基于HLA的无人机任务推演系统仿真研究

通常的任务控制过程包括任务预规划,任务执行,任务监控和重规划等部分.该文通过分析任务预规划的不足,在任务控制过程中引入了任务推演的概念,并对无人机任务推演的相关概念和内容进行了分析和讨论.同时针对无人机系统多速率时间推进的特点,设计了无人机任务推演系统的系统结构,并基于HLA体系设计和分析了无人机推演系统的仿真互联结构.然后讨论了无人机任务推演系统中的飞行仿真模块的SOM仿真建模.最后基于RTI实现了无人机飞行仿真推演模块与飞行三维可视化模块的互联.     

卫星编队飞行仿真中STK-RTI中间件的研究

卫星在编队飞行任务分析与可视化动态场景仿真,能使多颗卫星保持相对协同工作,但与外界交互集成能力较差。为了能够成为HLA(高层体系结构)的联邦成员,设计并实现了连接STK与RTI的中间件。通过相关分析设计了STK-RTI中间件的功能结构,采用服务转换机制建立了STK/Connect模块功能函数和RTI标准服务之间的映射关系,实现了STK和其它联邦成员之间的交互,并在编队飞行仿真中对中间件的可行性进行了验证,拓展了STK的使用范围。     

无人机编队飞行快速试验系统设计

为缩小针对无人机编队控制问题的理论研究与实际应用之间的脱节,设计了一套无人机编队飞行快速试验系统,包括基于X-Plane的硬件在回路(HIL)仿真系统和飞行试验系统.HIL仿真系统和飞行试验系统中使用相同的自驾仪和地面控制站,通过HIL仿真可以提前发现并修正在仿真中暴露的问题,从而减少飞行试验所需的时间和成本,缩短方法从理论到应用的时间.试验系统中解决了无人机之间及无人机与地面站之间的通信问题,使得无人机之间可以直接通信,不用通过地面站转发,且单个地面站可以监视和管理多架无人机.采用网络化的软、硬件设计,使得试验系统能够用于验证各种通信拓扑的编队控制算法.为验证上述系统的有效性,设计长机-僚机编队控制方法对试验系统进行验证.结果表明,通过HIL仿真验证的自驾仪可以直接移植到飞行试验系统中,只需微调一些控制参数即可快速实现无人机编队飞行.     

无人机空中加油建模与仿真分析

无人机空中加油的关键在于建立并保持加油机与无人机之间的有效队形,实现无人机在此过程中的自动飞行;在对空中加油全过程论述的基础上,首先对加油过程中的编队飞行问题进行了数学建模,并依据所建立的数学模型设计了无人机编队飞行控制器,最后通过对空中加油条件的模拟初始化,给出了无人机对接阶段的仿真要求并对所建立的系统模型及控制器进行了仿真验证;仿真结果表明,所建立的模型及控制器可以实现加油编队快速、平稳的会合、对接,为空中加油任务的顺利完成提供了保障.     

基于HLA／RTI的无人机作战仿真系统框架设计

无人机系统与其他武器系统的联合训练是一项重要课题。在对无人机系统的进行深入分析的基础上,设计了基于HLA／RTI的无人机作战仿真系统的基本框架,实现了与炮兵C^3I系统的联合仿真,建立了无人机作战仿真系统的概念模型,为下一步仿真系统的开发实现奠定了基础。     

基于HLA/RTI的无人机作战仿真系统框架设计

无人机系统与其他武器系统的联合训练是一项重要课题。在对无人机系统的进行深入分析的基础上,设计了基于HLA/RTI的无人机作战仿真系统的基本框架,实现了与炮兵C3I系统的联合仿真,建立了无人机作战仿真系统的概念模型,为下一步仿真系统的开发实现奠定了基础。     

无人机飞行控制仿真环境三维视景子系统设计

针对无人机飞行控制仿真环境以数据方式输出仿真结果不利于挖掘隐藏于数据中的本质特性的缺陷,借助虚拟现实技术的相关理论,设计实现基于无人机飞行控制仿真环境的三维视景子系统,实时动态再现无人机飞行运动全过程,为研究无人机飞行运动规律提供直观的事实根据。阐述了无人机飞行控制仿真环境三维视景子系统设计实现的目标,构造了系统结构并提出了三维视景系统的实现框架,对视景系统实现的主要技术进行了着重介绍,在视景系统的具体实现中对视景数据库设计、视景系统开发、视点切换、LynX Prim e和ACF配置文件、数据通信接口的具体实现进行了详细的论述。最后给出了系统的实施效果。     

基于HLA/RTI的军事仿真系统框架的设计

近年来军事仿真发展迅速,基于HLA/RTI的“联邦-邦员”模式开发的仿真系统越来越多,广泛应用于联合军事仿真训练和演练,军事想定方案的评价等.设计了一种基于HLA/RTI的仿真系统框架,并对其仿真管控单元进行了详细的功能设计,并进行了关键部分的技术实现,为基于HLA/RTI的仿真系统的设计提供了参考模板.     

