HLA/实时总线协同仿真结构研究

HLA(High Level Architecture)为新一代分布式仿真标准,具有诸多优点,但在实时性上的缺点使其应用受到限制.为解决这一问题.提出了HLA/实时总线协同仿真结构.对总体结构方案进行了介绍,对实现方法进行了详细说明,并对需要的实时总线进行了比较与选取.按照设计建立了初步的仿真系统,经过测试,系统稳定可靠,完全满足实时性要求.     

支持HLA仿真和并行绘制的统一对象模型研究

随着计算机硬件、软件、网络以及社会需求的发展,分布式交互仿真应用对大规模复杂场景和大量仿真实体对象的管理能力和绘制能力提出了较高的要求.针对现有HLA仿真应用中大规模复杂场景的视景仿真实时性较差、仿真实体对象管理与绘制对象管理是分离的等问题,提出了统一对象模型,包含异质实体对象树、操作记录列表和统一访问接口,实现了仿真实体对象和绘制对象的高效组织和统一管理.该统一对象模型在HLA仿真平台和并行绘制平台之间建立了高效的数据交换桥梁,减轻了两者集成的开发工作量,并有效地支持了大规模复杂场景和大量仿真实体对象的实时绘制,有助于提高仿真的实时性.该统一对象模型对于HLA仿真平台和并行绘制平台具有通用性.最后给出了实验结果和分析.     

基于HLA的分布式导弹攻防视景仿真系统

HLA和虚拟现实相结合,使得通过计算机生成的综合环境具有真实感,具有较高的可信度.文中基于新一代实时视景仿真软件平台Vega Prime和HLA仿真支撑平台MAK RTI设计开发了导弹攻防视景仿真系统.介绍了导弹攻防仿真大系统的总体框架,视景仿真系统的功能设计以及联邦通信,给出了程序流程.最后针对Vega Prime自带特效无法达到导弹攻防可视化要求的现状,实现了Vega Prime下调用OpenGL函数来表现特效这一关键技术.与导弹攻防仿真大系统的联调表明,该系统逼真流畅地演示出仿真系统作战想定的全过程,并且满足系统仿真的实时性要求.     

运载火箭飞行仿真系统体系结构设计及实现

HLA 以其在可重用、互操作方面的强大优势成为国际分布仿真的通用标准,但在实时性方面却略显不足,在基于HLA的仿真系统中不同仿真类型间的互连往往会使实时性更差.文章围绕"实时数据驱动"这一核心功能设计了运载火箭飞行仿真系统的总体体系结构并对其实现形式进行了描述,通过开发Matlab_RTI中间件和OGRE_RTI适配器,较好地解决了系统的实时性问题.如今,在该体系结构下完成的运载火箭飞行仿真系统已应用于部队的日常训练中,并对运载火箭的飞行测试和飞行设计方案论证提供了一定的帮助.     

网络化嵌入式质量管理器的设计与实现

针对现场质量控制存在的实时性差、质量信息不能有效采集等问题，提出了将带有蓝牙接口的嵌入式质量管理器应用到现场质量管理车间的方案，设计和实现了一个基于Linux的网络化嵌入式质量管理器。研究表明，该管理器能通过蓝牙技术实现点对点和点对多点的无线数据传输，又能通过网络对数控机床、相关工序点进行远程监控与管理，为嵌入式系统在企业中的运用提供了一种新思路。     

基于HLA的飞行模拟器视景系统的开发

随着分布式交互仿真技术的发展,先进飞行模拟器需要开发新一代的基于HLA的视景仿真系统.该模拟器基于HLA仿真支撑平台pRTI和实时视景仿真软件Vega Prime开发了飞行仿真模拟器的视景仿真系统,为操作人员提供逼真的虚拟环境.介绍了飞行模拟系统的总体框架,在阐述视景联邦成员的开发过程中,重点研究了时间推进策略;采用延迟一帧数据的方法解决了图像的平滑显示问题;采用DR算法,降低了网络通讯量,提高了系统的实时性;通过对爆炸源模型的优化,增强了特效模拟的逼真度.     

