基于HLA的分布式鱼雷弹道视景仿真一体化软件环境

介绍了将3D视景仿真技术和高层体系结构（HLA）分布式仿真标准与传统的鱼雷弹道仿真相结合的方法，并把Creator和Vega软件作为辅助工具，采用Visual C^＊＊软件开发建立了基于HLA的分布式鱼雷弹道视景仿真一体化软件环境。该软件环境可重用性和扩展性强，兼容性好，具有实时3D动态交互演示效果，有益于改善鱼雷弹道仿真的人机交互界面，提高鱼雷弹道仿真的可视化水平。     

自行高炮武器系统三维视景仿真与实现

OpenGVS是高层3DAPI,同时也是实时3D视景管理软件。以某型自行高炮武器系统综合训练系统为背景,基于先进虚拟现实和视景仿真软件MultigenCreator和OpenGVS,设计并实现了三维视景仿真。该视景软件系统由视点切换与控制、模型位置与姿态控制、网络通信、特效生成和碰撞检测五大模块组成,利用MultigenCreator进行三维环境建模,通过OpenGVS进行模型的驱动,实现了网络通信、模型计算、行为控制、碰撞检测和场景显示等功能,为模拟训练提供了逼真的近似实战的三维战场环境。介绍了视景系统的框架、功能描述及运用OpenGVS实现防空战斗场景三维显示和交互的模块化分层设计。     

基于MultiGen Creator/Vega的虚拟现实仿真系统

文中采用MultiGen Creator/Vega软件实现虚拟场景仿真。介绍了整个三维视景仿真系统的一些关键技术,并建立了虚拟场景模型。在此基础上,在Vega软件环境中进行了二次开发,实现了在虚拟场景中的漫游。结果表明,该系统可以满足视景仿真的实时要求,可广泛用于虚拟战场视景仿真、武器研制等领域。     

战车三维视景仿真系统的设计与实现

在现阶段各种作战仿真研究中,均以提高仿真环境真实感为首要目标。其中软件视景仿真系统大都基于专用视景仿真平台进行二次开发,软件成本昂贵且欠缺灵活的扩展性;而基于底层图形接口Open-GL或Direct3D进行视景仿真系统开发效率又比较低下。针对上述问题,在开源渲染引擎OGRE基础上,采用插件集成开发的模式,实现了具备多视角场景漫游、碰撞检测和大规模场景植被渲染以及多种粒子与声音特效等功能的战车视景仿真系统,系统的设计在仿真系统开发成本、运行效果与效率之间取得了一个良好平衡。     

仿真实时视景演示系统的研究与开发

文中描述了一个用作虚拟仿真训练系统的视景演示子系统的研究开发.视景系统采用Direct3D图形库作为底层图形引擎支持,采用VC.NET程序开发环境,构建一个用于训练直升机机载导弹观瞄操作手的虚拟训练系统的视景子系统.视景系统可演示武装直升机通过空对地导弹攻击地面坦克的过程实时场景画面,实现了对训练过程视觉虚拟仿真.     

鱼雷技术准备协同虚拟训练系统开发与实现

传统实装上的鱼雷技术准备训练对装备器材、场地环境和人员等都有一定的要求,且会对装备造成不可避免的磨损,为部队的组训工作带来诸多问题,制约着技术保障水平的全面快速提升。该文基于VRML-JAVA构建,结合鱼雷技术准备训练的协同性和导演性提出了鱼雷技术准备协同虚拟训练系统构架,论述了3D场景的仿真,JAVA与VRML的通信技术,组部件的3D拆装以及面板的2D操作等关键技术。经使用考核表明,该系统符合实际训练需求,其良好的交互性可以满足各岗位、各科目的协同及独立模拟训练。系统运行稳定可靠和简单低廉的使用维护方式,使部队摆脱了传统训练模式下的种种束缚,为提升鱼雷技术保障水平提供了科学高效的训练平台。     

测地车模拟训练系统视景仿真模块关键技术

采用MuhiGen Creator三维实体建模工具、OpenGL图形接口技术、三维实时视景驱动引擎、DirectX 9．0的DirectSound 3D声音播放控制程序、粒子系统等先进技术,成功地在测地车模拟训练系统中营造出了一个交互性好、沉浸感强的虚拟战场环境。应用XML文档对整个场景进行管理,以方便移植和扩展。     

坦克分队战术训练嵌入式仿真目标显示系统

传统的战术目标显示方法已不能满足信息化训练的要求,为促进训练改革和战斗力生成模式转变,采用虚拟现实技术构建地形、地物、战术目标以及武器装备的三维实体模型,采用视景驱动构建仿真的战术训练场景,通过多通道视景仿真手段同时为坦克分队各单车提供不同角度的观察视场,可使乘员浸入到"真实"的战场环境中,并实现分队的战术协同训练;仿真目标显示系统具有目标形象逼真、训练场景多变、训练针对性强、安全经济和可控性强等特点。     

鱼雷仿真系统中的图形显示技术

本文详细研究如何利用OpenGL在Windows95环境下实现鱼雷姿态的3D动态显示,分析了鱼雷雷体造型技术、计算机图形处理和开发软件,研究了程序实现的关键技术。该研究成果对鱼雷制导一体化仿真中实现计算可视化和数据可视化有一定的使用价值。最后探讨了在这方面应开展的工作。     

某型导弹模拟训练系统的设计

某型导弹模拟训练系统由工控机、模拟导弹装置、空间定位、信号采集、虚拟视景显示及仿真软件组成.虚拟战场先采用Multigen Creator建立实感模型,再使用OpenGVS构造虚拟环境.并根据仿真模型,实现各类虚拟实体状态改变并以视景方式呈现.导弹特效则通过空间导弹飞行、命中目标及爆炸效果等实现.     

