基于HLA的军事信息系统网仿真体系架构研究

分布式仿真系统的体系架构对于整个系统的功能实现和运行性能起着决定性的影响,为能充分利用仿真系统测试和评估军事信息系统网的性能,该文首先介绍了军事信息系统网(Military Information System Network:MISN)的组成和特点,并在分析基于数据库的仿真系统和基于HLA(高层体系架构)单联邦仿真系统局限性的基础上,得到了基于HLA的军事信息系统网分布式仿真多联邦体系框架,实现了联邦间功能转换所需的桥接联邦.该体系框架较好地完成了多通信网系的分布式交互仿真.     

基于HLA的导弹攻防仿真系统分析与设计

基于HLA建立仿真应用系统是提高作战仿真活动效率的有效途径。分析了导弹攻防仿真系统的组成和特点,在联邦开发与执行过程模型(FEDEP)基础上,结合作者的开发经验,探讨了基于HLA的仿真应用系统开发的一般过程,将其总结为系统分析、联邦设计、FOM/SOM开发、联邦成员实现与联邦集成四个步骤。给出了某地地导弹与宙斯盾防御系统攻防仿真的系统设计实例。     

基于网络接口的HLA软件开发环境研究

HLA带给建模与仿真界的资源重用及仿真系统互操作的好处已成为现实,如何将现有的仿真系统转换成HLA兼容的联邦成员,并实现联邦成员软件的快速开发及其重用,成为HLA联邦成员软件开发的一个技术方向.针对HLA软件开发环境展开研究,在分析了国内外联邦成员开发工具的基础上,提出了基于网络接口的HLA软件开发环境,实现了对联邦执行文件和联邦成员HLA代码的自动生成.     

基于HLA的联邦开发

HLA是新一代的分布交互仿真体系结构,由三部分组成——规则(Rules)、对象模型模板(OMT)及运行时间支撑系统(RTT)的接口规范(Interface Specification)。FEDEP为HLA联邦开发及运行提供了有效的技术框架。本文以我们开发的防空作战对抗仿真系统为应用背景,将FEDEP与具体工程应用相结合,着重阐述了联邦及联邦成员的开发过程和方法。     

基于HLA的空战仿真应用

HLA技术是当前仿真的趋势.给出了基于HLA的空战仿真的体系结构、仿真对象模型和联邦对象模型的设计,分析了应用的HLA接口规范.HLA应用于人在回路的仿真要求具有实时性,当前RTI软件却一般不能满足要求,需要以某种方式去解决,给出了一种解决手段.优化了三维显示盟员/数据记录盟员在HLA的应用方法.     

基于HLA的装备保障模拟训练联邦

针对当前我军装备保障模拟训练软件系统存在的互联、互通和互操作性差的问题, 在详细分析HLA特点和我军战役装备保障力量编组的基础上, 构建了基于HLA的装备保障模拟训练联邦体系结构, 并指出了HLA联邦中仿真子系统和传统仿真子系统的不同。最后, 探讨了建设HLA仿真联邦的一些方法。     

基于HLA的军事通信网仿真系统VV&A框架流程

军事通信网仿真系统是采用 HLA 架构的大型复杂仿真系统,通过桥接和代理技术实现了多个单网系仿真系统的一体化。针对 HLA 的 FEDEP 过程和军事通信网仿真系统的特点,提出了军事通信网仿真系统VV&A 的框架流程,得出几点结论。     

利用XMI实现基于BOM的仿真模型组件的交换

BOM(Base Object Model)是快速构建仿真系统或联邦的可重用信息交互包,基于BOM的仿真模型组件是BOM信息描述的实现体,作为构建仿真系统或联邦的可重用模块。通过应用模型驱动体系结构(MDA,Model-Driven Architecture)提出的实现模型交换标准XMI(XML-based Metadata Interchange),HLA(HighLevel Architecture)仿真模型组件的建模和实现在两个不同层次上实现跨平台、跨语言和跨领域间的交换,而且HLA的重用性和互操作性思想能够在除分布式仿真领域外的其他应用领域中得到推广。     

一种基于工厂机制的分布式仿真互联开发工具设计

为了支持不同仿真模型的互操作以及仿真系统之间的互联,适应分布式交互仿真的最新发展方向。首先基于工厂机制的设计模式,提出了一种用于仿真互联平台开发与设计的接口设计解决方案;其次在此基础上设计了一种支持分布式仿真互联的可视化开发工具。应用结果表明,支持分布式仿真互联的开发工具可以消除开发人员因为HLA联邦成员接口扩展的复杂性和繁琐性而带来的不良后果,为大规模分布式仿真互联提供了一个快捷的集成平台。     

基于HLA的防区外空面导弹攻防对抗仿真

针对HLA/RTI在接口规范、对象模型模板等关键技术建立分布式仿真平台的复杂性,提出了利用数字武器开发平台进行开发的方法,构建防区外空面导弹攻防对抗系统体系结构,实现了该体系结构联邦成员划分、设计联邦/仿真对象模型表等HLA仿真关键技术,并采用面向对象建模与仿真技术建立了各联邦成员的数学模型.该仿真结果表明,各联邦成员的数学模型与底层支撑环境能够相互分离,仿真模型具有良好的交互性和互操作性,可通过添加或删除联邦成员仿真不同的复杂战场想定,并可作为验证不同算例的仿真平台.     

