鱼雷武器一体化、分布交互仿真环境设计与实现

鱼雷武器一体化、分布交互仿真环境设计与实现

潘勇军[1]2003年在《鱼雷武器一体化、分布交互仿真环境设计与实现》文中进行了进一步梳理本论文题目来源于“鱼雷系统仿真软件”和“鱼雷及反鱼雷武器攻击效果仿真评估系统”等横向合作项目。 随着计算机技术的发展,仿真技术得到了广泛的应用。当前仿真技术的研究重点是采用先进的计算机技术如网络技术、数据库技术,建立能支持建模—实验—分析仿真等全过程的一体化仿真环境,构建能支持多武器作战仿真的分布交互仿真环境。结合横向课题任务的完成,本论文就鱼雷武器一体化仿真环境、分布交互仿真环境的实现两项关键技术进行了研究工作。 本论文所完成的主要研究内容和突破的关键技术主要有: (1) 进行了基于单计算机平台的一体化仿真环境的总体设计、基于局域网的多计算机平台的分布交互仿真环境的总体设计; (2) 研究了TCP/IP协议中叁种典型的通讯方式,用Winsock2完成了网络通讯接口的开发,并完成了本分布交互仿真系统的专用通讯协议的开发; (3) 完成了一体化仿真软件的核心—仿真数据库的设计与开发,讨论了数据访问效率问题,实现了仿真数据库的高效访问; (4) 采用Visual C++和SQL Server等开发工具实现了鱼雷武器一体化仿真、分布交互仿真环境。 所完成了一体化仿真环境和分布交互仿真环境具有以下特点: (1) 界面友好、操作简便,可以对仿真模型进行修改和存储; (2) 能够对鱼雷作战指标如脱靶量等进行自动化的统计分析; (3) 实现了基于舰-潜/潜-舰平台的鱼雷、反鱼雷攻防对抗仿真。 该项研究成果已在某项鱼雷武器系统设计和战技指标评估的研究项目中得到应用,对于水下武器等国防武器装备的研制具有应用价值。

李皓[2]2003年在《基于HLA的鱼雷武器系统分布交互仿真研究》文中研究指明先进的系统仿真技术研究是目前国防武器装备发展和建设中的一项关键技术,建立新型鱼雷武器仿真环境,将为鱼雷武器研制和作战对抗性能综合评估提供重要手段。本论文跟踪了国际上系统仿真技术最新发展,采用先进的仿真理论和计算机应用技术,研究了鱼雷武器仿真系统的一体化设计、软件包研制及多武器平台的分布交互仿真系统实现等一系列关键技术。其主要研究成果与创新点为: 一、采用统一建模语言UML对鱼雷武器系统进行面向对象分析,建立了以鱼雷作战弹道为中心的由鱼雷、载体、目标和对抗器材各实体及其分系统构成的仿真体系结构。 二、采用软件工程化的设计思想,并结合我国水下武器作战论证、设计、试验叁个部门和单位的应用要求,完成了鱼雷武器系统需求分析、设计规格说明、及软件测试等各阶段报告的编写。 叁、提出了一种鱼雷武器系统可视化一体化仿真环境(集成通用鱼雷模拟器IGTS)的设计方法。该软件通过鱼雷武器系统主要模型的规范化设计,人机界面的标准化、可视化设计,实现了鱼雷武器系统的仿真建模、仿真实验和仿真结果统计的一体化和自动化。通过随机误差设置和统计次数选择,IGTS能自动给出鱼雷武器系统各项作战性能指标如命中概率等统计结果。 四、通过解决TCP/IP协议下的网络通讯程序开发、数据包的设计、各节点模型分配、时空一致性等技术问题,完成了基于DIS的以鱼雷、自航式诱饵等复杂动力学模型为特点的鱼雷武器分布交互仿真系统。 五、建立了以VR-Link为开发工具、基于DIS协议的鱼雷武器分布交互仿真系统。重点解决了VR-Link开发工具与Windows消息机制的不相融问题,并应用VR-Link的时间管理、坐标转换功能实现了仿真系统的时空一致性。西北工业大学博士学位论文六、首次研制出基于HLA标准的由鱼雷、载体、目标、对抗器材及叁维视景 等联邦成员组成的鱼雷武器分布交互仿真系统。在该系统的设计与实现 过程中,以MAK RTn .3.3和VR一Link3.6.1为开发环境,依照联邦开发 执行过程FEDEP开发出鱼雷武器分布交互仿真系统的概念模型;建立 了FOM/SOM模型并生成FED文件;解决了与叁维视景联邦成员的接口技 术问题,从而实现了实体状态的实时的、逼真的显示;采用独立时间推 进实现了联邦的同步仿真;对系统产生的时延特性进行了测试,分析了 鱼雷武器分布交互仿真中的时延误差问题。七、已将上述研究成果推广应用到军用仿真领域相关研究单位委托合作的 叁个项目以及长江叁峡五级船闸运行控制系统仿真演示中,解决了应用 程序接口的匹配性以及程序的可扩展性等一系列推广应用中的关键技 术,取得了良好的社会效益与经济效益,得到用户的一致好评。