天地一体化网络中无人机通信链路选择策略研究

本文在研究无人机通信多种信道模型和特征的基础上,提出了一种基于天地一体化网络的无人机通信链路选择策略。该策略通过分析不同飞行环境下无人机通信链路影响因素选择最佳通信链路,解释了无人机系统中不同通信链路的适用场景,并根据所提出的策略,设计了一种多无人机在近地面观测站的编队飞行方式。仿真研究了基于该策略的多无人机编队飞行时通信链路的误码率性能,以及多普勒频移、传输时延和阴影衰落等影响因素。研究结果表明无人机在长时间多场景飞行过程中,根据所提出的策略切换不同的通信链路能够将误码率保持在满足通信需求的水平。     

无人机编队队形保持变换控制器设计

研究无人机编队队形保持变换的控制设计问题.由于控制系统队形跟踪应保证姿态的稳定性,针对两架无人机在“长机-僚机”编队结构中的左菱形编队飞行控制系统,为了有效控制飞行队形,保持变换,提出了根据编队飞行的几何关系推导编队相对运动学方程,结合无人机的自动驾驶仪模型建立了相应的编队飞行线性化数学模型.采用PID控制方法分别对速度、航向和高度设计了一种能通过控制编队间距实现队形变换的三维编队队形保持变换的控制器,并进行仿真.仿真结果表明所设计的控制器能够有效地控制无人机编队,在飞行过程中可以稳定地保持队形,并能根据任务要求合理进行编队,并无碰撞,为设计提供了依据.     

HLA/RTI的执行结构与实现研究

高层体系结构(HLA)是新一代计算机仿真的标准,运行支撑环境(RTI)是HLA仿真体系的核心组件,已成为仿真界研究的热点。为了揭示基于HLA/RTI的仿真应用的开发具体实现,了解RTI的本质和精髓,提出了RTI的执行结构框架,揭示了RTI开发的三个对象要素与RTI的六大服务间的关系,并总结出了RTI的三种实现方式,包括集中式、分布式和层次式,对它们各自的特点进行了阐述。     

基于高层体系结构的军事工程毁伤与防护仿真系统

为满足军事工程毁伤分析、防护评估、防护训练等需要,提出一种基于高层体系结构/运行支撑架构 (HLA/RTI)的军事工程毁伤与防护仿真体系结构。在阐述仿真系统概念设计的基础上,确立了军事工程毁伤与防护仿真HLA总体架构,提出了系统功能逻辑结构;模型是HLA联邦开发的核心问题,确立了军事工程毁伤与防护仿真模型体系,遵从军事训练信息系统模型框架,设计了军事工程毁伤与防护模型;最后,给出了系统联邦工作流程,遵循联邦时间策略,以UML时序模型说明联邦成员行为设计。     

新一代分布式仿真技术框架HLA

本文介绍了新一代分布式仿真技术框架HLA，主要对HLA的组成以及它对互操作和可重用的支持进行了分析，着重描述了RTI所提供的功能及其数据过滤机制。     

基于HLA/RTI的分布式交互仿真系统中的信息交换机制

基于HLA/RTI设计了一个顾客/服务员仿真系统，结合RTI 1.3提供的声明管理，对象管理和时间管理等服务，就对象类和交互类及其属性和参数等信息交换机制进行了分析，并讨论了基于HLA/RTI的分布式交互仿真系统中可能存在的一种死锁问题。     

银河高性能分布仿真系统的设计和实现

面向新一代的分布交互仿真应用,设计并实现了一个基于ＨＬＡ／ＲＴＩ的系统－银河高性能分布仿真系统,该系统的高性能,先进性和创造性表现在,基于ＨＬＡ／ＲＴＩ的分布交互仿真软,硬件平台,基于数据过滤／组播的数据分发管理策略,物理和逻辑相结合的多种时间管理方法,基于ＭＰＰ机传输技术的多机系统强实时互连机制,多agent虚拟环境的多媒体表现技术,它可适用于强实时高性能单／多系统仿真,弱实时多系统综合仿真。     

高层体系结构(HLA)在雷达网仿真中的应用

高层体系结构(HLA)是新一代分布式仿真结构,已广泛应用于电子系统仿真领域。该文以雷达网系统仿真为背景,建立了基于HLA的雷达网仿真平台,提出了统一的数据标准;并以对象建模的方法为指导,设计了雷达网仿真中主要模块的仿真模型;最后根据雷达网系统仿真要求,给出了所使用的RTI软件在时间延迟和吞吐量方面的性能测试结果。     

基于 HLA／RTI 的武器仿真系统

研究HLA/RTI（ High Level Architecture/Run-Time Infrastructure ）中的武器系统仿真,构建基于HLA体制的分布式仿真系统,实现在试验想定驱动下对武器系统的仿真评估。以雷达制导体制的空空导弹武器系统为仿真试验对象,进行仿真联邦设计,以仿真联邦为中心,开发支持仿真评估的多个功能模块,形成适用的仿真平台,并进行仿真试验。仿真结果表明,利用该系统能够实现仿真模型和仿真平台的重用和扩展,快速搭建武器装备试验仿真评估环境,节约成本提高效率。     

基于HLA的防空雷达仿真建模研究

防空雷达成员是炮兵C3I仿真系统中的一个重要组成部分,研究其HLA体系下的建模与仿真意义重大。文章在分析HLA体系结构和标准的基础上,深入研究了基于HLA的防空雷达建模方法。按照对象建模的思想,通过建立联邦成员模型框架将RTI机制与具体功能建模分开,并充分考虑了各种影响雷达探测能力的内在因素和外在干扰,所建模型已经在某炮兵C3I仿真系统中得到成功应用。     

基于ExSpect的维修保障联邦成员开发

分析了ExSpect的建模方法和软件接口,建立了基于ExSpect的维修保障仿真模型。开发了仿真对象模型（SOM）,并对其信息接口进行了改造,从而实现了Petri网仿真模型与RTI运行支撑环境的无缝连接,为后续开发高层体系结构（HLA）环境下的Petri网仿真模型集成环境进行了初步的探索工作。