基于 UML 的战场场景建模与仿真

为了解决现代战争复杂度、机动性、数据量要求不断提高的现状,实现对战场中的自然环境的模拟,提出了一种基于UML 和面向对象技术对战场场景进行仿真建模的系统.该系统在采用了事件调度法和固定增量推进法相结合的离散事件仿真策略,实现了系统中仿真实体(传感器、运动实体等)的建模,促进了整个系统协调运行.仿真结果表明:使用 UML 对软件系统进行分析和设计,能够获得结构清晰、稳定性好和重用性高的系统模型.     

Cimatron线切割自动编程系统

一、简介 Cimatron线切割自动编程系统是由Cimatron公司开发出来的一个专为线切割机床进行自动数控编程的产品.该系统采用目前最流行的Windows操作系统作为基础平台,采用所见即所得的绘图方式进行编程.具备完成绘图设计、加工代码生成、连机通信等功能,集图纸设计和代码编程于一体.支持OpenGL图形驱动,提供了实体的动态三维仿真,您将看到整个加工环境,包括喷头、线丝、坯料和工件,都以动态实体方式真实显示,并可在实体上自动生成刀轨.     

基于RTX的分布式平台级仿真系统设计与实现

研究平台级仿真训练系统,广泛应用于武器装备试验评估领域中,平台级仿真包含实体数多、交互信息复杂.如果有人或硬件在回路,则需实现实时运行.如果采用分布式结构,还需实现时钟同步.为了解决实体间复杂信息交互、强实时运行和时钟同步控制等问题,提出参照HLA的数据交互机制和时间推进机制设计了平台级仿真系统框架,并采用流行的Win-dows+RTX平台开发了仿真系统软件.经时间测试,设计的仿真系统满足微秒级的定时精度和死线(dead-line)要求.仿真表明,设计方法适用于平台级、多仿真实体交互,为强实时推进的分布式实时仿真系统构建提供了参考.     

基于HLA和VEGA的海基靶场半实物视景仿真系统研究

为了在导弹试验任务中给指挥员提供决策支持,设计了一种基于HLA和VEGA的海基靶场半实物视景仿真系统;将三轴飞行转台、目标模拟器、负载模拟器等实物接入仿真系统,采用高层体系结构规范构建仿真系统的联邦架构,设计了联邦对象模型,建立了关键联邦成员的数学模型,解决了反射内存网与HLA的时间推进冲突问题,有效提高了仿真系统数据传输的实时性;采用MultigenCreator软件建立了各个仿真实体的3D模型,利用Vega软件实现模型的渲染、场景驱动、声音仿真等;通过系统测试,结果表明:该视景仿真系统能够实时驱动各个仿真实体运行,视景画面流畅,图像刷新速率达到30帧/s以上,满足系统实时性要求.     

分布式虚拟实验系统关键节点设计

采用分布式仿真系统设计,把仿真实体状态的任务分配至通过网络相连的相互独立的仿真计算机,从而构建一个具有强交互性能的虚拟实验环境.在分式布仿真系统中,仿真管理节点负责控制整个系统的网络传输控制、仿真运行控制及各类数据的处理,是系统的控制核心,是系统设计的重点内容.     

基于HLA的电力市场仿真系统设计

以HLA为计算机仿真标准，针对单一买方电力市场模式，构建了电力市场仿真系统模型，设计了整个系统的实现框架。在分析电力市场的体系结构基础上，开发了仿真系统中的对象类、交互类以及联邦成员，设计了联邦运行的整个流程。整个电力市场仿真系统是一个联邦，由3个水电公司、一个火电公司以及一个电网公司5个联邦成员组成，各联邦成员之间通过公布／订购对象属性和发送交互仿真了整个电力市场的运行。利用HLA技术对电力市场进行仿真研究是一种可行的方法。     

面向对象的离散事件系统仿真软件的多线程实现

对象交互是近年来离散事件系统仿真中采用的一种比较先进的仿真建模方法。面向对象技术的采用,使它比传统的三种建模策略都更接近人的思维方式和实际系统的特征,因而建模能力较强。文章提出的多线程的实现方案,通过线程来模拟实际系统中各个独立地、并发地运行的实体,线程间通过消息传递相互影响,推进仿真进程,不仅提高了仿真效率,易于处理并发等复杂情况,也大大简化了软件的实现。     

