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.     

运载火箭试验数据管理及可视化系统设计

针对现有运载火箭试验数据管理及可视化系统依赖于第三方功能插件,未实现纯浏览器端三维模型渲染及交互,系统对运行环境依赖性强、部署和维护成本高等问题,设计了基于JavaScript框架ExtJS和WebGL框架three.js的运载火箭试验数据管理及可视化系统;首先基于B/S架构设计了系统总体框架,然后针对二维图形数据传输延迟问题设计了基于Web Worker的数据读取方案,最后针对浏览器端三维模型渲染需求提出了基于VTK模型的转换算法,设计了三维模型渲染及交互方案;试验结果显示,该系统不依赖于运行环境和功能插件,能实现浏览器端二维图形和三维模型渲染及流畅交互,为兼容国产化操作系统、降低部署和维护成本创造了条件。     

面向虚拟试验的可视化对象建模工具设计与实现

虚拟试验在现代军工产品研发过程中显得日益重要,但基于虚拟试验的可视化建模却并未得到充分关注;针对虚拟试验在军工产品研发中的应用,设计了虚拟试验定义语言(VITA definition language,VDL),并基于该语言,设计并实现了面向虚拟试验的可视化建模工具,具有VDL代码和可视化模型双向转化、可视化建模等功能,可以简单快捷地实现VDL建模功能;首先介绍了VDL模型的定义,然后详细阐述了可视化对象建模的设计和实现方法;最后,通过应用实例验证了该可视化建模工具的实用性。     

面向虚拟试验的可视化应用生成工具研究与实现

虚拟试验能够很好地辅助实物试验,缩短型号研制周期,降低研制费用;虚拟试验应用工程是开展虚拟试验的基础,基于GEF图形编辑器,研究并实现了一种面向虚拟试验可视化应用生成工具,具有可视化应用工程编辑、应用工程框架代码生成等功能;支持在可视化界面中定义VOM图元和APP图元之间的发布、订阅关系,最终生成应用工程框架,并通过应用实例验证了该可视化应用生成工具的实用性,较好地提高了虚拟试验应用工程的开发效率.     

航天器飞行及测控过程可视化系统设计与实现

针对航天器飞行及测控过程可视化问题,系统在设计、发射、运行管理、作战分析等各个阶段都起着重要的作用。为了直观准确地设计飞行器系统,采用可视化工具Vega Prime和开放图形库OpenGL,设计了航天器飞行及测控过程可视化系统,其功能包括实时显示地球、航天器和星空背景等空间对象运动变化过程,动态显示航天器轨迹、覆盖范围、测控设备跟踪测控和测控范围等本身不可见对象,以及多视点观察和多场景的融合等,并进行仿真试验。结果证明,系统不仅可视化效果形象逼真,而且具有开发周期短的优点。     

飞行仿真系统数据可视化设计与实现

研究飞行仿真系统结果数据可视化,为验证分析飞行仿真系统结果的正确性,需要对仿真系统输出的飞行性能数据进行实时在线观测并与标准数据进行对比分析。针对飞行仿真系统对飞机飞行数据实时观测的需求,设计了一种可实时观测的飞行仿真数据可视化方案。在建立仿真系统模型的基础上,为了提高系统的可靠性和优化数据结构,提出了新的数据结构和曲线生成算法绘制实时曲线,实现了数据的可视化观测,避免了实时绘制过程屏幕的闪烁和曲线出现的锯齿。并结合飞行仿真特点,利用MapX组件技术加载了具有导航台的全国地图,对传统的电子地图显示进行了改进,实现了飞机在地图上的实时航迹观测。仿真结果表明,系统能够实时观测仿真结果并分析系统误差,实现飞行仿真数据的可视化,并可验证飞行仿真系统的正确性。     

基于XNA的飞行仿真系统可视化及特效的实现

飞行仿真系统可视化软件的开发大多依赖于第三方软件,虽然这些软件拥有较强的功能,但却往往需要支付高额的许可证费用抑或过于底层,开发难度大,周期长.针对上述问题,提出了一种采用XNA的飞行仿真系统可视化软件开发方法,详细介绍了XNA框架下常见的三维环境如天空、地形、机场、植被的可视化模拟和渲染,雾、雨、雪、尾焰、爆炸等特效的实现.结果表明XNA完全可以用于飞行仿真系统的开发和常见特效的实现,为开发具有自主知识产权的飞行仿真系统提供了一种新的途径.     

