黄凯[1]2002年在《分布式交互仿真的研究及在数据融合中的应用》文中研究表明分布交互仿真是一种新兴的仿真技术，它能够把分布于不同地理位置、异构的仿真设备连接起来，通过仿真实体间的数据交换构成和谐的、时空一致的人造世界。用分布交互仿真技术实现情报侦察数据融合系统的仿真是本文的主要工作内容。在研究了DIS(Distributed Interactive Simulation)和HLA／RTI的基础上，本文提出了基于CORBA的数据融合系统仿真模型，其中利用了实体引擎与实体属性、行为分离的方法建模，为仿真研究和建模提供了很大的灵活性。通过引入代理机制，本文采用了“发布／代理／订阅”模型，并用CORBA的事件服务实现仿真实体间的互操作。实验表明采用这样的方法不但提供了有效的数据融合仿真数据还提高了系统的灵活性、可扩展性和适用性。最后本文对系统所用到的重要仿真算法加以描述。
纪锴[2]2008年在《基于HLA数据融合仿真技术研究》文中研究指明数据融合是将来自多个传感器或多源的信息进行综合处理,得出更加准确、可靠的结论。数据融合在军事上已发展成为一个十分活跃的热门研究领域,包括中国在内的许多国家都把它列为下一阶段的重点发展的关键技术。除了军事外,数据融合在工业、交通和金融等领域也有着广泛的应用及发展前景。本文结合数据融合技术在多目标跟踪中的应用,对数据融合相关技术进行研究,设计并实现了数据融合仿真系统。首先从特征级角度分析了各种数据融合结构特点,仿真系统采用了分布式数据融合结构。根据目标做匀速直线运动的特点,仿真系统采用最简单、有效的最邻近数据关联算法进行数据关联,并应用扩展Kalman滤波算法进行目标状态估计。最后仿真系统采用外推航迹关联算法实现局部与系统航迹关联。本文采用最先进的分布式交互仿真技术高层体系结构(HLA)规范,将数据融合仿真系统分为目标数据生成、传感器数据融合、融合中心航迹关联叁个组成部分,并按照HLA的开发和执行过程模型(FEDEP)分别进行设计和开发。使用VC++6.0和VRlink提供的接口函数实现了数据融合仿真系统,使用VC++6.0结合Matlab 6.5实现了仿真系统中的Kalman滤波算法。在本文的最后部分对仿真系统进行了测试,该仿真系统为数据融合算法的研究及数据融合系统的开发提供了有效的数据及理论支持。
程山英[3]2005年在《基于DIS的多传感器数据融合仿真系统研究》文中研究说明数据融合技术是当前信息技术研究的热点。研究数据融合需要不同传感器的测量数据,通过传感器观测真实目标获得的数据需要调动诸多研制单位和作战部队进行配合,开销巨大,不可能重复进行,而以计算机为核心的仿真系统的出现,恰好解决了这个问题。将DIS应用到数据融合仿真系统可以带来仿真节点独立改换或升级,目标实时观测,按需要设置战场态势等诸多好处。 用DIS技术实现数据融合系统的仿真是本文的主要工作内容。论文首先介绍数据融合相关概念和DIS技术,阐述选择DIS协议进行数据融合仿真系统开发的必要性和实用性。然后对数据融合仿真系统进行需求分析,总体设计。在此基础上对各个模块进行了详细的设计,重点是对各传感器和目标物体的仿真建模和面向对象设计,其中,对分布式交互仿真(DIS)的协议数据单元PDU的类型、结构和格式等方面也作了说明和设计。DIS仿真系统中用到的主要技术和算法如DIS的时钟同步技术、坐标变换技术、DR(Dead Reckoning)技术等也一一作了详细描述。在这些工作的基础上建立起仿真应用与DIS对象模型的接口,实现分布交互仿真。最后给出了仿真系统的具体应用:通过不同场景产生数据融合所需要的数据,提供给各种不同方法的数据融合使用,结果表明系统能有效的为数据融合提供数据,并且系统还具有一定的灵活性、可扩展性和适用性。
