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计算机仿真 2008年第05期杂志 文档列表

计算机仿真杂志军事领域仿真

基于HLA的反舰导弹攻防对抗仿真平台设计1-4

摘要：随着仿真技术的发展、军事高科技进步，复杂系统的建模与仿真越来越重要。结合目前研究的课题，反舰导弹攻防对抗十分复杂，而高层体系结构HLA正是为解决复杂系统的建模和仿真提供公共的技术支撑框架，根据HLA仿真体系结构特点，设计基于HLA的反舰导弹攻防对抗仿真平台的总体框架，明确仿真平台的基本功能组成和数据库设计，应用联邦程序开发技术构建系统的联邦成员及成员间的信息交互设计，给出系统的整个仿真运行流程。该系统实现了一个可重用、具有互操作性的反舰导弹攻防对抗仿真的支撑平台，为作战研究、装备发展、战术应用论证提供了一个参考试验平台。

光控平面阵列建模与计算机仿真5-7

摘要：光延时相控阵能够明显地改善普通相控阵雷达系统的带宽，然而大多数的研究和实验系统均基于光控线阵，故对光控面阵的分析和研究有着重大的现实意义。针对在平面阵列的行、列上中同时使用子阵延时、单元移相的光延时波控技术的二维扫描光控面阵，建立了光控平面阵列的数学模型，通过该数学模型完成了光控平面阵列方向图及其在不同的子阵划分和不同指向角下的计算机仿真，仿真结果表明光控平面阵的行、列子阵划分方式和指向角对阵列带宽均存在重大影响，这为进一步研究光控平面阵列奠定了重要基础。

基于方位与时延信息融合的被动声纳航迹关联8-10

摘要：在探测区域存在多个目标的情况下，水声岸站被动测向定位系统必须首先解决多目标的航迹关联问题，即确定各个传感器所测量的信息哪些是来源于同一目标的。通过融合被动声纳所测量到的方位和时延信息提出了一种方位最近邻关联方法，对该方法和传统的多维分配算法进行仿真表明该方法能获得很高的正确关联概率，同时该方法克服了传统的多维分配算法在传感器和目标数量较多时计算量过大的问题，是一种优于多维分配算法的水声被动多传感器多目标航迹关联方法，这说明利用信息融合手段解决水声领域航迹关联问题具有潜在的优势。

基于HLA的装备作战效能评估仿真框架研究11-14

摘要：通过分析当前武器装备论证的实际需求和仿真技术的发展，在已有的各种仿真应用基础上，提出了一种基于HLA的装备作战效能评估仿真框架。结合效能评估设计基于FEDEFP模型的联邦开发过程，给出了基本的联邦盟员设计。根据战斗效能的各项指标具有概率性质的特点，提出基于HLA的多样本运行机制，给出了仿真样本定义，并设计了仿真流程图。该仿真通用框架为实现具有可重用、互操作性的用于作战效能评估的仿真应用系统提供了参考，可以指导相应仿真系统的快速建立。

分布虚拟试验支撑环境研究15-19

摘要：分析了现代军工领域虚拟试验的特性和需求，提出了现代军工领域虚拟试验支撑环境急需解决的问题和研究内容；高级体系结构（HishLevel Architecture，HLA）、试验与训练使能体系结构（The Testand Training Enabling Architecture，TENA）、虚拟试验床（Virtual Test Bed,VTB）等技术是国外仿真和试验领域比较成熟的研究成果，对我国军工领域虚拟试验支撑环境的研究具有很大的借鉴意义，文中从分布虚拟试验系统的开发、模型集成、系统运行及资源管理等角度分析了HLA、TENA、VTB等的相关技术和研究现状，对我国研究分布虚拟试验的理论和关键技术具有一定的参考价值。

计算机仿真杂志航空航天领域仿真

基于性能的复杂报警系统设计方法研究20-23

摘要：报警系统的报警阈值对报警性能影响很大，合理的设计出报警系统的报警阈值是我们研究报警系统技术过程中的重要问题。文中给出一种状态空间下的基于复杂报警系统性能指标的设计方法，这种方法利用预先定义的包含不确定因数的轨迹模型，权衡报警和无报警之间的关系，以此来设定合适的报警门槛值；最后，以近地告警系统（GPWS）模式1的门槛设置为例，用MonteCarlo方法在MATLAB环境中进行计算机仿真，研究报警系统使用计算机得到报警阈值的方法。

