分布式末段交会仿真技术研究

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研究分布式末段交会仿真技术,对于探讨末段交会阶段导弹的引信和战斗部与目标之间的相互作用关系,分析导弹的杀伤效能具有重要作用,可以节约在研型号导弹的实际靶试次数,还可以为新型导弹的研制提供技战指标分配、优化设计和综合评估等技术支持。 论文分析了末段交会仿真系统的实体仿真功能和实体间交互功能,设计了分布式交互体系结构和模块化的系统逻辑框架,包括用户接口模块,仿真功能模块,引擎/交互模块等,搭建了末段交会仿真系统交互平台,具有良好的可扩展性。 在实现实体间交互功能时,为克服帧间隔过大或帧延迟引起的仿真误差,设计了确定帧间隔内实体精确位置的算法,单/多线程仿真的选择算法等,从而保证了系统的仿真精度。为了方便地表示末段交会过程中的特定参数,研究了目标机体坐标系等专用坐标系及坐标转换机制,保证在不同坐标系下仿真实体的交互操作。针对仿真的详细计算结果数据量大的特点,提出了“本地存储,按需下载”的数据管理策略,避免了同时通过RTI发布造成的网络阻塞、效率低的问题。 在实现实体仿真功能时,建立了目标特性模型、引信探测模型、战斗部毁伤模型等仿真模型。为每个目标建立了六种特性模型,其中两种用于引信探测目标计算,四种用于战斗部毁伤计算。引信探测模型采用了基于距离采样的计算方法,通过对两帧之间的位置进行采样计算,有效解决了引信启动点可能发生在两帧之间的问题。战斗部毁伤模型是以破片式战斗部为例来进行讨论的。 最后,利用VC++和MAK公司的系列开发工具,开发了分布式末段交会仿真系统原型,并在分布式虚拟靶试系统试验平台上对末段交会仿真系统进行了测试、分析和评价。结果表明系统运算结果的粒度很细,系统的时空仿真精度较高,达到了设计要求,和已有的单机环境的引战配合试验平台相比,本系统具有仿真功能更强大、精确,灵活性好等优点。 本文设计开发了分布式末段交会仿真系统,取得了初步研究成果,所构建的原型系统框架具有良好的可扩展性、可实现性和可重用性,为单武器系统向符合HLA规范的综合性仿真平台的转变进行了有益的探索。
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