外部硬时钟在半实物仿真中的应用北大核心

为保证高动态运动下的仿真可信度以及三轴转台、高精度惯导等仿真设备的安全,通常对于半实物仿真系统具有严格的实时性要求。提出一种以Windows+RTX实时系统平台为基础,使用外部硬件时钟产生定时信号的定时方案。使系统运行周期定时任务时具有良好的时钟定时精度。大量测试对比结果表明,在系统高负荷运行时外部硬时钟定时的方法比使用软时钟定时的方法体现出了更高的稳定度与定时精度。在分布式实时仿真系统中该方法具有重要工程应用价值。     

高精度GPS观测数据的实时仿真研究

针对高精度GPS观测数据实时仿真的需求,研究了观测数据仿真的基本原理、系统功能组成及适用于实时仿真的数学模型.考虑到模型实现的时间约束特性,将仿真系统结构划分为非实时层、弱实时层和强实时层,并采用分布式仿真结构建立了卫星导航观测数据实时仿真系统.算例结果表明:系统满足强实时性要求,观测数据仿真具有较高精度.     

通用计算机实时仿真技术

通用计算机由于各种相互兼容的标准硬件及丰富的应用软件支持而获得了广泛的应用,但通用计算机往往运行多任务的操作系统,这种通用操作系统一般不能满足半实物仿真的实时性要求。讨论了通用计算机半实物仿真的实时时钟获取方法,重点研究了通用操作系统的帧时间不稳定问题。提出了保证实时仿真帧时间的几种方法,并建立了一个具体的通用仿真计算机系统。试验结果表明,基于通用计算机的实时仿真是可行的。     

实时仿真管理程序(SFZG)

在实现7911动态飞行仿真实验室的工作中,我们设计了这套实时仿真系统的管理软件。它实现对系统运行的控制,同时还具有方便系统运行的操作,人—机交互,系统调试等功能。SFZG是一个具有一定通用性的程序系统,反映了实时仿真系统的一般运行过程。本文简要地介绍了系统的工作原理,程序结构和它所提供的功能。     

实时空地作战仿真系统

现有的分布交互仿真系统实时性较差,只能使用简化的武器模型来实现多武器对抗.本系统以地空导弹作战对抗系统为例,阐述项目研制仿真系统的总体设计方法,实现了分布交互仿真技术与半实物仿真系统的结合,提高了分布交互仿真系统的内部精度.此系统的设计为提高分布仿真中模型精确化和半实物实时仿真系统扩大仿真规模提供了一种可行的方案.     

基于HLA的TDMA同步问题研究

联合战术信息分发系统JTIDS(Joint Tactical Information Distribution System)系统采用无中心节点的时分多址(TDMA)的网络接入协议,针对TDMA网络时隙同步的要求,各终端必须有统一的时间基准的特点。基于HLA/RTI仿真平台,对网络延迟进行了测试,针对RTI中联邦成员的时间延迟很不稳定的问题提出并实现了一种简单高精度的软件时钟同步方法。该方法既可以降低网络延迟不确定性的影响,又考虑了时钟漂移的影响,具有很好的精度。     

火控仿真用的计算系统使用研究

一、引言在已具备的计算系统的基础上或者在一定的经费条件下配置实时仿真计算系统,必然要考虑在实时仿真时如何采取措施,使其计算系统尽可能地扩大仿真功能。在保证需要的制度上提高速度,节省仿真经费。本文是以简化的飞行系统数字仿真为例,分别在模拟机、数字机及数、模混合计算系统解算这类数学模型,并比较其优、缺点。最后通过在火控动态仿真试验室进行使用,研究火控实时仿真计算系统     