田志超[3]2003年在《基于HLA的水下武器作战仿真的技术研究》文中提出本论文结合横向合作项目“水下战分布交互仿真系统”的需要,研究了分布交互仿真最新技术框架—高层体系结构HLA的组成和原理,开发出基于HLA的水下武器作战仿真系统。 本文从软件体系结构、面向对象技术和分布对象技术角度深入探讨了HLA内部机制和技术本质,以及HLA对大规模仿真系统开发的影响。在介绍HLA机制时,使用统一建模语言详尽描述了HLA的通讯手段属性更新和交互的状态图,完整描述了HLA对象的内部状态。 在构造水下战仿真系统时,采用了面向对象分析和设计方法,使用统一建模语言作为系统建模工具,从需求、分析、设计到实现,贯穿了软件工程对系统开发的控制。同时,定制出适合本系统的统一软件开发过程模型,并成功应用到水下战仿真系统开发过程中。在完成仿真系统后,本文设计了一种RTI性能测试方案,对pRTI属性更新的网络延时进行了测试。 本文首次将HLA技术应用于水下武器系统仿真,取得了初步研究成果,对于多武器作战对抗分布交互仿真等研究具有应用价值。

张小慧[4]2007年在《基于HLA的水面舰艇鱼雷防御系统仿真研究》文中研究表明随着鱼雷技术的不断发展,舰艇面临着各种严重威胁,如何利用现有武器有效地防御鱼雷攻击已成为我国海军水下防务的重点,尤其是水面舰艇鱼雷防御系统的研制更是受到特别的关注。利用仿真技术研究水面舰艇对鱼雷防御的合理部署,是研究对抗鱼雷技术的重要手段之一。 针对水面舰艇鱼雷防御系统的仿真需求,所设计的水面舰艇鱼雷防御仿真系统由七个仿真节点组成,对于该仿真系统,这些仿真节点即为七个联邦成员。由于建模与仿真的高层体系结构HLA(High Lever Architecture)能满足复杂大系统的仿真需要,本文则是在基于高层体系结构上应用Cosim协同仿真平台对水面舰艇鱼雷防御系统的仿真研究开发。主要研究工作及成果有以下几个方面: 1.熟悉Cosim协同仿真平台,了解并掌握该平台的建模规则以及该平台包含的运行管理器、运行支撑等软件的使用。 2.根据联邦成员的工作流程设计出成员的元素组成并划分各元素的功能模块,设计出联邦成员的对象类和交互类,并列出成员的端口端口项表。根据设计出的成员的各层状态图和活动图在Cosim协同仿真平台进行成员的高层建模。 3.根据联邦成员的功能需求详细设计出成员的初始界面,并对界面进行优化设计使其满足更多的智能要求。同时给出联邦成员的数学模型。 4.对联邦成员的高层模型进行概念推演,实现了所设计的高层模型的正确性和稳定性。 5.完成了水面舰艇鱼雷防御仿真系统的设计、研究开发,取得了初步研究成果,对水面舰艇的鱼雷防御具有应用价值。

