基于HLA的平台级视景仿真系统设计研究

随着计算机仿真技术的发展,在大型分布式仿真系统中,单一的视景仿真系统已经不能满足复杂系统仿真的应用需求,基于高层体系结构(HLA)的视景仿真是主要的解决方案.论文结合视景仿真技术和分布式仿真技术设计并实现了一种分布式视景仿真系统,用于武器平台的训练和试验环节,并结合虚拟仿真平台的战术特点,设计实现了相应的武器平台视景仿真系统,对平台操作训练仿真、战术推演验证仿真系统的设计等都具有指导作用.     

基于HLA的分布式作战视景仿真系统开发

随着分布交互仿真体系结构技术的发展,需要开发新一代的基于HLA的视景仿真系统.该文基于实时视景仿真软件平台Vega和HLA仿真支撑平台pRTI设计开发了作战对抗视景仿真系统.该文介绍了作战对抗仿真大系统的总体框架,规划了视景仿真系统的各项功能单元,详细说明了视景仿真系统的联邦设计,并且解决了HLA下视景图像的平滑显示这一关键技术.与作战对抗仿真大系统的联调表明,该系统逼真流畅地演示出仿真系统作战想定的全过程,并且满足系统仿真的实时性要求.     

一种可重用的视景邦员设计与实现

视景邦员是分布式交互仿真平台的重要组成之一,它采用计算机图形学技术、多媒体技术和虚拟现实技术给人以视觉和听觉上身临其境的感受。该文基于模块化的软件设计思想,设计并实现了一种可重用的视景邦员。该文对视景仿真中实体行为建模、多通道显示、RTI线程与视景实时渲染线程之间的数据同步等关键技术问题进行了分析,并给出相应的解决方案。最后,通过将该系统应用到武器虚拟采办的不同阶段,验证了该系统的通用性和可重用性。     

一种海上战场视景仿真系统的开发

为了逼真的演示海上多武器平台作战过程,设计并开发了一个基于Vega Prime的海上战场视景仿真系统,它是一个基于HLA的分布交互仿真系统的视景显示子系统.针对大量复杂三维实体建模中遇到的效率低下、难以有效管理的问题,首次提出引入基于增量模型的软件工程方法,以提高模型的可用性和可维护性,缩短开发周期.对于非视觉物理量可视化等Vega Prime中不具备的功能,通过在Vega Prime中嵌入OpenGL程序的方法加以实现,并解决了其中的关键技术.针对联邦时间推进造成的视景显示节点的画面不连续的问题,利用延迟一帧数据的方法予以解决.所开发的系统已在工程中得到应用,效果良好.     

导弹对抗的视景仿真

在巡航导弹和地空导弹对抗仿真系统之上,将仿真结果以三维视景仿真技术展示。利用Multigen Creator建立巡航导弹、地空导弹和地形的三维仿真实体模型,以Vega作为视景仿真驱动和渲染软件,用导弹对抗仿真系统计算的结果来驱动视景模型,并在仿真中添加了特殊效果,如导弹的尾迹、爆炸场面等。文中详细给出了Vega提供的API的使用顺序和方法。最终开发出的视景仿真系统具有很强的沉浸感。     

森林资源管理的基于HLA的通用分布仿真环境的研究

分析不同RTI之间的互连互通、仿真对象的平台无关性与语言无关性、不同仿真对象之间的互操作性、仿真对象的可重用性等问题,并针对上述问题,研究了结合WWW技术,为森林资源管理设计一个通用分布式仿真环境的可行性,并提出了一个初步的解决方案。     

基于DIS的视景仿真交互行为研究

分布式交互仿真是分布式仿真与图形特性的有机结合。针对分布式视景仿真的交互行为特性,文章作了相应的研究,分析了分布式交互仿真DIS节点间交互操作的信息传递机制和通信格式,并结合图形特性论述。在分布式视景仿真中结合对象建模对仿真节点间的实体交互行为做出理论分析,并在此基础上提出了用于实时态势仿真的软件平台和实现方法。     

卫星在轨运行视景仿真

针对卫星在轨运行系统演示的需要,将建模与仿真技术引入视景演示系统联邦成员,提出了基于HLA的卫星在轨运行视景演示系统,开发相应的联邦成员。利用卫星在轨运行仿真系统的总体方案,设计了视景演示系统的总体结构;引入了先进视景仿真软件Creator和Vega Prime对卫星在轨运行仿真系统中视景仿真联邦成员进行可视化仿真和建模实现,建立了卫星和星空恒星模型,可以用OpenGL的星空背景加速实现;最后结合HLA、OpenGL和Vega Prime建立仿真框图。仿真结果证明,设计的仿真系统满足系统真实的实时性、准确性要求,具有良好的沉浸感和较高的可信性。     

