水下自主航行器半实物仿真系统设计与实现

为了加快某新型水下自主航行器的研制,针对其特点完成了水下航行器半实物仿真系统的设计与实现。概括了半实物仿真系统研制过程,介绍了系统的工作原理和总体设计方案,提出了硬件和软件设计方法,完成了水下航行器半实物仿真系统的工程实现。结果表明半实物仿真系统具有实时性强、仿真精度高、结构紧凑、功能完备的特点。半实物仿真系统对优化水下航行器系统设计、改进制导性能、提升作战效能有着重要的实用价值。     

水下航行体发射管内流场的数值模拟研究

由于水下航行体发射管内的流场非常复杂又不宜于测量,因而很难得到航行体发射过程中的流场分布情况。文中的主要目的是数值模拟水下航行体在发射管内的运动规律和压力分布。通过工程计算的方法得到了水下航行体在发射管内的运动曲线,在此基础上利用Ansys软件的Flotran模块动网格技术对发射管内流场进行了实时仿真,得到了航行体表面的压力分布。     

实时仿真计算机在控制系统半实物仿真中的应用研究

首先介绍了基于反射内存实时网络半实物仿真系统的软、硬件组成、功能以及水下航行器控制系统半实物仿真的系统结构，然后介绍了仿真计算机的通信接口开发技术，最后给出了半实物仿真结果。仿真结果表明．采用实时仿真计算机及反射内存实时网络的半实物仿真系统，大大地提高了仿真帧频，减小了多种仿真设备信息传输中的信号干扰。     

基于GPS卫星模拟器的AUV辅助导航半实物仿真系统开发

全球卫星定位系统(GPS)应用于远程自主水下航行器导航系统中,可利用其精密导航和定位能力对航位推算导航系统如惯导和多普勒导航的累积误差进行精密校正.本文设计一种采用GPS卫星定位导航模拟器、GPS接收机和仿真计算机构成的卫星导航仿真系统,旨在用于自主水下航行器AUV辅助导航系统的试验验证.文中对该系统的硬件接口设计和软件开发进行了论述,并进行了部分系统测试评估.测试结果表明,该卫星导航仿真平台工作可靠,最终的设计方案可用于AUV导航与控制半实物仿真系统中.     

弹载飞控软件开发调试与实时仿真平台研究

针对飞控软件开发过程中数字仿真、软件仿真、半实物仿真各自的缺点,提出一种基于真实硬件的开发调试与实时仿真平台,能够使硬件系统提前介入到软件的开发过程,提高研制效率,降低开发成本。     

基于FADEC的辅助动力装置半实物仿真系统

以某型辅助动力装置（APU）为控制对象,设计了全权限数字电子控制器,基于该控制器设计了APU的控制软件,通过接入仿真监控系统、传感器、执行机构等实物建立了APU的半实物仿真平台。对APU实际工作过程的半实物仿真结果表明,该系统能有效地控制APU,并实时反映APU的运行情况,为APU系统的研制提供了良好的试验手段。     

基于AML的水下航行体战斗部总体设计集成系统

如何高效率设计水下航行体战斗部总体,并分析、优化其性能对水下航行体总体设计至关重要,采用AML概念化设计平台开发水下航行体战斗部总体设计系统是一种有效的途径,它将多种CAD/CAE及仿真软件显示集成在一个统一的界面环境中,通过信息获取和知识关联来实现设计和分析的自动化,可以快速评估设计方案及确定总体设计参数,提高设计效率,并可有效推广至其他复杂系统项目设计中。     

某型AUV控制系统边界条件测试仿真研究

基于某型AUV控制系统的研究与测试,提出了一种半实物仿真实验的方法。介绍了该半实物仿真系统的整体框架,详细描述了组成该系统的实物样机、上位机、主模型仿真机和物理效应设备等硬件设施,以及仿真实验配套的相关软件。基于该半实物仿真系统,进行了控制算法稳定性验证,重点进行了一些边界条件考核和应急流程考核等仿真实验,并详细描述了实验过程和结果分析,为该型水下自主航行器的研究和进一步的实航实验提供了参考和保障。     

声寻的鱼雷自导系统目标、背景和海洋环境特性半实物仿真技术研究

在进行鱼雷声寻的自导系统半实物仿真时必须实现水声目标、水下背景和海洋环境的实时仿真。本文在鱼雷声寻的自导系统半实物仿真特点的基础上讨论了目标背景特性的实时生成和实时控制等关键技术,提出了采用多DSP并行计算实现水下目标背景实时仿真的技术方案,解决了水声信号实时生成与控制的技术瓶颈,给出了系统构成及控制方案。通过仿真测试,该系统满足鱼雷自导系统半实物仿真的工程需求。     

水下航行器热动力推进系统数字仿真研究

为满足新型水下航行器燃料流量闭环控制热动力推进系统设计、研制、试验和验证的需求,建立了较为精确的系统数学模型,应用MATLAB/SIMULINK进行高效的模块化仿真建模与仿真试验,得到了不同工况阶段的热动力推进系统各项参数（如燃烧室压强、发动机输出转速和转矩等）的仿真结果,从而可对热动力推进系统在启动、变深及变速等过程中的动态特性进行分析,弥补了目前功率台架试验仅能提供系统稳态特性的不足,为热动力推进系统的可靠性设计及其控制装置的鲁棒性设计提供必要的参考,并可部分替代半实物仿真及台架试验的功能,降低设计和研制成本。     