谱分析方法在仿真结果分析中的运用

文中给出了谱估计的分析，并将它直接应用于仿真系统输出量的特性分析。对于仿真的可信性问题，讨论了相容性检验方法，特别是小子样现场试验下，仿真与现场试验之间的一致性问题。     

基于星载照射源的被动SAR系统时频同步误差影响分析

时间和频率同步问题是基于星载照射源的被动SAR系统的关键技术之一。为了研究时、频同步误差对其成像的影响,针对系统工作特性,分析了时、频同步误差的产生机理,建立了时、频同步误差模型,并利用二阶距离模型和RD成像算法,建立了完整的时、频同步误差到成像结果的传递模型,仿真验证了理论分析的准确性。理论推导和仿真计算结果指出了基于星载照射源的被动SAR系统对时间同步和频率同步的精度要求。分析结论对于指导基于星载照射源的被动SAR系统设计及同步方法研究具有重要意义。     

基于多层中转的飞行训练模拟器远程保障系统设计

随着飞行模拟训练在我国的常态化、普及化发展,模拟装备的保障压力也日益增长,为了有效缓解保障压力增长与保障力量薄弱之间的突出矛盾,提出一种基于多层中转跨网络的飞行训练模拟器远程保障系统。该系统依托现有的专用网资源建立从技术保障中心到远程模拟器的数据通道,通过在不同网段间架设中转服务器的方法为技术保障人员提供从专用网到模拟器局域网计算机的通信链路,从而辅助技术保障人员对远程模拟器进行远程保障。目前,该系统已在空军多个部队进行了部署和应用,使用结果表明,该系统的应用和推广能大大拉直模拟装备的保障路径,缩短排故时间,节省维护经费。     

多分辨率建模在战役推演仿真系统中的应用

战役推演仿真系统中存在大量分布在不同层次上的实体,为了使这些实体高效运行,同时保证相关信息能正确交互,研究了几种典型的多分辨率建模方法,并在分析战役推演仿真系统结构的基础上提出了一种面向多分辨率建模的仿真模块体系结构,建立了层次关系表、运行实体关系表、参数映射类和聚合解聚触发事件列表来保证多分辨率模型之间运行数据的一致性,同时避免链式解聚的问题.通过实验,按该体系结构建立的仿真系统能正确运行多分辨率模型,该框架为建立基于多分辨率建模的仿真系统提供了一定的技术支撑.     

A novel launch dynamics measurement system for multiple launch rocket system and comparative analysis with numerical simulations

In this paper,a novel launch dynamics measurement system based on the photoelectric sensor pair is built.The actual muzzle time(i.e.a time duration that originates from the initial movement to the rocket's departure from the muzzle)and the muzzle velocity are measured.Compared with the classical methods,the actual muzzle time is obtained by eliminating the ignition delay.The comparative analysis method is proposed with numerical simulations established by the transfer matrix method for multibody systems.The experiment results indicate that the proposed measurement system can effectively measure the actual muzzle time and reduce the error of classical methods,which match well with the simulation results showing the launch dynamics model is reliable and helpful for further analysis and design of the MLRS.     

基于蒙特卡洛和multi-Agents的舰艇编队维修保障能力优化求解

针对舰艇编队的维修保障能力评估,采用蒙特卡洛方法和智能计算技术进行了建模,并在分布交互仿真环境下进行了求解.通过将舰艇编队维修系统按维修单位的功能划分成多个子系统,每个子系统抽象为能进行局部优化的Agent,实现了基于Agent的建模.在此基础上,重点讨论了基于HLA的仿真环境,通过应用RTI的服务确保了求解过程的时空一致性.仿真试验结果表明:通过采用蒙特卡洛方法、智能技术及分布交互仿真技术相结合的方法,能有效地对舰艇编队的维修保障能力进行评估.     

组合导航系统故障检测技术研究

提出了一种新的故障检测算法。该算法由联合滤波器的全局估计与各局部估计之差 ,得到残差序列 ,通过残差 χ2 检验 ,来判别系统是否出现了故障。同时进一步讨论了故障分离方法。数值仿真及实际应用结果表明 ,该算法能有效地检测出组合导航系统的故障 ,保证了系统的安全性和可靠性。     

定时拦截在轨拦截器机动轨道设计与优化

在满足对目标卫星在指定时间进行拦截的要求下,考虑拦截器变轨能量消耗最省,提出了基于定时拦截的在轨机动拦截轨道选择与优化方法。该方法能够迅速设计和优化出最优在轨机动拦截轨道、变轨点位置和变轨所需的能量。仿真结果表明,模型准确、有效,能够满足作战要求。     

反射射线追踪技术在城市场景多径预测中的应用

多径效应是影响通信、导航系统性能的关键因素,其不仅影响信号传播的功率衰落,还会引起信号时延、频移、极化等参数的变化,导致通信、导航系统性能下降。针对多径效应,提出基于虚拟源树、环境分区处理、背向检测等加速技术的反向射线追踪算法进行快速三维路径追踪,准确预测多径信号的损耗、时延分布。在此基础上,以城市场景为例进行算法仿真,并对任意尖劈绕射算法进行深入研究。以信号在简易街道传播为例,对比分别利用所提算法原理的MATLAB程序和利用Wireless Insite仿真得到的反射路径与功率分布,验证了算法的有效性。     

分布式虚拟环境中环境信息动态更新研究

环境信息动态更新是分布式虚拟环境的一个主要特点,如何使环境信息更新更活跃、更反应实际情况,一直是分布式虚拟环境研究的重点。在典型的分布式交互环境中,环境信息动态更新是基于协议数据单元(PDU),它不提供数据可靠性传输保证。如何保证分布式环境中各结点环境信息一致性,本文提出了一种信息校验和协议,它通过极少的信息传输就可保证各结点环境信息高度一致。文中定义了保证分布式环境信息动态一致性更新的协议数据单元,并在试验环境中证明了协议的可靠性。