赵行云[4]2006年在《软件重用技术在雷达对抗仿真系统分布式数据处理中的应用》文中进行了进一步梳理当今软件重用技术以它能有效提高软件生成率、降低软件开发成本和便于非专业领域从业人员迅速上手等优点被软件业广泛接受。但是在军事仿真软件开发中,由于其仿真领域的复杂性和多样性,软件重用技术的推行一直比较艰难。现在的军事仿真系统面临的主要问题有两个:一个是系统本身作为一个整体难以被重用;另一个是软件开发人员不是军事领域的专家,而难以有效的对部件进行仿真,往往需要浪费大量的时间去学习军事领域知识,这样不仅增加了软件开发的周期和成本,开发出的软件质量也难以保证。因此研究怎样将软件重用技术应用于军事仿真系统是一个极富理论价值和实际应用价值的课题。本文针对上述问题,将着重从两方面介绍怎么样将软件重用技术应用于雷达对抗系统分布式数据处理中的研究。首先介绍在联邦成员内部的重用:怎么样将领域建模和设计模式的思想应用于分布式数据处理中;怎样分析、提取、设计出适合雷达对抗系统的分布式数据处理的通用框架;怎样使用COM构件思想封装成员所需的数学模型。然后介绍联邦成员级的重用:作为分布式仿真的标准,HLA是一个仿真系统重用性的框架性标准,所以本课题选中HLA并将在下文详细介绍基于HLA基础上设计开发联邦成员的过程。这样从雷达对抗系统提取出一个一个通用模块,规定出标准接口,便于以后的重用开发。本课题从生成联邦成员所需内部模型到联邦整体的开发都力求做到高内聚低耦合,创造性的提取出分布式数据处理的通用框架,同时将领域模型开发和HLA成员开发分开,突破了原来成员级重用和源代码级重用的限制,并且开发出的模型均在实际仿真系统中得到了很好的验证和重用。本文没有用大量的篇幅介绍软件重用的思想技术,而是力求结合具体领域来阐述分析过程和设计思想,这样本文可以和所完成的课题成果一起,为雷达对抗仿真系统提供不仅仅是组件的重用,还有分析级别和设计、文档级别上的重用。
伍智锋[5]2003年在《分布式飞行仿真技术研究》文中研究指明本文以航空航天飞行器(如导弹、运载火箭、空间站等)为研究对象，结合飞行仿真技术、分布计算技术和可视化技术，设计开发了一套通用的、适宜飞行器系统细粒度仿真的分布式软件体系——分布式飞行仿真环境(Distributed Flight Simulation Environment，DFSE)，并系统地研究了DFSE系统从应用层子系统设计、分布支撑子系统设计、到交互接口设计的整个过程中所涉及的理论方法和技术原理。 根据飞行器系统细粒度分布仿真的基本要求和特点，DFSE系统采用了当前分布式系统设计中流行的客户／服务器模式、中间件技术和分层设计的思想，并采用面向对象的方法来完成设计与开发。它实现了仿真系统与计算机网络结构的分离、仿真系统内应用子系统和分布式仿真支撑子系统的分离、仿真任务模型与仿真应用平台的分离、以及仿真算法与仿真模型的分离，因此整个仿真系统具有很强的平台独立性、可重用性、可靠性、可移植性以及可扩展性。论文的主要贡献归纳如下： ①对参与设计完成的多个工程应用项目及其研究对象模型的特点进行了深入细致的分析，并在对它们所涉及的分布与飞行仿真技术进行理论深化总结的基础上，阐述了利用共享内存机制来实现仿真节点间数据交互的分布式飞行仿真通用平台的总体解决方案。 ②提出并建立了飞行仿真应用系统的分布式体系结构和软件环境——分布式飞行仿真环境。结合当前仿真领域的先进技术和理论进行了深入系统的研究，通过对飞行仿真的系统需求、任务特点以及技术要求等的仔细分析，考虑系统的通用性和可重用性，详细设计了分布式飞行仿真环境的层次化结构框架体系。 ③进行了DFSE系统分布式支撑核心层的理论方法研究和软件设计开发。通过网络通信中间件的设计，实现了分布式飞行仿真系统跨多种网络平台工作；通过对逻辑共享内存技术的基本思想、构造方法、工作原理以及分类方法等技术理论的深入研究，实现了仿真系统节点间模型数据的透明共享；通过采用事件与时间双重驱动的调度管理机制，实现了对分布式仿真系统运行的有效控制；设计并实现了DFSE系统的多种服务。 ④完成了DFSE系统仿真应用层的设计与开发。系统研究了飞行仿真任务的可分布性、分解原则、任务分配、参数分布以及仿真建模等相关技术理论；设计并实现了DFSE系统应用层的层次化、模块化软件结构体系。 ⑤详细分析了影响分布式飞行仿真系统性能的各种因素，提出了相应的性能改进方法和具体措施，并给出了综合评价系统性能的具体方法和多种性能指标。 ⑥通过对一个典型的工程仿真任务进行分布仿真实验，检验并验证了本文所研制开发的DFSE系统及其技术方法的正确性，实验表明DFSE系统软件操作快捷方便、性能稳定高效、功能强大实用。西北工业大学博士学位论文 作为仿真技术与网络技术相结合的产物，分布式仿真技术己经成为目前实现大型复杂系统仿真的主要技术途径之一。本文研制的DFSE系统是根据飞行器系统细粒度仿真的具体需要来设计完成的一套比较完整的分布式飞行仿真通用平台，它在飞行器系统论证、设计与仿真实验等方面以及相关领域中都有着广阔的应用前景。
