潜艇动力平台训练仿真系统总体设计与实践

针对舰(潜)艇动力平台模拟训练的需要,分析训练仿真系统的发展现状,研究舰船动力训练仿真系统设计中的基本体系结构和关键技术问题。在此基础上,结合典型的潜艇动力平台系统,给出训练仿真系统的详细设计方法和实现技术,包括训练仿真系统的功能要求分析、总体体系结构设计、软件系统设计、实时性能仿真模块化模型的建立方法和模型库的构建与实现,以及硬件接口系统的设计技术等。     

基于HLA的防空兵群作战仿真系统设计

文章在分析防空兵群作战过程的基础上,结合HLA高层体系结构程序设计技术,设计开发一种基于HLA的防空兵群作战仿真系统,以解决防空兵群作战效能评估实际面l临的困难,辅助指挥员训练。针对仿真系统开发的规律和特点,重点介绍了仿真联邦设计以及FOM／SOM设计与实现。     

基于HLA的舰船输转作业仿真系统研究

针对舰船输转作业方案仿真存在的计算资源不足、战位多、人机交互等问题,开发了基于HLA的舰船输转作业仿真系统,根据资源占有率和功能模块划分联邦成员,设计分布式仿真系统的网络结构,选定协同网时间管理策略,研究节点间通讯性能测试方法,解决节点间控制机制问题,建立协同网对象类和交互类.使用MAK-RTI作为HLA的辅助开发工具,基于Vega Prime进行视景驱动.经过仿真试验,结果表明:本系统能够在功能和性能上满足输转作业设计仿真需求.与传统设计方式相比,本系统提高设计效率,均衡计算负载,降低节点通讯延迟时间.     

基于潜艇作战系统软件模块的仿真平台构建研究

潜艇作战系统中,系统软件提供了外围设备控制和算题解算等功能,是作战系统的核心部分.理解其系统软件的体系结构和工作方式,对于系统仿真是十分重要的.从分析潜艇作战系统软件结构出发,研究了在此基础上对作战系统仿真的关键技术,围绕系统软件构建了虚拟外围硬件设备并将各个设备使用局域网连接,组成了潜艇作战系统仿真平台,能够提供系统研究、部队训练、软件调试、故障模拟等功能,将此平台用于了工程实践.     

潜艇方向舵舵轴的应力分析

针对某潜艇舵传动装置仿真试验样机，利用简支梁、三弯矩方程和有限元方法对舵轴系统进行了建模、计算及数值分析，为使潜艇舵轴各部件尺寸更趋合理提供设计依据。     

多学科设计优化方法在潜艇概念设计中的应用研究

多学科设计优化方法(MDO)是从航空领域兴起的一种针对复杂工程优化设计的有效求解方法.该文针对潜艇设计的复杂性特点,探索MDO在潜艇概念设计中的应用.首先,文中建立了包括水动力、推进、重量、性能和成本共5个学科分析在内的数学模型,然后采用MDO方法--协同优化方法(CO),对同时包含连续设计变量和离散设计变量的潜艇系统,进行了以最小化建造成本为目标的多学科设计优化,获得了优化结果.结果表明:相对于传统设计方法,分布式、并行的协同优化方法CO更适合潜艇系统的设计.     

船用回转式起货机视景仿真系统的研究

为模拟船用回转式起货机的操作使用,以虚拟现实技术三维建模软件Creator、实时视景驱动软件Vega及编辑软件VC++为平台,采用层次型三维数据结构,建立场景及吊车仿真模型,通过编程实现回转式起货机视景仿真系统的驱动.仿真结果表明系统具有较高的真实度,满足船用回转式起货机视景仿真的要求,能够达到模拟操作训练的目的.     

嵌入式舰载电子对抗装备模拟训练系统设计与实现

在武器装备中嵌入模拟训练模块,与实装系统形成闭环回路,是模拟训练器材的发展趋势。描述了在水面舰艇电子对抗系统中嵌入模拟训练模块的实现机理,设计了一个系统架构,初步探讨了模拟训练模块无缝嵌入、兵力实体特征与相互对抗行为智能建模和电子对抗训练复杂问题评估等难点问题的技术实现途径。     

一种基于试验数据的动态辨识建模方法及应用

针对大量的水下航行器使用试验数据,构建复杂非线性系统或是高维对象模型问题,提出一种动态辨识建模方法.首先对非线性离散对象建模问题进行了描述;然后提出一种搜索、聚类、模式分类和线性辨识技术相结合的模型辨识方法;最后通过一个仿真建模实例说明了该方法的有效性.     

基于HLA的分布交互仿真系统VV&A技术研究

HLA作为一个新的仿真技术框架,较DlS系统更具有灵活性、可扩充性、互操作性和可重用性,因此更适合于建立大型复杂分布交互仿真系统,对HLA系统的校核、验证和确认技术对于提高仿真系统的置信度显得尤为重要.介绍了HLA系统的标准开发过程模型FEDEP,讨论了覆盖于FEDEP上的VV&A九步过程模型,分析了VV&A活动与联邦逼真度评估的关系.最后进行了总结.     