基于IEEE 1588频率补偿算法的研究

为了满足网络高精度同步亚微秒级的精度要求,研究了一种频率补偿算法。该算法可以动态地对系统中时钟节点的晶振频率进行补偿,以此来解决由于晶振的时漂、温漂以及本身固有的抖动、漂移和偏差导致的时钟晶振频率的不稳定性问题,从而使时钟具有良好的守时性,保证了主从时钟的偏差恒定。仿真分析表明:当主从时钟由于晶振频率不同产生偏差值时,随着频率补偿算法的执行,频率补偿方案的确能够提高晶振频率,减小时钟周期,使从时钟尽量与主时钟保持一致,从而验证了该算法的可行性和有效性。     

基于FPGA的数字复接系统的同步技术研究

针对数据大容量通信时常因同步问题而面临失败的问题,分析了数字复接系统工作原理,探究了收发端高精度时钟基准同步方法在时钟校正的应用,以及位同步和帧同步的典型同步技术,并利用FPGA仿真验证了数据复接过程。数据通信依赖于收发端同步技术的建立,认为将收发端时钟同步、位同步、帧同步应用在复接系统的不同部分,能够共同作用以实现收发端数据传输的同步。卫星双向时间比对法能够有效校准收发端的高精度时钟,校准精度优于0.5 ns;数字锁相法能够自动将收发端时钟校准到同频同相的状态,有效实现位同步;在每个数据帧当中加入帧同步信号可以使收发端自动判断每一帧的数据传输状态。FPGA技术为数据仿真提供良好平台,利用其完成了过零信号的提取和数据帧同步的复接的仿真,达到预期效果。     

适于坐标支援的航迹滤波算法研究

在网络化作战系统中,外围战需要实时接收来自目标指示雷达或制导雷达的坐标支援信息,其精度是外围战射击目标的保障.通过对某型雷达传统滤波算法的自适应调整,解决了传统方法在目标机动阶段精度差的问题;通过仿真分析,该方法满足精度指标,能够达到实战的要求,具有一定的工程实践价值.     

一种新的基于重复共轭对称构前导的OFDM同步算法

针对基于重复共轭对称结构前导的OFDM系统,提出了一种延迟相关与对称相关相结合的符号同步新算法,在搜索出定时度量峰值位置的基础上,使用固定门限搜索出第一条路径。理论分析表明该方法可以实现性能良好的符号同步。在静态多径信道和6径典型市区信道条件下对新提出的算法进行了仿真,仿真结果表明所提算法可有效抑制传统的基于对称定时度量同步算法中存在的定时位置偏移,获得准确的定时性能。     

基于"当前"统计模型的分段模糊跟踪算法

分析了"当前"统计模型的自适应跟踪特性,界定了其适用机动范围.提出了一种根据目标机动强弱分段调节系统方差,且在各机动段内基于新息变化强度又实时模糊调节方差的自适应跟踪方法.该方法从宏观、局部及微观多层次动态调节系统方差,兼顾了跟踪的快速性和精度.仿真结果表明,在目标机动较强时,首先提高跟踪快速性,使其快速稳定,再着重改善精度;机动较弱时,平稳提升跟踪精度,微调其快速性.该方法取得了较好的跟踪效果.     

武器系统仿真试验中的时空一致性处理方法

随着仿真技术在军事领域中应用的不断深入,武器仿真试验中的时空一致性处理问题尤为重要。阐述了由于时钟不同步导致对时间和空间理解的不一致及对仿真精度的影响;详细分析了时空不一致产生的因素;并以某型武器模拟试验系统为例,提出了武器系统半实物仿真试验中处理时空一致性几种实用且可行的方法。     

自行火箭炮自动装填系统训练模拟器研制

为实现自行火箭炮自动装填系统工作过程的图像仿真。将实际拍摄的装填过程运动图像用动态压缩技术进行数字化,在多媒体创作系统环境下取得对数字图像的逐帧控制,再辅以动画及静止图片,构成仿真图像,然后利用可编程逻辑控制器,完成外部开关量及模拟量与主机的实时通信,最终实现外部开关量和模拟量对图像的实时控制及图像状态对外部执行部件的实时驱动。     

地磁计转数定时修正引信的定距精度研究

提出了一种基于弹载地磁传感器计转数引信自主初速测量、根据实时测量速度修正弹丸作用时间的定距弹系统工作方法,并对影响该系统定距精度的各误差源进行了定量分析,计算得某30弹丸1000 m定距精度为4.32 m.结合试验,证明基于地磁计转数测速定时修正技术可以实现较高的引信定距精度、有效提高弹药对目标的精确打击能力.     