王鹏[6]2006年在《基于HLA的空间环境要素建模与仿真技术研究》文中指出在上世纪的最后二十年，世界各国已经成功地利用信息技术、遥感探测技术、可视化技术、系统仿真技术来研究地面环境，帮助人类认识、分析和利用环境，从而为人类的活动提供辅助决策。随着人类活动范围的扩大与航天活动的增强，空间环境的研究也越来越被人们所重视。正像研究地面环境一样，空间环境是人类科学发展的下一个焦点，开展空间环境及其效应的研究，从中掌握和发现其活动规律，可以为人类利用和进入空间奠定坚实的基础。 本文通过对空间环境要素建模、可视化仿真、分布式交互仿真、数字地球等相关技术的深入研究，创造性地将系统仿真、空间信息系统的理论与方法应用于空间环境科学研究，提出了空间环境信息系统的概念，在此基础上建立了空间环境要素建模与仿真的技术框架，重点研究并实现了空间环境要素及其效应的叁维建模与可视化仿真。同时基于仿真重用、模块开发的思想，利用高层体系结构HLA(High Level Architecture)技术详细设计了“空间环境仿真平台”联邦，重点开发了“空间环境要素仿真”联邦成员。该联邦的设计与建立为空间科学的研究提供了统一的环境背景和技术开发的仿真平台。本文的创新性工作具体包括以下几个方面： 1．按照联邦开发和执行过程模型FEDEP(Federation Development and ExecutionProcess Model)，通过对“空间环境仿真平台”的功能分析，设计了“空间环境仿真平台”联邦，具体设计并实现了基于HLA的“空间环境要素仿真”联邦成员。通过对联邦成员开发流程和运行流程的深入研究，利用面向对象技术分析了“空间环境要素仿真”联邦成员的构成，设计了对象关系结构图，建立了该成员的仿真对象模型SOM(Simulation Object Model)表，利用KD-Fedwizard工具生成了“空间环境要素仿真”联邦成员。 2．提出了“空间环境信息系统”SpenIS(Space environment Information System)这一崭新概念，建立了SpenIS系统的基本理论，设计了该系统的技术框图和实现途径，讨论了系统中多维动态空间环境模型、空间环境的时空语义模型和空间环境信息的传输模型，探讨了地理信息系统GIS(Geographical Information System)与SpenIS结合的基础和方式，提出了几种适合于SpenIS开发的方法，并初步建立了空间环境数据库。引入“数字空间”的概念，利用SpenIS将研究对象和范围由地面目标和近地环境扩展至整个日地空间目标和空间环境，将“数字地球”、“数字空间”、GIS等概念和方法引入到空间环境研究中。 3．设计并实现了空间环境要素数据场的几何建模Spen-GBM(Space Environment
林朗星[7]2006年在《基于VR和HLA的电厂事故分析决策支持系统》文中研究说明电能是优质的二次能源，在现代社会的经济发展中具有其它能源无可比拟的优点。随着我国经济的持续发展，电能消耗在整个能源消耗中所占的比例日益增加。实践证明，持续、稳定供电是社会各项工作的基础和前提，电厂安全关系到国民经济的发展、社会秩序的稳定和人民群众的正常生活。 电量的不断需求导致电力系统的规模日益扩大，目前，我国电力事业已步入高电压、大电网、大机组的时代。但由于自然环境、人为错误、各设备元件故障、控制和保护系统故障等多方面的原因，使复杂的电力系统的脆弱性大大增加，而且任何一方面出现问题，都会在瞬间影响和波及整个系统，如果处理不及时和控制措施不恰当，往往会引起连锁反应，从60年代至今，国内外发生的多起重大、特大事故证明了这一点。电力事故具有潜在性、灾难性、继发性、影响因素众多等特点，提高事故分析和处理的及时性、准确性，确保稳定供电，已成为电厂生产管理决策中的关键问题。事故分析是一项复杂的系统工程，传统的经验分析方法很难做到及时、准确，利用智能决策方法和专家系统等组件，构建事故分析决策支持系统是提高事故分析效果的重要途径。 