水下运动体半实物仿真系统仿真精度分析方法

本文给出了水下运动体半实物仿真系统的仿真精度的一种分析方法,在对系统中各仿真设备误差建模的基础上,应用多种谱分析方法难证了各个仿真设备的数学模型。通过应用蒙特卡洛法对该仿真系统精确模型进行数字仿真研究,给出了半实物仿真系统误差分析结果,对于半实物仿真堆度评估具有实用价值。     

半潜式航行体拖曳系统收放过程动态响应

在半潜式航行体拖曳系统收放拖体过程中,半潜式航行体、拖缆及拖体之间的相互作用使半潜式航行体难以保证稳定准确的航速与姿态,导致水下拖缆或拖体偏离,将严重影响整个系统的安全。以加拿大遥控猎雷系统中的"海豚"半潜式航行体及水下拖曳系统为原型,分别建立半潜式航行体、拖缆及拖体的运动方程组,通过拖缆边界条件将半潜式航行体及拖体耦合,研究不同缆长收放拖体时系统的动态响应,对半潜式航行体及拖体的姿态控制及水下拖曳系统收放装置的设计提供参考。     

微小型水下航行体多学科稳健设计优化方法

近年来由于军事发展需要,微小型水下航行体技术发展迅速.针对微小型水下航行体设计过程中固有的不确定性和多学科性,将产品设计的不确定性设计理论和多学科设计优化理论相结合,提出了一种可用于复杂系统多学科稳健设计优化的稳健协作优化算法.以某微小型水下航行体为例,对其学科划分和稳健协作优化过程进行了分析,探讨了多学科稳健设计优化技术在微小型水下航行体设计中的应用方法.     

水下航行器组合导航仿真系统设计与实现

建立了自主水下航行器SINS／DVL组合导航的实时仿真系统，给出了以PC104计算机为核心的AUV导航仿真系统设计方案，包括导航系统的基本硬件（CPU模块和扩展模块）和软件组成（惯性传感器模块、DVL和深度计、采样模块以及导航解算模块），介绍了AUV模型解算系统、组合导航解算系统、模块间通信等的设计原理。通过建立AUV数学模型的方法模拟出AUV运动参数来设计实际导航系统，避免了半实物仿真的时间、经费等耗费。仿真试验表明，模型和导航算法正确，所设计的导航仿真系统能够模拟传感器输出，并完成各种数据的采集、运算及组合导航工作方式和工作状态的转换，计算精度满足要求，方案可行。该系统可用于AUV系统的试验及性能分析，为AUV的导航定位提供保证。     

红外制导半实物仿真系统专用软件研究

红外制导半实物仿真系统专用软件具有数学仿真、仿真系统自检及半实物领导具三种运行模式，仿真试验和仿真结果处理两大功能模块，它是以现有的红外制导半实物仿真人系统为具体对象进行设计的。采用此软件将提高仿真试验管理水平，中试验的可靠性与效率，在型号研制中发挥更大作用。     

航行体水下发射出筒的减振垫占空比研究

航行体水下发射出筒是一个复杂的刚体运动与振动耦合过程,且伴随着复杂流体动力学现象的产生。运用多体系统动力学理论和仿真软件建立减振垫适配关系下的航行体水下出筒动力学模型,使用缩比试验获得的实测水动力数据和内弹道对航行体水下发射过程进行动力学仿真,研究航行体出筒弯矩载荷和姿态角速度随占空比和减振垫数量的变化情况,分析影响占空比选取的两个因素,为研究提供参考。     

导弹变轨控制系统半实物仿真平台设计

简要介绍了当前国际上流行的、工程领域应用非常广泛的一种半实物仿真软件,对半实物仿真的建模方法作了阐述,应用Matlab/Simulink和dSPACE对某型导弹的控制系统回路进行建模;采用实时同步控制方法实现对系统仿真的实时特性,并基于dSPACE软件设计某型导弹控制系统的半实物仿真平台.     

基于OpenGL的仿真可视化软件开发

半实物仿真是导弹研制过程中的一个重要环节。本文介绍了使用VC＋＋OpenGL在Windows2000系统下开发半实物仿真系统图形软件的过程，并对软件中几种坐标系的变换进行了论述。最后，介绍了在软件开发中，引入多视图显示增强软件显示效果的技术。结果显示本软件配置灵活．便于扩充、升级和移植。     

导弹变轨控制系统半实物仿真平台设计

简要介绍了当前国际上流行的、工程领域应用非常广泛的一种半实物仿真软件，对半实物仿真的建模方法作了阐述，应用Matlab／Simulink和dSPACE对某型导弹的控制系统回路进行建模；采用实时同步控制方法实现对系统仿真的实时特性，并基于dSPACE软件设计某型导弹控制系统的半实物仿真平台。     

基于HLA的多目标攻击综合仿真系统开发

文中以航空制导武器综合仿真应用需求为背景,介绍了基于HLA结构将火控雷达仿真引入导弹半实物仿真系统中的方案,构建了一个火控雷达与导弹多目标攻击综合半实物仿真系统,提供了一个进行空空多目标系统技术指标匹配研究的平台.该仿真系统已经在型号研制中得到了应用.