吴宇, 康凤举, 魏佳宁, 谢攀, 杨虎[5]2006年在《基于HLA的鱼雷武器作战性能仿真技术研究》文中研究说明研究了系统总体结构、通用RTI接口组件和多线程等关键技术,将基于六自由度的鱼雷动力学模型和基于声学特性的水声对抗模型引入基于HLA的鱼雷武器作战仿真系统中,提高了模型的精度,分析了系统的时间性能,并给出了典型鱼雷武器系统性能评估统计的结果。本项研究为分布交互仿真技术用于武器系统研制仿真提供了新的途径。

聂卫东, 褚彦军[6]2004年在《基于WISE的鱼雷武器弹道仿真软件设计》文中进行了进一步梳理基于WISE(武器系统一体化建模/仿真环境)的鱼雷武器弹道仿真软件在设计过程中充分利用了WISE的优点,以模型的模块化及可重用性为原则按照鱼雷弹道逻辑顺序及鱼雷功能模块划分来设计仿真模型,建立了几种鱼雷的水动力学和运动学微分方程组,采用四阶龙格-库塔方法对其进行计算;并根据声纳方程和斯涅尔定律实现了一个简单的水下多目标虚拟水声支撑环境,提出了鱼雷末自导弹道阶段椭球体目标建模方法。最后,在局域网中进行了鱼雷外弹道实时分布交互仿真以验证鱼雷模型的精确性和弹道仿真软件的实用价值。

聂卫东, 康凤举, 褚彦军, 顾浩[7]2004年在《基于WISE的鱼雷武器系统弹道仿真模型设计与应用》文中研究指明应用通用仿真程序设计语言开发武器连续系统的一体化仿真软件包[1]往往会出现开发周期长,建模规范化及可重用性差等问题,本文研究了基于WISE仿真环境的模块化建模方法,通过WISE的图形化建模工具实现不同粒度的可重用性模型的设计,以此为基础构建脱离WISE环境可单独运行的一体化仿真程序。以鱼雷武器系统弹道仿真及视景演示组成的分布交互系统开发为应用背景,验证了该方法具有建模过程快捷、灵活、可重用性好等优点。

张哲[8]2002年在《STAGE软件在潜艇作战系统仿真支撑环境中的应用研究》文中认为本论文研究任务来源于保障条件水下平台作战系统仿真支撑环境导演台的研制,目的是通过对国外引进的STAGE软件进行研究,利用STAGE软件完成导演台的设计、开发。本文根据分布式虚拟环境在武器系统仿真中的发展现状以及工程实际应用的基本要求,针对水下平台作战系统仿真支撑环境的特点及需求,对STAGE软件的工程应用进行了深入研究,主要研究成果如下: 1、分析了STAGE软件的体系结构和运作机理,对STAGE软件在水下平台作战系统分布式虚拟环境的应用进行了设计,利用STAGE软件确立了作战系统仿真支撑系统的集成方案。 2、针对STAGE软件的技术特点,对STAGE软件工程应用的关键技术进行了研究,在以下几方面有所突破: (1) 研究了STAGE软件的模型扩展技术,确定了STAGE软件的模型扩展方案。 (2) 研究了STAGE软件的图形界面设计技术,提出了导演台图形用户界面设计开发的方法和实现途径。 (3) 确定了STAGE软件与外部仿真器的信息传输方式、消息的封装和分发处理机制。 (4) 针对STAGE软件工程应用的用户扩展需求,提出并确立了其工程应用可实现的任务调度机制。 (5) 分析了STAGE软件记录/重放的工作机理,提出了用户进行记录/重放开发设计时应注意的几个问题。 (6) 对时空一致性设计技术进行了研究,提出了STAGE软件作为中央仿真器使用时的时空一致性设计方案。 基于本论文的研究成果,本人完成了导演台的模型设计和程序开发工作。结果表明:本文的研究成果可解决STAGE软件在分布式虚拟环境中的应用设计问题,也为水下平台作战系统的仿真提供了新的思路,具有很好的应用价值。