真实、可靠的信息是电厂事故分析的前提和基础，而电厂一旦发生事故，事故现场破坏严重甚至不复存在。虚拟现实技术是一种可创建和体验虚拟世界的计算机系统，它是以仿真的方式给用户创造一个实时、反映实体对象变化与相互作用的叁维虚拟世界，用户通过头盔显示器、数据手套等辅助传感设备与叁维世界进行交互。本文利用虚拟现实和交互式仿真技术HLA模拟事故发生过程，重现事故现场，提供了一种信息获取和表达的方法。 模型库和知识库是决策支持系统的两个核心组件，本文对事故分析模型的建立、事故分析知识的获取及知识推理进行了重点研究。在模型库研究方面，分析了电厂事故原因的复杂性，利用粗糙集属性重要度的思想，建立基于粗糙集的事故机理分析模型，能够找出影响事故的关键原因。防患于未然，将事故消除在萌芽状态是事故诊断的目的，本文分析了规则推理和神经网络进行智能决策的优缺点，两者具有互补性，然后提出规则推理和遗传神经网
张立民[8]2004年在《飞行模拟器视景仿真系统设计与关键技术研究》文中研究说明飞行模拟训练系统是由多种技术所构成的大型综合集成环境,视景仿真是其最重要的体现形式。本论文在研究和制造我国首台用于任务训练系统的大型飞机模拟器的过程中,对飞行模拟器的体系结构和视景仿真系统进行了详细的设计,对相关的关键技术做了深入的研究,解决了该模拟器研制的一系列技术难题。该课题通过了专家组的鉴定,并在实际应用中得到了广泛的好评。完成的主要工作和创新点可概括如下:首先,在大型综合集成环境模拟器的结构设计中,以突出多机对抗的模拟器体系结构为特色,提出了基于HLA体系结构的模拟器引擎概念,完成了庞杂的技术设计和系统的软件层次、硬件结构的设计。在此基础上,根据模拟器的实际需求,实施了六通道视景仿真系统实像球幕投影方案,并完善了具体技术细节。方案中球幕投影的水平视角180o,垂直视角可达到130o,其下视角达到了90o,如此超大下视场角的实像球幕投影,为国内首创。其次,深入研究了实像球幕投影显示系统的关键技术。其一是球幕实像投影的非线性失真校正问题。以图形空间变换为基础,推导了投影机球心安装、离轴安装等情况下的非线性失真公式,并首次提出了投影机离轴安装时,球面投影非线性失真校正的预失真算法,试验结果与工程实践证明了该仿真算法的实时性和有效性。其二,对球面投影的多眼点非线性失真问题进行了详细的分析,并通过非线性校正方法,解决了飞机模拟器的多眼点视景仿真的重大技术难题。该方法在飞机模拟器多乘员、多观察点的视景仿真方面,具有重要的应用价值。最后讨论了六通道球幕投影图像边缘融合问题解决方案。第叁,对飞行训练综合仿真系统中的叁维虚拟战场环境地形建模技术进行了深入的研究。主要研究了地形建模,特别是大地形虚拟环境的建模技术,提出了虚拟战场环境大地形建模的数据源模拟算法。同时重点讨论了地形重构技术,采用基于双叁次B-样条的地形重构算法和基于分形的地形重构算法,并提出了基于随机中点位移法的改进分形算法,该算法可以克服采用一般分形方法产生的地形各向同性的缺点,得到反映真实地形各向异性特性的真实模拟效果。这些问题的研究结果,有效地解决了地景调度与地形建模矛盾的重大技术难题。最后,研究了基于虚拟战场环境的视景仿真系统的一些关键技术。一是研究了虚拟战场环境下的碰撞检测技术。根据虚拟战场环境的特点,提出了相关的碰撞检测技术算法,并对该算法进行了详细的论证。采用该算法,仅检测感兴趣区域的碰撞,可大大降低计算机检测运算量。二是基于粒子系统的环境特效的技术实现问题。在阐述了粒子系统原理的基础上,得出了虚拟战场环境下的火焰、雨雪模型,以及实现效果,满足了虚拟战场环境的仿真的需要。
