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.     

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.     

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。     

基于主动控制技术的仿真系统

为了对主动控制技术的优越性能进行直观的展示,讨论了一个基于主动控制技术的仿真系统的设计与实现.系统采用分布式仿真技术、网络技术、虚拟现实技术和控制技术来建立具有主动控制技术的飞行控制仿真平台.运用实时图像处理技术、动态视景、计算机实时仿真和虚拟仪器,对飞机主动控制技术的主要功能进行模拟.仿真结果表明,系统较好地满足主动控制技术的控制特点,并且满足了视景仿真实时性和逼真度的要求.     

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。     

基于dSPACE的高超声速飞行器实时仿真平台

围绕高超声速飞行器模型与控制器设计问题,提出具有实时性能的高超声速飞行器仿真平台。该平台基于分布式架构,集成了主控计算机、dSPACE设备和视景计算机。针对dSPACE自带监控软件的缺点,主控计算机采用MFC框架,基于TRC文件解析和Clib API技术,集成了dSPACE设备实时仿真功能,自主开发了仿真监控软件;视景计算机基于OpenGL技术实现了实时显示与驱动飞行器视景动画的功能。在上述功能设计的基础上开发的实时仿真平台实现了对飞行器模型或控制器算法的实时仿真验证、抗干扰功能验证及可视化视景显示功能,使对高超声速飞行器的研究结论更加可靠。     

多尺度表达在虚拟视景仿真系统中的应用研究

现在分布式虚拟实验技术与视景仿真技术深入结合,使虚拟试验系统得到了广泛的应用;传统的虚拟视景仿真,在系统的各个节点上均采用单一的模型进行运算;一方面,在小规模视景仿真中,使系统资源不能得到充分利用;另一方面,在大规模视景仿真中,又无法满足系统实时性要求;为了解决这种情况,将多尺度表达的方法和原理应用于视景仿真系统中计算节点和显示节点的设计,并对两类节点运行不同尺度模型的负载匹配进行研究,对多尺度原理的应用效果进行了验证;试验结果表明,采用粗尺度模型进行大规模视景仿真时,在保证实时性的前提下,能很好地满足真实性要求;试验证明视景仿真系统中应用多尺度表达原理将使系统运行更有效率,将为大规模虚拟视景仿真系统的设计提供了一种可行的思路。     

基于VegaPrime的潜望镜视景仿真系统的实现

虚拟仿真训练已成为军事训练的重要手段之一.为了改变潜望镜过去单一的机械设备操作训练方式,直观形象地显示训练过程,设计了视景仿真系统,用于潜艇攻防训练.采用Vega Prime和Creator,结合GL Studio建立了实时视景仿真的分布式体系结构.对视景仿真系统中场景建模、目标运动控制、人机交互、光学效果、场景特效等关键问题进行了阐述.经过试验,所开发的视景仿真系统具有良好的视觉沉浸感.     

利用MAK Stealth进行视景仿真开发方法的研究

为了解决分布式仿真的可视化需求,提出了利用MAK Stealth进行视景仿真开发的方法.MAK Stealth以其具有完备的开发接口和良好的可扩展性,使得用户能方便的将其嵌入到自己的应用开发中.根据视景仿真系统的组成,结合MAK Stealth进行视景仿真的开发方法,针对联邦通信和视景驱动控制分析了MAK Stealth的应用开发接口API,依照MAK Stealth的开发流程,实现了三维视景显示系统.系统运行结果表明了利用MAK Stealth进行视景仿真开发是十分方便快捷的.     

基于ADAMS和Vega的地面机动武器仿真系统的研究

结合数值仿真和视景仿真技术，建立了地面机动武器系统的分布式交互仿真平台，该集成仿真系统具备多种仿真功能，能够用于新型武器装备的研制和大规模军事演练。按照该仿真系统结构，实现了某地面移动机器人的仿真系统。其动力学仿真子系统用ADAMS的履带工具箱（ATV）建立了该机器人的动力学模型。并对起步工况、最高直驶速度和转向特性进行了动力学仿真分析，得到该数字系统较为完整的虚拟实验数据，并通过交互接口将仿真数据用于视景驱动。视景仿真子系统采用MultiGen Creator／Vega实现，分析了视景模型的数据组织结构和简化处理，基于Vega编制了视景仿真程序。     

基于xml的实时战场环境仿真

针对传统军事演练仿真实验中,一次试验只能仿真一种战场环境的情况。提出了一种实时战场环境仿真方法,该方法采用分布式仿真技术,将系统分为任务端与视景仿真端,任务端负责作战任务的生成,视景仿真端负责战场环境的创建和显示;通过xml文件将任务端作战任务下达给视景仿真端,视景仿真端根据xml解析内容动态生成战场环境,并显示仿真效果,解决了系统的配置问题和实时性显示问题。采用该方法生成的二维或三维战场环境,能随仿真试验要求的改变而改变,无需重新编译,实现多次仿真试验,提高仿真效率。通过仿真表明了该方法的有效性。     

常规导弹攻防对抗仿真系统研究与实现

本文对常规导弹攻防对抗仿真系统进行了研究,提出了仿真系统的框架结构。它采用基于HLA／RTI的分布仿真技术,通过数据分析、二维姿态显示和三维视景仿真等手段动态演示导弹武器系统的攻防过程、命中精度、毁伤效果,能直观有效地为指挥、控制、决策和系统改进提供参考。     