基于Dog-Leg算法的服务机器人视觉SLAM系统

针对原有SLAM系统非线性优化存在迭代次数多、计算时间长、实时性差的问题,设计一种基于阻尼因子更新来计算信赖区域半径的方法;针对YOBY机器人平台,设计并实现基于增强实时性的Dog-Leg算法的多模块SLAM系统;通过EuRoc MAV MH 05数据集的实验分析和真实场景的实际测试,验证了算法的有效性以及SLAM系统在YOBY机器人平台上的可用性.     

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.     

运载火箭六自由度仿真平台搭建与应用

研究运载火箭六自由度仿真系统设计问题,在传统火箭六自由度仿真平台设计中常以特定任务为导向,造成仿真系统碎片化严重,扩展重用性不足.同时,数值仿真与视景仿真的交互中存在实时驱动的问题.针对上述问题,采用面向对象的模块化设计方法,建立了运载火箭六自由度仿真模型,给出了三层结构的通用仿真框架.设计了仿真消息管理器,较好地解决了数值仿真与视景仿真的集成并保证了系统的实时性.仿真结果验证了模型建立的准确性以及仿真平台的可靠性和稳定性.仿真结果对于运载火箭设计和性能评估系统的建立有着良好的借鉴意义.     

热轧协同仿真平台研究

介绍了宝钢热轧协同仿真的基本内容,分析了几种基于DCOM/CORBA、HLA、Matrixx等的分布式仿真平台技术,提出了基于RT-LAB的热轧协同仿真控制系统结构框架,并实现了不同资源之间的协同工作.实际应用表明这种方案可以满足热轧协同仿真对平台的要求.本文的研究对于选择工业过程协同仿真平台具有借鉴意义.     

一种基于HLA的交互式仿真框架及其应用

HLA提供了一个应用于建模与仿真的通用技术框架的描述，是目前国内外大规模分布交互仿真的趋势。但是在构建基于HLA的仿真平台时，大部分系统都是针对特定的仿真问题，平台的扩充性和重用性较差。该文针对构建基于HLA的仿真平台，提出了一种基于HLA的交互式仿真框架ISF。由于ISF没有局限于具体的问题，且充分考虑到扩充性和重用性，昕以在ISF上可以方便地构建一个解决特定问题的基于HLA的仿真平台。同时，给出了一个在ISF上实现模型联邦成员和视景联邦成员交互的仿真应用。     

基于HLA的三维虚拟环境

在分析了HLA体系结构及运行支撑框架(RTI)的基础上,提出了一个基于HLA的三维虚拟环境的设计和实现方案。阐明了此类系统的设计方法,着重分析了系统实现中涉及的仿真对象模型、信息交互机制、程序控制逻辑、坐标转换、实时性等关键技术问题和解决方案。最后在使用WindowsNT4.0的PIII高档微机平台上实现了该系统。实验表明,在综合分布交互系统SSS中,该分系统可实现与其它分系统的正确交互,场景刷新速率最高可达20帧/秒,基本满足实时性要求。     

基于HLA的通信系统协同仿真设计与实现

OPNET网络仿真软件为网络和分布式系统仿真提供了功能强大的开发环境,HLA体系结构为不同的仿真实体提供了协同仿真的平台。本文探讨了OPNET仿真软件的特点、HLA体系结构,以及如何在HLA结构上进行OPNET协同仿真设计与实现方法。     

基于HLA的防空作战侦察雷达仿真系统建模研究

在侦察卫星雷达系统优化问题的研究中,在构建防空侦察雷达仿真系统模型的过程中,产生随机数是其中的重要环节.针对传统方法产生随机数效率低、可信性差等问题,通过改善随机数发生器的参数设置和增加相应参数,提出了一种更好地同时兼顾真实性和实时性的随机数发生器.构建了较为真实高效的侦察雷达系统模型,并给出了以HLA为基本框架的联邦设计和实现方法,通过VC++6.0和MAK套件进行仿真试验.实验结果表明,采用模型开发的计算机仿真程序,可以提高实时解算和数据交互能力,满足了空防对抗作战真实性的要求,对于今后复杂仿真系统的进一步研究和应用也有实际指导意义.     