飞行试验信息化管理系统设计与实现

为了提高飞行试验信息化管理工作效率,降低单位运营成本,针对信息化管理系统的需求和特点,设计了一套飞行试验信息化管理系统。基于系统逻辑结构和各功能模块深入分析,利用Delphi7.0开发环境和SQL Sever 2000数据库进行系统开发设计。系统采用模块化设计,各子模块设计采用子类继承模式,实现了一种方便快捷的途径去管理手工操作的繁琐数据。该系统安全、稳定、高效,实现了无纸化办公,用户数据通信界面结构清晰、易于操作,数据库系统可完成信息数据的编辑和管理指令,实现了管理工作的自动化。     

无人机飞行视景三维可视化仿真

视景仿真作为无人机飞行模拟的一部分,实现了飞行场景的可视化。针对无人机三维可视化过程中的若干关键技术进行研究,如飞机尾焰生成、真实地形渲染、天空建模、镜头光晕绘制等。最后借助VC++和OpenGL编程工具,在普通PC机上实现了飞行视景的三维可视化,达到了较高的帧频率和逼真的动画效果,满足飞行场景实时显示的要求,具有一定的工程应用价值。     

虚拟战场环境中的声音仿真应用研究及实现

在作战实验室这样的大型人－环分布式仿真应用中,环境的逼真度以及由此产生的成员沉浸感,是仿真可信度的先决条件之一。研究虚拟战场环境中的声音合成是提高环境逼真度的重要途径。该文从应用角度对虚拟战场环境下声音的仿真有关问题作了较系统的探讨,并采用Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ的ＤｉｅｃｔＳｏｕｎｄ ＳＤＫ编程实现。     

亚轨道飞行器返回段动力学虚拟样机设计

为进行亚轨道飞行器返回段飞行仿真实验,详细划分返回段动力学虚拟样机层次结构,建立虚拟样机各子系统数学模型,并以此为基础在VPM（Virtual Prototype and Modeling）仿真平台上实现亚轨道飞行器返回段的动力学虚拟样机设计．使用现有的亚轨道飞行器总体方案在该虚拟样机系统上完成虚拟实验,仿真结果表明,该虚拟样机系统设计合理,可以为今后的亚轨道飞行器研制工作提供一定的技术支持．     

虚拟仪器测试技术在导弹发射车中应用

介绍导弹发射车中虚拟测试仪器的功能、组成和实现方法.该仪器可实现导弹发射车的监视、测试、故障诊断和维护报表生成等功能的自动化.     

一种基于多模型的航天试验效果实时评估方法

依据遥测参数表征的航天器飞行状态物理含义及航天器工作部件技术状态,建立了多种分析评估模型,将航天试验效果的综合评估转换为多个关键动作、系统主要部件及具体测量参数正常与否的判断,实现了航天试验效果快速、准确、全面的评估.经仿真验证,评估方法准确可行,可在5 min内完成航天试验效果评估.     

基于Creator的飞行视景数据库建模技术

讨论利用专业建模工具MultiGen Creator建立民航飞行视景数据库的相关技术,针对其中各类模型的特点提出相应的优化建模方法。结合遥感数据及地面实拍数据,以中国西部某机场为原型,建立一套完整的飞行视景数据库。实验结果表明,该数据库兼顾了实时性和逼真性的要求,在仿真系统驱动下运行良好,完全满足飞行模拟训练的要求。     

重型车辆虚拟试验平台的构建

虚拟试验是一种先进的计算机仿真技术,在虚拟环境中利用数字化样机代替物理样机,对产品的性能进行试验分析.构建一个虚拟试验平台,可以开发能够进行车辆的调试、检测及性能评估的虚拟环境,对于高效、低成本地进行产品研发起到相当重要的作用.通过分析重型车辆在设计过程中所涉及到的各种试验的类型及特点,提出一种构建虚拟试验平台功能的模式.该模式基本解决虚拟试验平台构建所面临的功能和结构问题.     

俄罗斯洲际弹道导弹及试射近况浅析

导弹试射及飞行试验是其研制、定型和服役过程中的重要环节,对于导弹武器系统的技术性能指标和作战使用性能考核、保障装备和新技术适应性验证、批生产质量可靠性检验、产品延寿、部队战斗力检验以及国家核威慑力展示等方面均具有重大意义。基于对国内外公开文献报道的系统梳理,较全面介绍了俄罗斯现役陆基洲际弹道导弹和潜射弹道导弹的发展历程及性能指标,浅析了其2010年以来的洲际弹道导弹试射近况,文献综述至2016年1月。     

飞行器三维动画仿真

本文介绍了基于微机和图形加速卡的飞行器三维动画仿真，讨论了真实感三维实体动画的实现方法。利用飞行器三维动画仿真系统可方便建立飞行器实体模型，选择飞行器实体及运动数据，交互地观察飞行器运动画。     

火箭姿态控制系统数字仿真分析

介绍了运载火箭姿态控制系统数字仿真分析的过程。首先给出控制对象的负反馈闭环结构以及箭体的动力学模型,然后选择适合的数值仿真算法,最后以Matlab中的Simulink仿真工具箱以及C++语言分别进行仿真,并给出相应的仿真结果及对比分析。