成像制导半实物仿真系统设计研究

红外成像制导系统是一个技术要求高的复杂大系统。介绍了导弹红外制导控制仿真系统的组成、功能及仿真过程,同时阐明了成像制导半实物仿真系统设计中涉及到的图像目标模拟、图像导引头的介入方式以及制导部件仿真测试和图像生成等问题的解决和设计方法。     

红外导弹制导系统的半实物仿真系统设计

对导弹系统的核心部件——制导系统进行半实物仿真是导弹系统研制中最经济和有效的手段之一。论述了红外制导系统半实物仿真系统的功用,给出了其原理框图,对其中几个关键技术:运动学方程特性的仿真建模、目标背景与对抗特性的生成技术、计算机软件和接口技术、校准设备与故障检测等的实现进行了深入地分析,并介绍了其具体的设计方案。     

BTT控制系统半实物仿真方案 设计及试验结果分析

BTT控制系统半实物仿真试验以BTT试验器为背景,配合BTT控制技术研究可全面验证导弹控制系统设计。给出了半实物仿真试验方案、方法及试验结果分析,试验结果表明BTT控制系统设计满足最小侧滑(近似零侧滑角)倾斜转弯的技术指标要求,半实物仿真试验方法正确。     

基于通用接口适配器的半实物仿真系统设计与实现

针对航空领域通用接口半实物仿真环境的应用需求,在构建虚拟集成与仿真验证平台的基础上,提出了基于ARINC664接口适配器的半实物仿真系统的实现方法。以ARINC664接口适配器的工作原理为牵引,明确半实物仿真系统的设计原理和方法,搭建半实物仿真验证环境,并基于北斗定位处理机的硬件在环仿真场景对系统进行验证测试,结果表明,系统的设计与实现是正确、合理的。     

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。     

基于亮点模型的无线电引信回波模拟

半实物仿真系统是研究和评估无线电引信引战配合特性和评估无线电引信引战配合效率的重要手段,根据目标的体目标特性,建立了导弹无线电引信的亮点模型,并根据所建模型设计实现了无线电引信半实物仿真系统的核心部件--目标回波模拟器,通过实际引信半实物仿真试验,证明亮点模型和回波信号模拟器满足引信引战配合试验要求.     

面向作战仿真的导引头动态成像过程模拟方法研究

作战仿真技术被广泛应用于体系仿真、武器装备研制论证以及作战效能评估,在反舰作战仿真过程中,经常需要模拟红外制导导弹对目标进行探测、追踪制导以及毁伤评估,均涉及目标区域红外图像动态生成。通过分析海上目标红外特性建立了舰船红外辐射模型,对导弹飞行中动态获取目标图像过程建立了导引头动态成像模型。基于国产数字地球仿真引擎研究了作战仿真中导引头红外成像过程模拟方法,开发了海上作战对抗仿真系统并实现了不同弹目距离、不同攻击方位的红外目标图像模拟。结果表明,提出的导引头动态成像过程模拟方法能在导弹飞行过程中对不同战场环境、不同作战目标进行实时红外成像模拟,从而为作战仿真推演提供支持。     

卫星制导炸弹控制系统计算机仿真

根据制导炸弹控制飞行过程与各个分系统的特性,描述了"惯性/卫星"制导炸弹的工作过程,建立了合理的数学模型,并且通过Matlab/Simulink中嵌入S函数法,设计了一种效率高、建模简单、实现方便的计算机仿真方法.最后,以某型制导炸弹的计算参数为例进行仿真,详细分析了制导炸弹飞行过程中控制系统的工作情况,检验了系统动静态特性,验证了制导炸弹控制器参数设计的合理性;并采用蒙特卡洛法,提出了一种置信度较高的全弹系统的精度打靶仿真方法,以配合小子样飞行试验对系统性能进行评定.为进一步的半实物仿真和全实物飞行试验提供了一些有价值的依据.     

基于RTX的制导控制半实物仿真系统设计

制导控制半实物仿真系统在制导武器的研制中发挥着重要作用,是验证导弹制导控制系统设计和软件设计正确性的重要途径。传统的Windows操作系统实时性较差,给半实物仿真试验带来诸多不确定因素,采用Windows+RTX的方案,完成了半实物仿真系统的软硬件设计,通过共享内存实现Windows进程和RTX进程之间的通信,保证数据传输准确性和系统实时性。导弹制导控制半实物仿真试验结果表明：所设计的半实物仿真系统合理,并且实时性好、可靠性高、通用性强。     

红外制导仿真系统可信度评估的层次分析法

从红外成像制导导弹的半实物仿真系统的实际出发,简要介绍了系统的组成,然后将层次分析法引入到红外制导导弹半实物仿真系统的可信度评估活动中.说明了利用层次分析法评估仿真系统可信度的一般步骤,并在最后给出了用层次分析法进行可信度评估的实例.     

