作进行了展望。论文研究成果已应用于我国自主卫星导航系统的仿真测试系统核心设备与高端接收机的研制等相关项目中。
李兵[10]2013年在《基于HLA的大型航天系统测试发射故障仿真研究》文中认为随着航天技术、计算机仿真技术的快速发展，为了降低风险和投入，仿真技术越来越多地应用于航天领域。为了适应我国航天任务日益增长的需求，解决没有实装训练设备的重大问题，有必要建立大型系统仿真训练系统，为提高试验训练能力、优化测试工艺流程、协调试验场接口、演练应急预案等提供平台。大型系统测试仿真训练系统包括数字大型系统仿真系统、地面测试仿真系统和故障仿真等，故障仿真的实现是系统的核心部分。本论文的目标是基于HLA设计开发大型系统测试仿真训练系统，进行测试故障仿真训练研究。论文的主要工作有：首先，简要介绍了分布式仿真技术和HLA的基本理论，依据HLA联邦开发基本步骤对大型系统测试仿真训练系统进行了需求分析，设计了基于HLA的大型系统测试仿真训练系统联邦，规划了各联邦成员组成，研究了仿真系统的实现。其次，以大型系统测试故障分析、分类为基础，设计了测试仿真故障模型，详细阐述了运用Agent理论、有限状态机理论解决故障模型实现的问题，实现了具有控制模式选择、故障可植入、发生可控制、过程可记录及复现等功能的故障仿真管理控制，综合LabVIEW和ActiveX控件技术，确定了故障仿真的软件实现方法，构建了以虚拟仪器设备为主要表征的联邦成员，组成了大型系统测试仿真训练系统联邦。最后，对运用大型系统测试仿真训练系统进行故障仿真训练进行了描述，介绍了可控模式与随机模式故障仿真训练的特点，对这两种模式故障仿真训练的实施进行了详细说明。目前，该仿真训练系统已应用于测试岗位人员的日常训练中，取得了良好的应用效益，为提升技术人员水平和测试能力提供了极大帮助。
参考文献：
[1]. 面向对象的弹道模拟仿真技术及其实现研究[D]. 王爱民. 南京理工大学. 2001
[2]. 高炮武器系统作战模拟与效能评估研究[D]. 霍卫东. 国防科学技术大学. 2007
[3]. 发射靶场测控中心数字仿真系统研究与设计[D]. 李润平. 国防科学技术大学. 2005
[4]. 基于HLA的探空火箭仿真系统的轨道仿真模块体系结构与实现[D]. 王孜. 中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）. 2010
[5]. 多功能捷联惯性导航仿真平台方案设计及实现[D]. 董良. 南京航空航天大学. 2013
[6]. 空军XX指挥自动化系统的模拟训练系统设计[D]. 邹成璐. 国防科学技术大学. 2007
[7]. 高寒山地条件下雷达侦察仿真系统研究[D]. 黄天平. 国防科学技术大学. 2005
[8]. 炮弹内弹道试验计算机仿真分析系统研究[D]. 钟启俊. 重庆大学. 2004
[9]. 卫星导航欺骗干扰信号仿真与检测关键技术研究[D]. 张鑫. 国防科学技术大学. 2014
[10]. 基于HLA的大型航天系统测试发射故障仿真研究[D]. 李兵. 哈尔滨工业大学. 2013
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