基于PC的某大型装备实时仿真系统设计与实现

从仿真计算机开发与某大型装备研制相结合的角度,对仿真模型和仿真系统的基本概念和特点以及基于PC机的控制系统实时仿真技术进行了阐述,并在其系统体系结构、仿真语言、仿真网络等方面进行了讨论,尤其是通用计算机平台仿真应用中的软硬件设计思想和实时网络应用技术.在此基础上对建立某大型装备实时仿真方案的可行性进行了论证,并给出了该装备控制系统基于Matlab/Simulink的实时仿真模型.仿真试验表明,该实时仿真系统有效地解决了控制系统实际设计过程当中的非线性、运行速度与可维护性、减轻繁琐仿真试验等问题,使实时仿真能力真正与型号研制流程相匹配,明显地提高了该控制系统设计调试的效率和精度.     

舰炮装备保障性定量指标评价仿真系统设计

舰炮装备在任务执行期间,战备完好性对维修保障能力具有重要影响.针对舰炮装备定量指标评价复杂且现有评价方法无法体现任务与评价指标之间的动态关系问题,建立了对于任务的战备完好率和使用可用度的仿真统计模型,分析了仿真原理,根据舰炮装备维修和使用的特点,设计了一个基于装备任务参数、系统结构参数和资源参数的定量指标评价仿真系统,给出了实现仿真的程序结构,并结合实例进行了仿真.结果表明,系统设计可行、合理,可为装备在任务阶段的维修保障能力评估和维修保障指挥提供理论依据和方法支持.     

基于3DMouse的虚拟仿真系统人机交互技术

为了提高虚拟仿真系统的人机交互性,增强虚拟现实的沉浸感,并结合对虚拟装备仿真系统人机交互性能的需求分析,提出了一种基于Open Inventor技术的三维鼠标视点控制方法.利用三维鼠标的操作模式与工作原理,建立了一种新的仿真系统人机交互模型,从而解决了三维鼠标作为人机交互设备与虚拟仿真系统集成的问题,实现了操作者操纵三位鼠标在虚拟场景中的漫游和装备三维对象模型的动态控制.三维鼠标浏览路径数据的保存和导入功能可实现反复多角度的观察虚拟装备的装配和工艺过程,使装备的操作和维护培训效果显著,该技术可应用在多种虚拟装备仿真系统中.     

基于云计算的靶场测试装备可用性服务架构研究

对靶场测试装备质量及综合保障情况的评估是测试装备使用阶段的一项重要任务,其中可用度(可用性)是最能反映其运行状态的参量之一,它是表征测试性、可靠性、维修性、保障性、安全性和环境适应性的综合。本文基于云计算技术,运用知识管理方法,给出了靶场测试装备可用性服务架构总体思路。对基于云计算分析技术的测试装备状态监测、可用性预测仿真驱动、预防性维修辅助决策的可用性服务支撑架构进行了描述。目的在于使测试装备可用性得到有效的监测、预测和控制,使靶场测试装备可用性达到最大化。     

基于工程应用的备件分析及仿真研究

为解决型号研制中备件分析流程指导性不强、备件预测计算模型选控对比原则缺失、备件配置大量冗余的现状,从装备使用维护任务出发,开展基于工程应用的备件分析方法及仿真研究.依据行业标准规范,结合型号备件配置经验,制定基于工程应用的备件分析流程.以最少的保障资源需求满足装备固有的可靠性和安全性水平为前提,开展预防性维修备件分析,建立航空装备状态与保障资源的映射.选取适用于工程应用的修复性维修备件预测模型,基于Matlab仿真完成各预测模型选控对比研究.通过开展基于工程应用的备件分析及仿真研究,可实现航空装备备件的定性分析和定量计算,减少备件冗余,提高装备可用性和备件资源利用率.     

基于多阶段任务系统的成功率建模与仿真

对装备系统在不同任务剖面下的成功率的评估,可以反映装备保障系统的整体效能.由于影响任务成功率的因素较多,关系复杂,目前还没有相应的数学公式进行解析.针对上述问题,采取仿真统计的方法来实现对装备系统任务成功概率的评估.通过任务成功率定义建立任务成功率仿真模型,应用离散事件仿真、蒙特卡罗抽样、数理统计模型等理论建立了一种基于设备参数和使用规则参数的多阶段任务综合仿真原理模型和任务成功率仿真流程.最后将原理模型应用于某舰艇某次训练任务想定,从而说明模型的有效性和实用性,结果表明对任务成功率的仿真评估可以作为使用和管理部门评估保障系统保障能力的依据.     