贾长江[9]2009年在《TDMA数据链传输性能建模与仿真研究》文中研究表明数据链是战场各种平台之间进行实时数据交换的主要手段,能够有效的提高整个作战体系的协同作战能力。作为数据链设计和研究的核心技术之一,数据链报文的传输性能分析对于作战效能有着直接的影响,而与此紧密相关的是数据链路层的时隙分配协议的分析。因此,对于数据链应用背景下时隙分配策略进行理论研究和相关性能指标分析,能够有效的推动数据链技术向前发展。正因如此,这也成为当前数据链研究领域中的热点之一。混合时隙分配策略是当前最新的时隙分配理念,但目前发表的文献中缺乏对其在数据链应用下的深入分析和验证。鉴于此,本文将重点放在对混合时隙分配策略应用到数据链中的过程进行建模,并设计实现相应的仿真平台来进行验证。主要研究工作包括以下几个方面:1.建立混合时隙策略的数据链报文传输模型。首先分析了混合时隙策略的工作机制以及适合其的伪中心节点数据链运行结构,在此基础上分析了该结构中伪中心节点和普通节点的报文传输过程。然后结合排队论,分析研究了含有伪中心节点和普通节点两类不同优先级报文的传输过程排队模型,并给出了解析结果,以及将这种分析结果推广到具有多类优先级报文的情况。2.提出了转发式的数据链仿真平台结构。在对混合时隙策略和伪中心节点结构分析的基础上,结合对现有数据链仿真平台的特点研究,提出了综合分布式仿真框架HLA和网络仿真软件OPNET的转发式数据链仿真平台结构。区别于传统的数据链五层完整协议仿真模型设计,此次将数据链应用层与其他传输各层分离开来,设计为不同的仿真联邦成员。在此基础上分析了该结构带来的时间一致性问题和分布式仿真控制的相关设计,实现了各数据链节点之间报文的正确转发,从而推进仿真平台的正确运行。3.实现并运行了该仿真平台原型系统。由于转发式结构中不同联邦成员之间较低的耦合性,使得原型系统开发可以采用不同的技术和工具来同步实现不同的联邦成员。同时设计了不同的仿真测试场景,通过运行原型平台以及对仿真结果数据的分析,验证了混合时隙报文传输延迟分析和不同交互报文的时间漂移分析的正确性。
甘斌[10]2003年在《基于SSA的分布式视景仿真系统研究与实现》文中进行了进一步梳理视景仿真作为虚拟现实和仿真技术相结合的产物，充分发挥了两种技术的优势，属于虚拟样机(Virtual Prototyping，简称VP)的主要研究内容。计算机仿真技术、虚拟现实技术和网络技术的飞速发展和相互渗透，为视景仿真技术的发展开创了更为广阔的领域。分布式视景仿真作为新兴发展起来的仿真技术，为武器装备研制、战术演练和训练提供了非常有效、经济的手段和途径，它有利于缩短试验和研制周期，提高试验和研制质量，节省试验和研制的经费。 本文的主要研究内容和创新点可归纳为以下四点： 1．结合视景仿真的应用领域，提出一种描述虚拟环境的方法——视景空间，形式化描述了视景空间中的基本元素，分析了基本元素间的相互关系，并在此基础上提出了一个通用的、可扩展的虚拟环境体系结构SSA。 2．在分析国外典型分布式视景仿真系统的框架特点的基础上，基于SSA提出了相应的分布式视景仿真系统框架以支持武器系统虚拟试验。 3．探讨了分布式视景仿真中的若干关键技术问题，如基于组件的HLA开发，虚拟实体行为建模、视景仿真的多通道显示等问题，并给出了系统实现时拟采用的解决办法。 4．在以上理论研究的基础上，设计和实现了一个支持武器系统虚拟试验的分布式视景仿真系统SimStealth，并通过在多个具体项目中的应用，验证了方法和体系结构的合理性、适用性、可扩展性。
参考文献：
[1]. 分布式交互仿真的研究及在数据融合中的应用[D]. 黄凯. 西安电子科技大学. 2002
[2]. 基于HLA数据融合仿真技术研究[D]. 纪锴. 沈阳理工大学. 2008
[3]. 基于DIS的多传感器数据融合仿真系统研究[D]. 程山英. 江西师范大学. 2005
[4]. 软件重用技术在雷达对抗仿真系统分布式数据处理中的应用[D]. 赵行云. 电子科技大学. 2006
[5]. 分布式飞行仿真技术研究[D]. 伍智锋. 西北工业大学. 2003
[6]. 基于HLA的空间环境要素建模与仿真技术研究[D]. 王鹏. 解放军信息工程大学. 2006
[7]. 基于VR和HLA的电厂事故分析决策支持系统[D]. 林朗星. 哈尔滨工程大学. 2006
[8]. 飞行模拟器视景仿真系统设计与关键技术研究[D]. 张立民. 天津大学. 2004
[9]. TDMA数据链传输性能建模与仿真研究[D]. 贾长江. 国防科学技术大学. 2009
[10]. 基于SSA的分布式视景仿真系统研究与实现[D]. 甘斌. 国防科学技术大学. 2003
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