基于Vega Prime的飞行复现仿真系统设计

将视景仿真技术应用于飞机的飞行复现仿真分析,为飞行员提供了飞行训练时的真实世界景象和场景的渲染效果,对于提高飞行训练效果具有重要的作用。文章基于Vega Prime开展飞行训练视景仿真系统研究,对视景仿真系统中的关键技术开展了研究,实现了飞行过程的复现、作战轰炸过程的再现,并对对地攻击结果给出评估。     

五维战场视景仿真应用研究

虚拟作战仿真系统的建设在开发模拟作战指挥训练中占有很重要的地位,Vega是实时三维动态视景仿真的主要支撑软件,两者的结合在战场模拟中一直没能得到很好地解决。该文基于MultiGenVega并结合MFC对陆地、海洋、天空、太空、电磁五维战场进行多角度、多层次模拟仿真。从战场实际应用的角度出发,设计了一套五维战场作战可视化仿真交互系统5DBS,将各种气象环境和不同的运动模式,以及大量的作战武器和3D真实感声音集成到同一系统中,并可进行不同的显示控制。在Vega中成功地得到验证和应用,具有交互性强、实时性好等优点,为学习和研究虚拟战场提供了有益的借鉴。     

视景仿真实时显示技术的研究

视景模型实时显示与交互技术是目前分布式视景仿真研究的关键技术。以视景实时显示为目的，探讨了雾化技术、实例化技术、纹理映射技术、纹理裁减、场景模型分块、LOD（level of detail）等技术，重点研究了面向大场景仿真的实时显示问题，通过对各种视景仿真实时显示技术和场景显示调度算法的综合应用，实现了对三维大场景海量数据进行较为流畅的显示，满足了大场景实时显示帧率要求，并具有较好的显示精度和清晰度。     

分布式汽车驾驶交互仿真系统的实现

以驾驶模拟器的视景系统作为对象,提出了图像建模与几何建模相结合的建模方法,实现了以较少的系统消耗达到更加真实的视景仿真效果;采用基于Cg的"Shader"新技术,实现了虚拟环境中的动态流体特效和多层次纹理细节级别的良好效果;自主研发了基于计算机群集的多通道屏幕投影与显示技术,满足了沉浸式虚拟驾驶演示环境的特殊要求;实现了基于网络的分布式多客户、同场景的交互驾驶与实时通信对话.文中方法对分布式交互仿真系统的研究与开发有一定的参考价值.     

基于C/S结构的分布式飞机显控仿真系统设计①

为了实时地、筒捷地仿真复杂的飞机显控系统,结合其功能特点,提出了一种基于客户朋艮务器（C／S）结构的分布式显控仿真系统设计方案。通过采用C／S结构将显控仿真系统划分为服务器和多台客户机,确定它们之间的通讯接口,并利用多线程技术对软件进行模块化的线程划分,以提高仿真系统的实时性。仿真结果表明系统的显示速率和通讯速率均满足实时性要求,这为未来更复杂显控系统的仿真奠定了基础。     

飞行仿真系统数据可视化设计与实现

研究飞行仿真系统结果数据可视化,为验证分析飞行仿真系统结果的正确性,需要对仿真系统输出的飞行性能数据进行实时在线观测并与标准数据进行对比分析。针对飞行仿真系统对飞机飞行数据实时观测的需求,设计了一种可实时观测的飞行仿真数据可视化方案。在建立仿真系统模型的基础上,为了提高系统的可靠性和优化数据结构,提出了新的数据结构和曲线生成算法绘制实时曲线,实现了数据的可视化观测,避免了实时绘制过程屏幕的闪烁和曲线出现的锯齿。并结合飞行仿真特点,利用MapX组件技术加载了具有导航台的全国地图,对传统的电子地图显示进行了改进,实现了飞机在地图上的实时航迹观测。仿真结果表明,系统能够实时观测仿真结果并分析系统误差,实现飞行仿真数据的可视化,并可验证飞行仿真系统的正确性。     

基于ADAM的某导弹发射模拟系统

以某型导弹发射设备实装操作训练为研究背景,提出了发射模拟系统的设计方案,论述了系统硬件组成和软件构成。利用分布式仿真的方法,实现了导弹发射模拟过程中各操作单元的ADAM控制节点的同步控制。利用模块化设计的思想,给出了发射模拟系统的原理结构及实现过程,并简要分析了视景仿真子系统的组成、开发工具的选择及开发流程。该系统采用V isual C 和Turbo C 两种编程语言进行开发,具有良好的经济性、实用性及可扩展性。采用基于ADAM-5000系列模块的RS-485总线分布式检测与控制技术和视景仿真技术,能够保证模拟系统的高可靠性、实时性和视景仿真的逼真度。该系统可用于某导弹发射过程的模拟训练,具有很好的应用前景和军事意义。     

直升机仿真模拟训练集成系统实现

针对直升机仿真与地面模拟训练的需求,根据系统集成的开发理念,开发出一个集VC++、Matalb/Simulink和Vega三维可视化功能于一体的直升机仿真模拟训练系统;该集成仿真平台通过VC++编程,将软件界面与Simulink模型有机结合在一起,利用Matlab引擎对Simulink模型进行控制,并将仿真结果送到Vega场景中实时显示;实际运行结果表明,该系统仿真效果与实际效果基本一致,达到了设计要求,具有较好的实用性。