面向对象的系统构造与仿真运行的辅助开发环境

提出一种辅助系统构造与仿真运行的集成开发环境。介绍它的面向对象设计思想和系统结构,分析系统技术特性。用户完成了系统框架设计工作后,即可启动运行功能,仿真执行整个系统框架模型,提高了软件开发效率,使软件的可维护性和技术的可重用性大大提高。     

敏捷后勤仿真系统设计与实现

敏捷后勤系统一个由若干个制造商、若干个军用仓库和若干个作战部队存货点组成的网状物流链。本文介绍了作者新近开发的敏捷后勤仿真系统，它能够在给定需求计划和初始库存的情况下，模拟敏捷后勤系统的运行过程。文章给出了敏捷后勤系统的结构；提出了基于时间步进的事件调度法仿真策略；介绍了如何用实体流图法设计敏捷后勤系统的仿真模型，包括总控程序和各实体的事件例程；阐述了敏捷后勤系统仿真程序设计与实现过程，包括仿真时钟设置、仿真参数设置、仿真运行和仿真结果显示。     

核电站非安全级DCS仿真系统分析

非安全级DCS仿真系统是核电站全范围模拟机系统的一部分。本文档介绍了核电站非安全级DCS仿真系统的功能和设计实现方案。本文描述的非安全级DCS仿真系统主要采用实物模拟和虚拟实物模拟仿真方式,实现了与实际核电站非安全级DCS系统完全相同的人机界面和功能;整个系统保留实际DCS系统的设计结构并对仿真功能采用模块化的设计方案,便于系统使用、升级、维护。     

分布式仿真系统中的数据传输研究

为提高分布式仿真系统内部有效数据传输效率,满足系统实时性要求,以车辆定位监控仿真系统为问题原型,提出一种基于运行时间支撑系统数据分发管理(RTI-DDM)和套接字(Socket)的双层数据传输模型.该模型一方面利用RTI-DDM来限定传输数据的范围,有效降低系统内部冗余数据的传输;另一方面,利用Socket技术在仿真实体之间建立点对点的直接传输,从而提高系统的运行效率.对比实验结果表明,在相同仿真交互数据量下,该模型相对于传统RTI数据传输模型,数据传输延时平均缩短50%.     

基于MobilityFramework的无线传感器网络仿真系统

系统仿真是无线传感器网络研究的重要手段。在分析和比较相关网络仿真工具的基础上,给出一种基于MobilityFramework的传感器网络仿真系统的设计和实现方法。该系统采用层结构,以实现单个传感器节点的分层和各层功能行为定义,节点各层的相互独立使模块代码复用率大大提高;功能上该系统集成了传感器网络能耗、时延和丢包统计模型,并采用后台数据库支持技术,增强了仿真实验的数据储存和处理能力;此外,系统也可支持配置文件和仿真文件的脱平台运行,具有很好的可移植性。通过传感器网络系统相关实验模拟,表明该系统建模快、重构有效、功能完整和实验结果真实可靠,是一种适合无线传感器网络的实验平台。     

卫星导航信号仿真系统实时性分析与验证

卫星导航信号仿真系统是一个实时性要求很高的射频信号仿真系统,它主要模拟包含多种信息的高精度射频信号。首先介绍了卫星导航信号仿真系统,与一般的仿真系统相比,它具有三个特点;接着对影响仿真系统实时性的仿真步长、时间函数及网络数据传输等几个因素进行了分析;最后详细地对影响系统实时性的帧溢出数、时间同步精确度等四个指标进行了验证。分析与验证的结果表明:该仿真系统具有很高的实时性,能够满足系统实时仿真的要求。     

基于过程数据模型的视景仿真系统研究与设计

针对一般靶场试验系统,结合靶场试验中仿真技术的运用状况,在描述试验系统组成及试验过程的基础上,该文提出了基于靶场试验系统试验过程数据模型进行视景仿真系统设计的方法。在对与模型构造相关的系统数据类型进行概括介绍,并对支持试验过程数据模型的数据关联进行详细描述之后,将过程数据模型应用于靶场试验视景仿真系统的设计,并给出了一个基于过程数据模型的靶场视景仿真系统的体系结构。该体系结构已应用于某靶场视景仿真系统的实际设计。     

