基于战术导弹的综合模拟训练系统的关键技术研究

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传统的导弹模拟训练系统仅对某一导弹进行模拟,在一定程度制约了士兵导弹战术的配合。针对这一问题,本文设计了一套对某型系列空对地导弹模拟的多导弹训练系统,既训练士兵导弹基本操作,又训练士兵导弹战术性。   本文以基于战术导弹的综合模拟训练系统为研究对象,在设计了系统的总体方案后,主要针对系统实现的若干关键技术进行研究并提出解决方案。   首先,为了解决模拟系统作为电子对抗训练系统中敌方空袭模拟方,与上级系统进行以太网数据传输的实时性与可靠性问题,本文针对电子对抗训练内容,结合以太网自身底层协议特点,借鉴其他以太网应用层协议的优点,设计出面向综合模拟训练系统的以太网应用层协议——Elec-Warfare-Net协议。   其次,通过显控模拟器与导弹模拟设备通信需求及可能出现的问题的分析,对显控模拟器与导弹模拟设备之间的通信接口进行了设计。第一,针对系统内部各设备特性及导弹训练内容,以TCN(IEC61375-1)为参考,结合CAN总线底层协议特点,借鉴了其他CAN总线应用层协议的特点,设计出面向模拟设备总线应用的CAN总线应用层协议——Simulator-CAN协议。第二,为了提高数据传输可靠性,设计了等待-超时-重发的容错机制。第三,为了避免系统CAN总线节点竞争,设计了总线时序分段法。   最后,利用VisualC++6.0软件开发工具,通过软件模块化设计,完成了该系统监控软件的设计,实现系统通信、二维态势图、转台控制功能。设计的创新点是把摄像机定标技术应用于模拟器设备转台控制系统,实现鼠标控制转台转动。由于传统的标定过程复杂且算法实现难,本文根据本系统自身的特点,利用摄像机针孔模型的成像几何性质,推导出目标二维像素坐标与目标和光心的偏离角之间的函数关系,简化标定过程,使计算简便、快捷。并且通过模糊控制算法、PID控制算法、前馈控制算法这三种算法结合的控制策略提高转台响应时间。  
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