基于χ~2检验的惯性/卫星紧耦合系统故障检测与隔离方法

研究了一种基于χ~2检验的惯性/卫星紧耦合系统故障检测与隔离方法,该方法可利用故障检测函数自动识别单个卫导故障,并实时剔除故障星重构观测信息序列,从而避免了对紧耦合系统的影响。构建数字化仿真环境对所研究的故障检测与隔离方法进行了仿真,仿真结果表明,该方法可在卫星发生故障时及时检测并隔离故障星,并自动实现观测信息重构,保证了紧耦合系统的精度和完好性。     

基于组件的C4ISR系统效能仿真环境

本文借鉴HLA/RTI的思想以及国内外在C4ISR系统仿真领域的相关技术 ,结合C4ISR系统仿真的需求和对象Petri网模型的特点 ,在综合分析基于组件的软件设计方法及组件模型的基础上 ,提出了一种基于组件的C4ISR系统效能仿真运行环境。该环境为高层建模屏蔽了底层消息分发、时钟同步等具体细节 ,减少了仿真应用开发的工作量 ,提高了仿真应用开发的效率 ,并能有效地支持模型重用     

高速多路复用数字滤波器硬件设计

数字滤波器(DF)是语音、图象信号处理以及数字通信中广泛使用的一种部件。由于数字滤波器中包括了大量的乘法运算,因此提高其速度,使之能实时地在系统中运行,是目前较为引人注目的一个研究课题。本文提出一种用 TTL 集成电路和 EPROM、RAM 等构成的数字滤波器硬件,可以在1兆赫时钟频率下,以十六位字长,每秒处理31.25千个抽样。在不做任何改动的情况下,可以把时钟频率提高到3兆赫。本文设计的硬件电路,可以十分方便地与各类微机接口,且能使 CPU 付出的开销减至最低限度。由于处理速度快,可以通过时分复用的方法,构成高阶数字滤波器,或者是多道复用数字滤波器,具有速度快和灵活性好的特点。     

基于可行使用方案的舰船热力系统RMS仿真论证研究

舰船热力系统因使用、故障、维修和保障的复杂性,通过建立数学模型的解析方法不能满足其RMS论证的需要,而基于最小设备清单的MonteCarlo仿真法也因组成设备存在性能退化而不适合作为系统的故障判据。文章利用基于热力模型确定的可行使用方案替代基于逻辑关系确定的最小设备清单,按照系统在部分设备故障后是否还具有可行使用方案来判别系统是否故障,设计了基于可行使用方案的舰船热力系统RMS仿真流程,在仿真流程改进的基础上编制了舰船热力系统RMS论证软件。算例验证表明,改进的流程能够在保证仿真精度的同时,具有较高的计算效率。     

RTW在某型直升机飞控系统半物理仿真中的应用

开发高性能可靠的飞控计算机是直升机研制的重要一步.在试飞之前,需要对飞控系统进行全面的仿真测试.基于Simulink的RTW工具箱和嵌入式VxWorks操作系统,提出一种进行飞控系统半物理仿真的方案.详细说明了仿真平台的组成、RTW的配置方法和生成实时仿真代码的过程.仿真时应用了RTW的外部模式,说明了其原理和具体配置方法.深入分析了RTW生成的目标文件中直升机模型信号量和参数的存取方式,并提出了一种可行的办法.最后给出仿真结果并验证了该方案的可行性,此方案已经应用于进一步的试飞工作中.