ESP系统实验平台的研发

采用9自由度汽车动力学模型设计了一种基于Matlab/Simulink的人机实时交互汽车ESP仿真实验系统。描述了系统的软硬件关系和交互过程。通过实验对模型进行了有效性分析,验证了模型的有效性和可用性。为汽车稳定性控制器的检测提供了一种有效的实验平台。     

火电站建设施工过程三维仿真系统的研究

虚拟现实技术已经在在电力培训方面得到广泛的应用,通常的发电站三维仿真系统中涉及的模型库庞大、设备模型特征数多,存在系统加载困难、运行不流畅等问题,利用模型轻量化技术、三维模型格式转化技术、系统轻量化技术,并结合虚拟现实技术和数据库挂接技术相结合的全新设计方法,对新建火电厂整个建设过程进行三维仿真模拟安装,包括每一个设备的详细安装细节直至整个电站全部建成进行了仿真,并结合设备结构的虚拟拆装仿真,成功地研发出火电站建设施工过程三维仿真系统.结果表明,本系统的设计方法对于其它大型工程实现三维仿真具有示范意义,该三维仿真系统模型加载时间明显缩短,系统运行流畅,并提高了三维仿真的视觉效果,进而提高了三维仿真系统在火电站设备建设施工方面培训的可用性,为电站建设施工企业带来可观的经济效益.     

战时装备保障仿真及评估系统建模

现代高技术战争中,装备保障的作用愈加重要.计算机仿真是衡量战时装备保障效能和保障方案合理性最有效的评估手段.该文对战时装备保障的基本过程进行了分析,利用面向对象的方法抽象了战时装备保障的仿真模型.着重对保障机构描述模型、毁伤分析模型、保障指挥模型和保障行动模型进行了研究,并对基于仿真结果的评估模型进行了设计.该文为战时装备保障仿真及评估提供了一种有效的建模思路,是对复杂巨系统进行仿真研究的积极尝试.     

基于可穿戴设备的实时运动监测方法研究

为了激励用户加强身体活动并实现对其运动状况的实时监护，提出一种基于可穿戴设备的运动监测系统。系统由健康胸带、移动应用程序和服务器三部分组成。健康胸带内嵌有心电传感器和加速度计，采集人体心电和活动信号，使用蓝牙将信号传输至移动设备。安装于移动设备的应用程序接收和分析心电和加速度信号，解析为运动参数并向用户实时展示。为了分析信号处理算法的性能、评价系统的可用性，进行了实地实验。受试者使用该系统按照给定方案运动，并填写可用性调查问卷。实验结果表明，可穿戴运动监测系统有效可行，能够给予受试者可靠的运动反馈，移动应用程序的功能设计有助于提高用户接受度。     

装备供给保障系统的建模研究

装备供给保障系统是装备保障的重要组成部分.文章以三级结构为例,详细分析了该系统的结构、功能和流程.基于层次着色时间Petri网为该装备供给保障系统建模,用可视化仿真环境arena实现,并进行性能分析.层次化的方法减少利用普通Petri网模拟复杂系统时所遇到的难度,引入的颜色概念满足了不同种类的物资供给需求.该仿真方案能迅速提供供给保障系统的相关性能数据,为其结构设计和资源配置提供参考.文章所提出的思路和方法是对装备供给保障系统建模仿真是一种新的尝试,且略加改造,可应用于其他系统中.     

基于HLA的SAR对抗数学仿真试验系统

为检验评估合成孔径雷达(SAR)对抗装备的作战效能,研发了基于HLA的SAR对抗数学仿真试验系统,主要用于开展相干视频信号的SAR对抗过程的建模仿真研究.在仿真战情驱动下,SAR场景模拟、平台、干扰、成像、视景仿真邦元以及在线评估邦元之间交互协同工作,既可以逼真的复现外场SAR实装对抗试验,又可以实现SAR对抗系统对作战对象的作战效能仿真与评估.系统突破了对抗仿真中大场景模拟、成像算法与关键对抗模型等关键技术,初步的仿真试验结果表明,系统设计合理;运行可靠;符合预期要求.     

电子装备测试性融合评估方法

测试性是装备通用质量特性之一，其设计水平直接影响了装备保障效能的发挥，如何更加真实的评估装备的测试性水平是当前研究的热点。在研制阶段装备实物测试性试验数据数量少、获取难、费用高，可认为是“小子样”数据，为了更加全面客观地评价装备的测试性水平，需要充分利用测试性仿真试验获取仿真数据进行融合评估。进行测试性仿真试验时，研究电子装备的仿真模型、故障模型、仿真故障注入方法，获取测试性仿真数据；在此基础上，将仿真试验数据作为验前信息并进行的处理，结合“小子样”装备实物试验数据，采用贝叶斯方法进行测试性试验数据的融合来评估装备的测试性水平，提高评估结果的客观性和可信度。通过案例分析，验证了测试性融合评估方法的有效性。     

喷洒车半实物仿真训练系统研究

“喷洒车半实物仿真训练系统”是集机、光、电、信号处理、模式识别、计算机技术于一体的先进的防化兵洗消实时仿真训练系统，只需将新式装备的三维模型导入到系统中就可以完成对各种新式装备的训练任务。系统基于软件平台Multigen Creator和Vega Prime开发，采用激光定位技术、实时图像识别技术、动态构建虚拟战场环境技术、粒子系统技术等实现了洗消分队技术、战术演练，洗消能力评估和新装备洗消作业规范的协同制定。该系统可代替实车完成技．战术训练，产生了显著的军事、经济效益。     