一种舰载机着舰分布式仿真系统的设计方法及实现24-28

摘要：舰载飞机着舰是现代航空母舰／舰载飞机系统的关键技术，而舰载飞机着舰仿真系统为研究舰载机着舰自动导引和控制提供了有效的途径。提出了一种新的舰载机着舰分布式仿真方法。仿真系统按功能分解为不同的仿真节点计算机，通过局域网组成分布式仿真网络，运用符合CORBA规范的ACE／TAO实现仿真系统各节点之间的通信。实现方式大大增强了系统可靠性，可移植性以及可扩展性，提高了系统设计的效率，降低了开发的费用。通过测试表明基于TAO舰载机着舰系统具有较好的实时性，解决了在非实时操作系统上构建分布式仿真网络实时性差的问题。

弹性飞机的建模与模型降阶方法研究29-32

摘要：现代大型高速飞机的结构弹性变形日趋严重，而传统的刚性模型不能反映出飞机的结构变形特性，需要在建模时考虑飞机模型是弹性体。研究了基于Lagrange方程与“平均轴”坐标系的弹性飞机建模方法；说明了平衡截断降阶法及其改进方法平衡奇异摄动法的实现算法；以弹性飞机纵向方程为例，通过分析高、低弹性模型与刚性模型的频率响应，说明了弹性变形对飞机建模的影响，并应用平衡截断法和平衡奇异摄动法简化了高弹性飞机模型，得到了实用的低阶模型。最后分析了两种降阶方法的截断误差，指出了各自适用范围。

多操纵面战斗机动态控制分配策略研究33-36

摘要：针对多操纵面战斗机飞行控制系统中操纵面控制分配器设计问题，提出了一种动态控制分配策略方案。策略从频率域角度建立虚拟控制量和实际控制量的动态映射，充分利用操纵面的不同带宽，将期望力矩分配到各个操纵面，使各个操纵面协调工作，达到最大控制效能。数字仿真结果表明相对于其他控制分配策略，采用动态控制分配策略的控制分配器在达到控制要求的同时，可以有效地减小座舱过载并使配平阻力最小，取得了良好的控制效果。

VMIC-SBS网络接口系统研究37-39

摘要：随着半实物仿真试验室的建设，需要在原有基础上进行扩充和升级，在改造的同时保留原有系统的全部功能，并保证其与新加入的系统能够互联并协同工作，共同完成半实物仿真。采用中断屏蔽、内存映射、虚拟内存锁定等技术对WindowsNT操作系统进行实时性改造，大大提高了系统响应的快速性和确定性，同时，利用Windows丰富的第三方资源和技术支持，缩短研制周期，节约成本。详细阐述了多网络半实物实时仿真平台中VMIC与SBS网络接口系统的设计方法、关键技术并给出测试结果。目前，该系统已研制成功并投入运行。

基于侧喷流控制的运载器弹道建模与仿真40-43

摘要：直接侧向力技术已在大气层外动能拦截器和大气层内防空导弹中得到成功应用。运载火箭的飞行弹道跨越大气层，可以尝试采用直接侧向力对其进行控制。在介绍直接侧向力控制技术原理的基础上，建立了采用直接侧向力进行姿态控制的运载火箭弹道的简化模型（不考虑风干扰和弹体滚转），运用Matlab／Simulink软件进行了计算机数字仿真，并与传统的摆动喷管控制方式进行了对比，给出了第一级弹道的仿真结果。得出了直接侧向力控制作用下的弹道能够满足运载器总体设计要求的结论。

飞机座舱温度场数值仿真研究44-46

摘要：要为飞机座舱空气分配系统以及飞机的环控系统提供更为可靠的设计依据。应寻求更加接近实际的座舱温度场的分布情况。根据飞机座舱内实际存在的传热过程，主要在导热一对流传热的基础上考虑了辐射传热，在利用计算流体动力学（CFD）软件Fluent对飞机座舱温度场的数值仿真过程中，加入了离散坐标辐射模型，主要壁面采用了对流一辐射混合热边界条件，而且考虑了太阳辐射对舱内温度场的影响。针对某战斗机的设计状态点对其座舱温度场进行仿真，得到了该条件下的舱内温度分布和辐射换热量，计算结果跟传统方法进行了比较，表明了实际性和可行性。