捷联导引头半实物仿真误差分析

针对捷联导引头参试的半实物仿真试验,就导弹的运动模拟精度和目标运动模拟精度对导引头视线角速度测量的影响进行了分析;分析结果表明,三轴转台的误差和目标运动模拟的误差直接引入到导引头的测量输出,但采取不同的试验方法,仿真设备的误差引入不同。     

主动防护系统分布式火控平台设计与仿真

为设计和验证主动防护系统的分布式火控原理和算法,设计了主动防护系统分布式火控验证平台。根据主动防护系统的攻击原理和功能要求,构造了完整的硬件结构和软件架构,给出了详细的仿真流程,并对系统中涉及的各关键技术进行了分析和建模。最后,整个系统采用面向对象的程序设计方法和虚拟现实技术,实现了数字化的主动防护系统分布式火控仿真系统平台。该平台能够在虚拟作战场景中模拟真实的作战场景,能够有效地再现主动防护系统对目标的打击过程,也为主动防护系统的分布式火控原理验证和功能测试提供了技术手段。     

某型训练模拟器视景系统的设计与实现

传统的实装训练方式不但耗费大量资金和军用物资,也大大缩短了装备使用寿命,训练安全还难以保证。基于计算机技术和虚拟现实技术的训练模拟器,正朝着高逼真度、互联互通和可扩展性越来越好的方向发展,有效解决了部队武器装备的训练使用需求。介绍了实现视景仿真过设计中的的几个关键技术,用Multigen Creator建立了虚拟战场环境,采用Vega仿真引擎来实现场景驱动,开发了一个导弹武器仿真训练模拟器视景系统,该视景仿真系统具有很强的可扩展性和兼容性。     

基于视景仿真技术的某型装备虚拟操作训练系统

探讨了某型装备虚拟训练系统设计开发全流程和关键性技术。运用GL Studio仪表仿真工具构建了装备虚拟操作机电面盘,MultiGen Creator软件对雷达车和训练环境进行视景建模,运用OPENGL完成装备标定瞄准镜和镜内分划的绘制,通过VEGA视景驱动和DOF技术实现了装备随动操作,系统实现技术复杂、难度高,涉及的技术对其它装备虚拟操作训练系统开发具有重要参考价值。     

机载脉冲多卜勒雷达图像模拟框架

对计算机模拟机载脉冲多卜勒雷达图像框架进行了研究。主要讨论了在机载雷达图像模拟中运用目标和基于数字地形的地杂波和海杂波的雷达图像的模拟机理,给出了图像生成的一般步骤。由于背景图像生成时的计算量较大,影响仿真的实时性,模拟器设计中对仿真模型进行简化,研究了快速算法来降低运行时间。在Windows环境下采用VC++开发语言完成雷达图像仿真软件的设计,在某型机载雷达的训练模拟器中得到应用。     

VRML在电传动装甲车辆虚拟试验中的应用

传统的虚拟现实系统通常是基于C /OpenGL的,对硬件配置要求高、不利于网络传输,在MATLAB环境下进行调用和渲染时运算量大、实时性差.一种基于VRML虚拟现实技术和MATLAB仿真技术的虚拟试验方案,有效地解决了电传动装甲车辆动态仿真的实时性问题.运行结果表明,该方案简便可行、运行可靠,很好地满足了虚拟试验的要求,为MATLAB环境下的可视化仿真提供了一种有效方法.     

基于WTK的装备维修训练虚拟现实系统建模与仿真算法

结合装备维修训练虚拟现实系统(VEMT)的研制,建立了基于WTK(虚拟现实工具包WorldToolKit)的VEMT层次结构模型和仿真场景图,并介绍了VEMT的主控模块仿真算法、场景图仿真算法、立体显示仿真算法和虚拟手抓取物体算法.     

三维运动捕捉技术在消防模拟训练中的应用

从角色模型的创建、消防员个性化动作数据的捕捉和处理以及利用该数据对模拟训练场景里消防员的驱动,探讨了如何将三维运动捕捉技术应用于消防模拟训练中。结果表明：三维运动捕捉技术的应用为解决消防模拟训练场景中虚拟消防员实时动画问题,人员疏散的视景仿真问题等探索了道路,奠定了基础。     

防暴火箭弹发射器虚拟样机建模及仿真分析

以某型防暴火箭弹发射器为研究对象,应用CAD建模软件和动力学仿真软件建立了虚拟样机模型。对其单射和齐射两种状态时的发射装置进行了仿真,将振动仿真结果试验数据进行了比较,二者十分吻合。验证了将虚拟样机技术引入防暴武器研究领域的可行性,为进一步仿真研究和试验奠定了基础。     

4×4轮式两栖车可升降独立悬架方案的仿真研究

对4×4轮式两栖车的可升降独立悬架进行了方案选择与具体设计;前悬架采用双横臂式扭杆弹簧带摩擦减振器的可提升悬架,后悬架采用肘内传动式单纵臂导向机构的可提升悬架;并在此基础上用ADAMS软件建立了整车三维实体参数化模型,在该模型下对选择的方案进行了动态仿真研究.最终确定出该悬架方案形式是一种可行方案.在方案验证时,采用了虚拟样机设计技术和动态仿真研究手段,利用轮式整车模型,在ADAMS/View环境下,以操纵稳定性分析为重点,进行了车轮提升、通过性、稳态转向特性、瞬态横摆响应以及回正能力等的仿真分析.