鱼雷自导性能分布式仿真中的作战环境建模

为了在鱼雷自导性能仿真中体现真实作战环境对鱼雷自导的影响,从鱼雷自导系统与外界的信息交互出发,通过分析鱼雷自导探测目标机理和工作过程,结合分布式仿真技术,建立了鱼雷自导性能分布式仿真中的复杂海洋环境和对抗作战仿真模型。仿真结果表明,所建模型合理有效,可以体现鱼雷自导工作的真实环境。     

火箭助飞鱼雷作战弹道仿真系统

为火箭助飞鱼雷的弹道仿真研究提供有效的平台,根据火箭助飞鱼雷全弹道运动流程,建立了其空中和水下的动力学、运动学、控制导引及风场环境等模型,应用面向对象方法设计了仿真模型,构建了仿真系统。对典型态势进行仿真,得到了全弹道曲线和特征点处战技指标参数,结果表明所建模型正确,仿真系统具有良好的可操作性。     

基于以太网的鱼雷声自导电信号半实物仿真系统

由于鱼雷作战水声环境的复杂性,鱼雷声自导半实物( HWIL)仿真成为实验室环境下声自导系统设计与性能评估的重要手段。提出了一种基于以太网的分布式半实物仿真系统,采用电信号注入法模拟目标／背景信号,介绍了其构成方法及工作原理;详细讨论了窄带点目标、窄带体目标、混响和海洋噪声等主要目标／背景信号的水声仿真模型;给出了使用流水线阵列处理的仿真信号源硬件系统设计,并提出了延时滤波算法实现了多路仿真信号源的实时同步输出。相应的信号仿真试验结果证明了采用电子注入法实现声自导半实物仿真系统的有效性。     

基于以太网的鱼雷声光复合制导全弹道仿真平台构建

光纤线导＋声尾流制导的复合制导方式能够较好地克服单一制导方式的缺点,提高鱼雷武器在复杂水声物理场环境中对目标的探测距离和导引精度。本文研究了鱼雷射前流程,作战态势,线导方法以及舰船尾流模型和尾流自导检测模型等内容,完成了基于以太网的鱼雷线导＋尾流制导全弹道仿真平台构建,为下一步半实物鱼雷全弹道仿真平台构建提供技术支撑,可以支持完成复合制导鱼雷的使用方法和性能评价等一系列研究工作。     

垂直命中机动目标的鱼雷三维拦截导引律设计

本文研究了三维空间中鱼雷垂直命中机动目标的最优导引律设计问题。首先将拦截几何的非线性模型变为模糊 T- S线性模型 ,然后利用 RH控制方法和伴随技术 ,在目标作对抗性机动条件下 ,获得了垂直命中机动目标的三维拦截导引律。仿真结果表明 ,这种导引律能够达到较高的点命中和角命中拦截精度。     

一种新型鱼雷非线性变结构导引律设计

鱼雷追踪导引性能的优劣主要取决于导引律的设计。采用球坐标系,建立鱼雷和目标的3D相对运动方程,应用变结构控制理论,设计一种新的鱼雷非线性变结构导引律,并对其收敛性进行验证,在目标进行正弦机动的条件下进行计算机仿真,并与H∞导引律导引性能进行比较。结果表明,在变结构导引律下,鱼雷能在较短时间内追踪到目标,并且目标线方位角和高低角始终保持在初始值附近,抖振较小,法向过载也得到很好的控制,不随鱼雷与目标距离的减小而增大,故该导引律可有效提高鱼雷的追踪导引性能,并具有良好的鲁棒性。     

来袭鱼雷弹道散布的解算原理与仿真分析

对来袭鱼雷运动要素的掌握是水面舰艇制定鱼雷防御策略的重要依据。针对鱼雷防御态势特征,选择以两方位一距离一速度模型为基础展开鱼雷运动要素的解算原理分析。以水面舰艇拖曳式鱼雷报警声纳提供短暂的时间-方位序列为依据,利用两方位一距离一速度模型给出仿真说明,并与三方位一距离模型、一距离方位平差模型的仿真结果进行比较。对两方位一距离一速度模型的仿真结果进行数据拟合,并依据收敛率标准分析了鱼雷弹道散布的求解规律。研究证实,两方位一距离一速度法能够在一定程度上满足水面舰艇鱼雷防御的需要。     

基于OpenMP的鱼雷制导仿真系统设计

为了提高鱼雷制导仿真系统的并行程度和执行效率,首次将并行编程标准OpenMP和多核处理器引入鱼雷制导仿真系统。首先采用面向对象思想设计了鱼雷制导仿真系统的整体结构框架,分析了仿真系统各任务的特点及其之间的并行关系,在此基础上利用OpenMP对仿真系统进行并行化处理,并将并行仿真系统运行在具有八核处理器的SGI工作站上。仿真结果表明,单步平均解算耗时可以减少到7~8 ms。与其他鱼雷仿真系统相比,该方法较大地降低了仿真解算时间,有效地提高了仿真系统的执行效率。     

利用遗传算法的垂直命中导引律研究

导引问题是鱼雷实现精确制导,完成对目标有效攻击的关键.本文主要研究了将遗传算法用于鱼雷垂直命中导引问题.首先研究了遗传算法用于鱼雷导引的可行性和优势,在研究了遗传算法特性的基础上,提出了一种基于遗传算法的逐次变提前角自导导引算法,并且进行了相应的仿真试验研究.仿真结果表明,本文提出的基于遗传算法的垂直命中导引律具有响应速度快、鲁棒性强的优点,很好地解决了鱼雷导引过程中导引律的收敛性问题,具有工程实用价值.