平流层飞艇平台建模与仿真分析47-50

摘要：目前，平流层飞艇平台有着极高的经济和军事价值，受到极大关注。以驻守在高空的平流层飞艇平台为研究对象，描述了飞艇的结构和运动形式，采用机理分析法分析其受力情况，在以体积中心为原点的机体坐标系中建立飞艇的六自由度模型。考虑飞艇平台的附加质量，建立非线性六自由度方程。采用小扰动法，对建立的非线性六自由度微分方程线性化，根据设定的初始状态，利用Matlab／Simulink搭建飞艇模型的仿真模块，对模型进行仿真。仿真结果表明：单纯调节一个控制量不能使飞艇稳定，只有联合考虑各输入量才能较好地控制飞艇状态；建立的飞艇模型是恰当的，可以作为浮空飞行器验证模型。

机载三轴稳定平台跟踪方法研究与仿真51-54

摘要：机载二轴平台在跟踪目标时，方位角误差随着俯仰角的增大而不断变大。在天顶区域已经无法满足跟踪要求，为了解决二轴平台天顶跟踪盲区问题，建立了三轴平台的数学模型，通过坐标变换方法推导出空间位置矢量问的对应关系，提出了解决过顶问题的分段跟踪方法，对于在距地面5km的高度以150km／h的速度匀速飞行的无人机搭载的三轴平台，用分段跟踪方法在Matlab软件的simulink模块中进行计算与仿真分析，计算结果表明，所提出的方法中，平台的最大转动角速度为4．82°／s，远小于实际平台能达到的最大角速度20°／s，将分段跟踪方法应用于实际的三轴平台，平台的最大角速度为16．87°／s，实验表明该方法可以有效跟踪过顶目标。

航空相机的模态分析及轴承模型的修改55-57

摘要：为了研究航空相机的动态结构刚度，运用有限元分析和试验相结合的模态分析法获得系统的固有频率和模态振型。应用大型通用有限元软件MSC．Nastratr／Patran建立了航空相机的有限元模型，分析得出该相机的固有频率和模态。利用有限元分析结果中的模态振型指导试验模态分析中测点位置的选择，通过试验测得相机系统固有频率的实际值，并与有限元分析结果进行比较，验证了有限元分析的合理性，确定相机结构达到了设计性能指标。在有限元建模中采用改进的线性轴承模型后，降低了系统的计算难度，使有限元分析结果与试验值更加接近。

基于OSG的飞行视景仿真平台开发58-60

摘要：OSG（OpenSceneGraph）是一个出色的视景仿真开源软件包，基于OSG可以开发高拟真度低费用的飞行视景过程。但是由于OSG是基础类库，因而有必要对其进行二次开发以降低视景过程的开发难度和开发周期。首先论述了OSG的体系结构，并依据装配式的视景仿真生成思想，设计了基于OSG的飞行视景仿真软件平台FSS的顶层结构体系。基于该顶层设计，实现了软件的开发，通过示例可以看出，在FSS上可以简单、快速实现飞行视景过程的创建，从而大幅度降低了飞行视景仿真过程开发的周期和难度。

燃气侧喷固冲发动机补燃室流场三维数值研究61-63

摘要：采用标准k-ε二方程模型和涡团耗散模型对固体火箭冲压发动机补燃室内流场进行了三维数值模拟研究。考虑燃气喷射角度，补燃室出口反压对燃烧流场的影响。得出了反应物和产物组分、温度等发动机参数的变化趋势。其中燃气喷射角度分别为30°，45°，60°。结果表明：增加喷射角度，补燃室头部温度升高，燃料完全燃烧所需补燃室长度减少；增大出口反压有利于补燃室内燃烧的进行。该结论对固冲发动机补燃室的理论设计和实验优化有重要作用。

大型运输机综合训练器虚拟仿真环境的设计64-68

摘要：某型运输机综合训练模拟器具有飞行场景复杂、仿真仪表多、人机交互信息量大等特点。虚拟仿真环境的建立，是开发该模拟器的关键。介绍了综合训练模拟器的体系结构和虚拟仿真环境的开发方法。采用对全包线范围内的气动参数进行动态插值的方法，建立了兼顾模拟精度的准定常六自由度全量飞机运动模型；阐述了场景建模的方法和视景驱动程序的框架；给出了虚拟仪表的开发路线和人机交互的实现方法。与整个系统联调表明，该系统结构合理可靠，采用的运动模型和仿真算法满足了系统的实时性和精确度要求，图像显示效果逼真。