俞成龙, 康凤举, 刘雄, 吴宇, 王小宁[9]2006年在《基于STAGE的水下战仿真系统研究》文中提出文中首先阐述了STAGE软件的框架结构和功能,构建了水下战系统的结构,最后实现了某典型作战想定下潜一舰对抗作战仿真系统的可视化演示。

余海燕[10]2006年在《虚拟海战中复合武器平台运动控制与仿真的研究及实现》文中指出随着计算机生成兵力在作战模拟训练领域日益得到重视和应用,为了提高综合训练的逼真度和可信度,研究复杂兵力实体—复合武器平台的运动控制与仿真有重要意义。本文面向分布式虚拟海战的应用需求,研究了舰艇类复合武器平台的运动控制与仿真技术,提出并实现了基于HLA/RTI分布式仿真平台,由计算机生成兵力控制的舰艇复合武器平台实体的运动控制与仿真方法,在分布式虚拟海战环境中取得良好的实用效果。本文在分析分布式虚拟海战环境需求的基础上,对复合武器平台的运动控制与仿真进行分析并且给出了实现。本文完成的主要工作和取得的主要研究成果包括:●设计实现了叁维场景中舰艇类复合武器平台的运动控制。复合武器平台可以针对分布式虚拟海战的需求,可以有效支持虚拟海战的演练。●提出了一种基于HLA SOM的开放式舰艇复合武器平台对象类结构表,这可以满足虚拟海战对舰艇复合武器平台的需求。●提出并实现了基于HLA/RTI分布式仿真平台、由计算机生成兵力控制的舰艇复合武器平台运动控制与仿真方法。最后总结了本文的工作,并对下一步的工作做了展望。

参考文献:

[1]. 鱼雷武器一体化、分布交互仿真环境设计与实现[D]. 潘勇军. 西北工业大学. 2003

[2]. 基于HLA的鱼雷武器系统分布交互仿真研究[D]. 李皓. 西北工业大学. 2003

[3]. 基于HLA的水下武器作战仿真的技术研究[D]. 田志超. 西北工业大学. 2003

[4]. 基于HLA的水面舰艇鱼雷防御系统仿真研究[D]. 张小慧. 西北工业大学. 2007

[5]. 基于HLA的鱼雷武器作战性能仿真技术研究[J]. 吴宇, 康凤举, 魏佳宁, 谢攀, 杨虎. 系统仿真学报. 2006

[6]. 基于WISE的鱼雷武器弹道仿真软件设计[C]. 聂卫东, 褚彦军. 全球化制造高级论坛暨21世纪仿真技术研讨会论文集. 2004

[7]. 基于WISE的鱼雷武器系统弹道仿真模型设计与应用[J]. 聂卫东, 康凤举, 褚彦军, 顾浩. 系统仿真学报. 2004

[8]. STAGE软件在潜艇作战系统仿真支撑环境中的应用研究[D]. 张哲. 西北工业大学. 2002

[9]. 基于STAGE的水下战仿真系统研究[J]. 俞成龙, 康凤举, 刘雄, 吴宇, 王小宁. 弹箭与制导学报. 2006

[10]. 虚拟海战中复合武器平台运动控制与仿真的研究及实现[D]. 余海燕. 国防科学技术大学. 2006

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

鱼雷武器一体化、分布交互仿真环境设计与实现
下载Doc文档

猜你喜欢