某飞机辅冷系统IMA应用实时验证模型研究

某飞机环控增加蒸发制冷式辅助冷却系统(简称辅冷系统),对多个厨房、大功率电子设备以及设备舱进行冷却。为了对综合模块化航空电子系统(IMA)驻留应用进行硬件在环(HIL)测试验证,开展辅冷系统实时仿真模型研究。在对辅冷系统冷凝器等关键部件的建模原理进行数学描述后,利用MATLAB/Simulink进行部件建模与仿真分析,并根据建模框架对辅冷系统模型进行集成与仿真,最后将模型下载到实时机对IMA应用进行HIL测试。仿真与测试结果表明,制冷剂工作压焓曲线满足要求,辅冷系统模型仿真误差满足要求,可以对IMA应用进行实时的仿真验证。首次利用模型开展制冷剂在关键部件的工作压焓曲线以及飞机辅冷全系统的HIL测试研究,该研究对制冷领域的系统级实时仿真验证具有参考意义。     

Simulation as a Tool for Optimizing Automated Laboratory Equipment and Processes?

In the design of complex automated manufacturing equipment simulation technology has increasingly developed into an essential planning tool which is highly used in the field of semiconductor industry. In the field of laboratory technology a similar trend towards automated systems or automated sequencing of systems can be found. This results in the question if the use of simulation can help detecting optimization potentials in the design of laboratory equipment as well as in laboratory processes. By means of a case study out of the field of clean production the elaborated results help to show the benefits of simulation as a planning tool.With the help of simulation a material flow- and throughput optimized equipment design and therefore required equipment control strategies were ascertained in several iterative runs. The system installation, being in its development stage, was represented realistically in a detailed simulation model. The performance of the system in operation was visualized and then analyzed. Thus, bottlenecks could be localized easily and the equipment design and dimensioning could be reviewed.With the selective simulative examination of different optimization approaches the equipment manufacturer was provided with important data for economical- and investment decisions. The use of simulation technology provides a high planning reliability and helps to avoid planning mistakes already in the stage of system development.This advantages could also be used in future developments in the field of laboratory automation.     

设备可靠性评测仿真系统

设备可靠性评测仿真系统是为了智能管理仓库内设备和提高设备整体可靠性。针对仓库内设备可靠性评测,先进行设备模型化,提取有效因素对设备分类汇总,以建立设备聚类模型和设备管理学习模型,并与基于可靠度的设备维护模型相结合,完整实现对设备调度和维护的决策,并制定有效的维护计划。本系统创建的结构对设备可靠性评测和设备管理具有一定研究意义。     

基于证据理论的作战效能评估可信度校验方法

在武器装备论证中,常常需要对武器装备进行作战效能评估,而评估结果的可信度也是决策者较为关心的问题.该问题具有一定难度,主要难点在于如何从整个评估过程中寻找和聚集评估的可信度.针对作战效能评估的可信度问题,再现评估过程予以校验分析.从评估底层指标开始,采用多专家进行评定.构建基于证据理论的融合模型来汇集下层指标的可信度,并层层推理聚合,最后获取评价方案的最终信度分布.以某地地导弹主战系统作战效能评估的可信度分析为例,识别结果和原来的仿真评估结果内容大致符合,印证了原评估的结论.这表明该方法有一定的可行性.     

军械装备维修资源需求仿真系统研究与实现

从军械装备维修保障的实际需求出发,在对维修保障系统及其运行过程分析的基础上,利用面向事件的仿真时钟推进机制建立了仿真模型,并给出了相关算法.介绍了软件系统的结构组成和数据库设计方法,并利用VB6.0和ACCESS2000实现了该系统.该系统可实现对一定编制装备群平时的维修保障过程进行快速仿真,得到各保障级别上维修资源的需求以及装备完好率信息,为维修保障决策提供科学依据.最后的案例应用验证了系统的有效性与准确性.     

航空装备统一建模与仿真训练平台研究

分析了航空装备仿真建模和开发集成过程中存在的问题,详细描述了机载航空装备抽象建模方法,建立了仿真工厂模式,设计了工厂-飞机-机载装备三层仿真体系抽象模型,采用了基于任务描述的装备仿真训练方法,在三层仿真体系范围内具有很好的扩展功能。基于仿真工厂模式构建了仿真训练平台的架构,提出了SLC-DLC航空装备建模方法,并基于自定义的SDK给出了模型的开发流程和交互方法,该平台实现了航空装备统一建模、快速生产的新方法,降低了大型航空装备仿真开发的难度,解决了机载装备仿真继承性难题,实现了机载装备的高度重构。经过试验证明,该方法快速有效,扩展性和重构性好,既可以用于实装开发也可以用于仿真模拟器、多机型的战术仿真系统的开发。