波束方向探测技术的注入式仿真系统验证

这篇文章主要介绍采用功率探测仪方式的注入式仿真系统对波束方向地面探测试验系统进行验证的系统设计和软、硬件控制与实现;通过向注入式仿真系统输入模拟目标星在不同位置发射的信号功率,以及目标星在平台坐标下的角度和位置信息,一方面确定地面探测试验系统技术方案的可行性和检测相关设备的性能,另一方面验证对目标星发射天线主波束方向的探测是否满足精度要求;通过仿真试验证明该注入式仿真系统不仅使用方便、节约成本,而且通过控制相关仪器设备能够准确记录地面探测试验系统对目标星仿真数据的计算信息,进而实现验证。     

基于虚拟仪器的车辆零部件应力测试及疲劳强度分析系统

通过对试验测试、计算机仿真以及试验与计算机仿真混合模拟的方法比较分析确定动应力时间历程的选择,利用多数据采集卡的协同工作实现多通道数据采集,以虚拟仪器为基础,LabVIEW软件为开发平台,结合NI的硬件实现了动应力信号数据采集分析,利用LabVIEW的振动疲劳分析包FatigueStartUpKit,搭建了基于虚拟仪器的轨道车辆零部件动应力测试及疲劳强度分析系统,为轨道车辆零部件的相关试验测试提供便捷、准确、可靠的测量方法。     

基于HLA的地空导弹指控模型仿真研究

基于HLA标准开发仿真系统已成为分布式仿真系统实施的一个热点，在军用仿真方面有着广阔的应用前景。该文首先简要介绍了HLA的组成和RTI；结合正在研究的课题，提出了基于HLA标准的地空导弹指控模型仿真框架，并分析了防空对抗仿真过程；最后介绍了数据收集器的实现方法。HLA仿真为有效分析、研究和评估地空导弹指控系统提供了新手段，对于其它武器系统的建模与仿真也具有参考价值。     

分布式集群协同仿真研究

分布式集群协同仿真是指地域上分布、系统上异构的多个节点群为实现某一复杂的仿真目的而进行互连并进行内容级的互操作的一种复杂、大型、综合的协同仿真。其中每一个节点为一个仿真系统(或仿真器)或控制系统或服务器,多个节点互连形成为节点群构成具有明确仿真目标的综合仿真系统,井且这些节点群综合仿真系统种类多样(虚拟仿真系统、实物仿真系统、构造仿真系统等)、具有层次结构(如军事上战略仿真、战役仿真、战术仿真、装备仿真等)、地理上,“域分布(WAN或INTERNT环境)而且它们之间的连接关系较为复杂(一对一、一对多、多对一、多对多等)。该文提出了“分布式集群协同仿真”与“双时仿真”的概念与构想;研究并设计了分布式集群协同仍真的体系结构;建立了多节点分布集群协同仿真时间管理策略;构建了几类典型协间仿真系统运行控制的算法。分布式集群协同仿真由于具有分布、异构、广域、多粒、层差等特性,因此,分布式集群协同仿真研究既足一个实践课题,同时也是一个理论课题。该文的研究,主要集中在分布集群协同仿真层次的多节点复杂大系统的应刚领域,属实践课题研究。     

Optimizing physical parameters in 1-D particle-in-cell simulations with Python

A particle-in-cell (PIC) simulation tool, OOPD1, is wrapped in the Python programming language, enabling automated algorithmic optimization of physical and numerical parameters. The Python-based environment exposes internal variables, enabling modification of simulation parameters, as well as run-time generation of new diagnostics based on calculations with internal data. For problems requiring an iterative optimization approach, this enables a programmable interactive feedback loop style simulation model, where the input to one simulation is a programmable function of the output of the previous one. This approach is applied to field-emission of electrons in a diode, in order to explore space charge effects in bipolar flow. We find an analytical solution for maximizing the space-charge limited current through a diode with an upstream ion current, and confirm the result with simulations, demonstrating the efficacy of the feedback scheme. We also demonstrate and analyze a modeling approach for scaling the ion mass, which can shorten simulation time without changing the ultimate result. The methods presented can be generalized to handle other applications where it is desirable to evolve simulation parameters based on algorithmic results from the simulation, including models in which physical or numerical parameter tuning is used to converge or optimize a system in one or more variables.     

基于OPC的Matlab与vPower数据通信

vPower是一种有着丰富功能模块的电力系统仿真软件,便于仿真系统的组态。但是vPower在数据、智能算法的处理上不如Matlab灵活。利用OPC技术,将Matlab和vPower二者进行有效缝合,使二者之间的数据进行实时交换,实现了仿真过程中实时数据的有效处理。