基于HLA的空空导弹分布式协同设计

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空空导弹仿真系统的设计是一个十分复杂的过程,往往需要由不同领域的专家对系统各功能模块独立建模,再将这些模块整合进行仿真测试。如此一来,会涉及到模块间的配合及技术保密等问题。分布式仿真技术可以很好的解决这些问题,它将系统各模块通过网络连接以进行协同设计仿真,使系统各模块标准化且达到了模块内部对外透明的效果。因此本课题将主要研究并设计面向空空导弹协同设计的分布式仿真系统。为实现空空导弹仿真系统的分布式设计,本文将以HLA(High Level Architecture)规则构建系统的整体框架,充分结合Simulink与C++的优点,采用Simulink与C++混合编程的方法完成空空导弹分布式仿真系统的设计。先在Simulink中搭建空空导弹各功能模块模型,并将其转换为运行效率更高的C++代码。然后在代码中加入各种HLA管理功能,封装为可独立运行的联邦成员执行程序。最后以RTI(Run Tune Infrastructure)运行平台作为系统的底层交互平台,以实现系统成员间的协同仿真。此外在对系统的设计过程中,针对HLA时间管理服务进行了分析,发现时间管理服务中现有的GALT(Greatest Available Logical Time)算法可能会出现消息丢失及推进速度缓慢等问题,针对这些问题,本文提出了一种新的基于无前瞻量最小时戳的自适应推进算法(adaptive propulsion algorithm based on minimum timestamp without lookahead, APMTL)。此算法在计算输出时间时最小时戳项不加入前瞻量,并动态调整其它项的前瞻量,以避免仿真过程中出现消息丢失并提高系统推进速率。将最终设计的空空导弹分布式仿真系统进行测试,结果表明各联邦成员可通过网络进行协同仿真且系统稳定,未出现较大延迟,说明设计方法无误。此外,系统可通过直接修改各成员代码中的模型控制参数来对系统进行仿真调试,实现了协同设计,具有较高的应用价值。
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