RTI的底层开发环境

HLA是下一代分布交互仿真的标准,RTI在其中占有重要的地位,讨论了RTI的底层开发环境,有着分析了3种主要的分布对象技术及其对开发RTI的影响。     

飞行模拟训练分布交互视景仿真系统研究

创建了具有LOD(Levels of Detail)层次细节优化的三维地形模型、飞行器模型和环境物体模型,采用Vega软件的Symbology (仪表)模块、Creator建模中的DOF(Degrees Of Freedom)技术和Opengl程序设计技术,开发了精细的虚拟座舱仪表模型,并完成了基于飞行器视点和地面多视点的各视景仿真联邦成员的软件开发,构建了符合HLA标准的飞行模拟训练分布交互视景仿真系统,为飞行员和地面工作人员协同配合训练提供了先进的环境仿真实验平台.     

基于HLA的分布交互仿真数据收集系统的研究

一、引言通过计算机网络(广域网和局域网)联结不同平台的计算环境(微机和工作站),可以构成一定地域范围内的、不断变化的分布式交互环境。在这一环境中各种仿真实体(包括真实仿真实体和虚拟仿真实体)进行与真实环境相同的活动。在仿真过程中,主要采用人在     

多水下机器人视景仿真系统技术研究

该文介绍了多水下机器人群体分佰式智能控制软件的视景仿真系统。以MultiGen Creator建模,利用实时视景开发软件包OpenGL Performer,采用POSIX Thread多线程技术,在Linux环境下开发了分布式多水下机器人三维视景仿真平台。实现了多水下机器人分布式智能控制软件系统的实时视景仿真,保证了整个系统的信息共享与时间同步。同时该文讨论了该视景仿真软件的开发过程以及整个系统的体系结构和信息流程。试验结果表明,该视景系统可逼真演示多水下机器人编队水下航行、作业等过程,并满足系统仿真的实时性要求。     

某导弹测试系统的DIS视景仿真

简述了某导弹测试系统半实物分布式交互视景仿真的设计与实现。在测试系统中 ,引入分布式交互仿真技术、虚拟现实技术和视景生成技术 ,逼真的显示虚拟战场、作战过程、决策过程 ;在建立了导弹运动模型基础上 ,根据整个系统的控制模型所决定的导弹飞行姿态及速度来模拟环境场景及目标物 ,并根据控制操作的要求对场景和目标物进行缩放、漫游、旋转和三维形态变换     

分布交互式仿真虚拟战场配置及管理系统研究

虚拟战场配置及管理是基于DIS的作战仿真对抗系统中极其重要的关键部分,它为DIS系统提供形象直观的战术地形、天候情况、兵力配置等战场环境要素设置的环境,较好的满足了DIS系统对战场环境配置及管理的需求.文中论述了国家863课题"多兵种武器平台及分布虚拟战术综合演练场"的子课题"陆军分布式作战仿真对抗系统"中虚拟战场配置及管理系统的设计和实现,并对战场环境要素资源库、空间坐标一致性等关键技术进行了阐述.     

视景仿真技术在疏浚作业训练系统中的应用研究

本文论述了基于软件平台MultiGen Ⅱ pro和Vega开发疏浚作业仿真训练器视景仿真系统的方法。仿真结果表明,该视景仿真系统能逼真地再现疏浚作业场景,以及实时响应操作人员的各种操作,满足系统仿真的实时性要求。     

基于HLA的水中兵器仿真系统框架

为了解决我国水中兵器传统的仿真系统,局限于某些参数的数学仿真和部分半实物仿真,没有实现系统化、可视化,实时化,文章提出一种采用高层体系结构（HLA）作为分布交互的仿真体系框架,通过对水中兵器对抗系统仿真建模,解决了不同仿真应用之间的集成问题,较好地满足仿真系统的可视化、可操作性、强实时性及强交互性等要求。该仿真系统可以为水中兵器作战研究和武器装备论证提供仿真试验环境,检验装备各项战略战术指标,并为装备研制和战略战术决策提供依据,具有很高的实用价值。