基于Creator/Vega视景仿真联邦成员设计

针对某型飞机机载武器管理系统(SMS)的训练需要,将建模与仿真技术引入武器管理系统的研究,提出了基于HLA的武器管理仿真系统,开发相应模拟器;将HLA与虚拟现实仿真相结合,文中介绍了仿真系统的总体设计方案,设计了仿真系统总体结构;为了引入先进视景仿真软件Creator和Vega对仿真系统中的视景仿真联邦成员进行可视化仿真和建模实现,建立了飞机和大地环境模型,并简要阐述模型数据库的优化技术,引入武器爆炸特效;最后结合HLA、VC++和Vega给出仿真流程图,该仿真系统满足系统仿真的实时性要求,具有较高的可信度。     

基于HLA的分布式作战视景仿真系统开发

随着分布交互仿真体系结构技术的发展,需要开发新一代的基于HLA的视景仿真系统.该文基于实时视景仿真软件平台Vega和HLA仿真支撑平台pRTI设计开发了作战对抗视景仿真系统.该文介绍了作战对抗仿真大系统的总体框架,规划了视景仿真系统的各项功能单元,详细说明了视景仿真系统的联邦设计,并且解决了HLA下视景图像的平滑显示这一关键技术.与作战对抗仿真大系统的联调表明,该系统逼真流畅地演示出仿真系统作战想定的全过程,并且满足系统仿真的实时性要求.     

基于HLA的仿真系结构及调度问题研究

HLA是构造建模与仿真通用技术框架的起点和基础.文中结合最新的HLA/RTI 技术文献,提出了基于HLA的分布-集中式仿真体系结构,提供针对该结构的多级调度方案, 并给出了时间Petri网性能模型和分析.这个方案结合了尽可能快的分析型仿真成员和独立 时间推进的实时仿真成员对时间服务的要求,能解决连续系统综合仿真中的实时协同问题, 具有实现简单、便于控制、易于扩展等优点,对充实HLA标准的可操作性具有现实意义.     

CBTC仿真系统中数据库的设计与实现

利用数据库管理仿真系统中大量复杂的数据,有利于系统扩展以及模块化设计.简述了CBTC仿真系统的发展及应用.介绍了CBTC仿真系统中数据库的应用及设计原则,着重介绍了面向对象的CBTC仿真系统数据库的设计思路和实现方法.讨论了如何将用概念模型表示的、独立于DBMS的仿真系统面向对象数据模式转换成SQL Server数据库所基于的数据模型表示的数据模式,解决了CBTC仿真系统中复杂数据结构不易设计的问题.该设计思想能够满足CBTC仿真系统数据库设计的需要,有深入研究价值.     

基于HLA的MANET网络仿真与应用研究

无人机通信网络研究建立仿真平台,针对当前网络仿真器在研究MANET无线通信网络协议中,在交互性、协议移植和大规模网络仿真等方面的不足,提出了基于HLA的MANET仿真系统方案,研究了仿真系统实现的关键技术.针对无人机通信网络仿真的要求,对无人机成员、基站成员、仿真控制台成员进行设计和实现,开发了基于HLA的无人机通信网络仿真系统.在系统中,对基于最小ID的分簇算法和基于簇的路由协议进行了仿真验证.结果表明,采用基于HLA的MANET网络仿真方案,可以利用HLA在互操作、分布式和可重用等构建复杂仿真系统方面的优势,满足各种应用场景的MANET网络仿真的需求,加快MANET网络路由协议的开发应用过程.     

协同操作模拟训练系统联邦设计

提出了协同操作模拟训练系统的设计思路,即用软件方式建立武器系统各操控台的模型,通过计算机网络实现人在回路的协同操作模拟训练;基于HLA理论,建立了该模拟训练系统的联邦体系结构,针对反舰导弹武器系统设计了联邦时象模型(FOM)的主要对象类和交互类,并给出了系统仿真主流程.