海军航空兵作战指挥训练系统的关键技术研究

开发海军航空兵作战指挥训练系统可提高海军航空兵部队仿真训练和院校教学的质量.通过对海军航空兵编队联邦仿真成员的开发、集成、运行和管理,分析了海军航空兵作战指挥训练系统的关键技术.介绍了海军航空兵作战指挥训练系统的功能和框架.基于分布交互仿真体系结构和虚拟仿真技术,设计并实现了视景仿真系统.分析了海军航空兵作战指挥系统自动评估成绩技术和蓝方计算机生成兵力技术.     

基于HLA可重构水下对抗仿真系统的设计与实现

HLA(High Level Architecture)是美国国防部推出的在高级分布仿真领域最新的通用集成体系结构，针对分布式水下对抗虚拟战场环境这一仿真应用，分析了构建水下多武器平台作战动态仿真使用的综合环境的需求和意义，提出采用基于高层体系结构HLA先进的建模、开发软件平台pRTI和仿真建模工具LabWorks来构建一个开放式、可扩展、可重构的水下对抗建模仿真综合环境的框架结构的设计方案。该对抗仿真系统可以通过目标系统重组方式进行多种不同对抗样式的水下战仿真结构。分析了该系统的功能、组成，提出了系统的工作流程、体系结构，探讨了系统实现过程中的建模、成员接口层框架设计等关键技术。     

基于多Agent的反潜水面舰艇仿真平台模块化设计

为了满足仿真系统中智能兵力的智能性和反潜战军事领域仿真资源的可重用性要求,针对现代水面舰艇反潜作战特点和系统设计的新需求,结合模块化建模和多Agent建模2种方法,从宏观和微观角度对水面舰艇仿真平台进行了功能分析;划分了舰艇平台系统模块,建立了舰艇平台层次多Agent模型;利用XML技术在HLA基础上进行了水面舰艇平台的联邦成员设计,分析了联邦成员信息交互关系,完成了各种Agent的构造和决策设计。从而满足了系统仿真粒度的需求,提高了系统仿真平台模型资源可重用性、灵活性和可扩展性。     

基于HLA吊放声纳系统模拟器设计

介绍了吊放声纳系统模拟器的系统组成,构建了仿真联邦,给出了系统联邦成员,分析了该型吊放声纳系统模拟器的设计思想.     

潜空导弹运载器水弹道及下沉物砸艇问题研究

在潜空导弹运载器水下6自由度运动模型建立方程的基础上,针对潜空导弹运载器与导弹水面分离后下沉物砸艇问题提出了2种弹道设计方法,并利用M atlab对这2种设计方法进行了仿真与比较。本课题的研究在运载器的弹道设计方面具有实际意义,得出了一些有用的结论。     

潜艇损管应急操纵的运动仿真

利用航行训练模拟研究了破损进水对潜艇水下运动状态的影响，建立了与破损进水和应急处理相应的数学模型，模拟了潜艇发生破损时采用应急措施后艇体的运动状态。仿真结果对于实艇抗沉操纵有一定指导意义。     

Parzen窗估计在潜艇目标强度统计建模的应用

研究潜艇目标强度的统计特性对水中兵器的仿真和试验分析具有重要意义.本文针对直方图统计模型的精度受区间划分影响较大,提出将Parzen窗估计方法用于潜艇目标强度的统计建模,建立潜艇典型舷角下的目标强度分布模型,并对统计特性进行分析.对Benchmark潜艇模型进行仿真计算,结果表明,采用Parzen窗估计法建立的潜艇目标强度统计模型符合潜艇的物理结构特性,能够更加准确和有效地对潜艇目标强度的统计特性进行预报.     

船用压水堆运行控制的嵌入式仿真研究

船用压水堆运行控制的嵌入式仿真通过数模转换装置进行数据的采集和输出,利用MATLAB、Relap5／MOD3、Vega进行联邦成员构建,在VR-Link／RTI构建的HLA分布式仿真平台上进行数据交互,以实现反应堆运行控制各相关部分的数学仿真、视景仿真,通过安全分析,讨论了船用压水堆运行控制的嵌入式仿真的安全性。     

潜艇方向舵传动装置接触问题有限元分析

用接触问题有限元分析了潜艇方向舵传动装置的结构强度,并与解析解进行了比较,讨论了建模对分析结果的影响,为潜艇方向舵传动装置的结构强度计算提供了可靠的分析方法.     

两层分级多学科设计框架在AUV的总体设计中的应用

将多学科优化方法作为一种新的设计方法应用于AUV的总体性能优化设计中.文中构建顶层控制系统层和并行独立子系统底层的两层分级的多学科优化设计框架,来实现AUV总体设计的有效载荷部分长度和推进力最大化和总重量最小化等的多个设计目标.使用的设计工具为商业软件iSIGHT和Fortran.