操作系統論文：導彈操縱模仿系統設計剖析范文

本站小編為你精心準備了操作系統論文：導彈操縱模仿系統設計剖析參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

作者：張婕高亮亮王益利單位：現代控制技術研究所十部北方通用電子集團公司

總體設計

仿真系統在指揮控制系統設計全過程的作用，如圖所示：從上圖可見，仿真系統在反坦克導彈連指揮控制系統的設計過程中有著重要的頂層分析、輔助設計、論證優化作用。仿真系統的定制開發的基本流程是：

1）從作戰使用層面，需要詳細分析反坦克導彈體系的協同和信息交互及導彈連戰斗關系系統的使用環境、作戰原則、系統配置、攻擊對象特性和不同作戰過程、不同使用模式下的系統響應、狀態轉換關系，形成系統的工作流程。

2）從信息交互層面，需要詳細分析導彈連戰斗管理系統所需信息，研究信息交互的內容、對象、交互類型和方式、交互頻度和實時性要求等，明晰系統對信息融合、傳輸、處理和信息共享、分發及協同的需求。

3）根據需求，建立仿真所需的硬件平臺，并組成相應的通信網絡。

4）分析設計仿真對象，形成對象配置文件。

5）編輯系統結構、業務流程、程序接口，形成仿真規劃配置文件。

6）利用可視化開發工具，編輯二維、三維可視化設計，生成可視化規劃配置文件。

硬件系統設計

反坦克導彈指揮控制仿真系統通過構成無線、有線、有無線混合組網等通信方式，采用標準通信格式，模擬反坦克導彈連與上級、友鄰、協同部隊、保障分隊通信的互聯網，以及模擬反坦克導彈連內部指揮控制專用網絡，實現硬件節點間的互聯互通。

反坦克導彈指揮控制仿真系統包含下列硬件節點：

1）服務器：用于外部數據處理及數據傳輸。

2）任務規劃席：用于用戶對仿真任務的配置及過程控制。功能包括：開始、結束仿真；新建或選擇仿真任務；配置仿真對象屬性；仿真速度倍率控制。

3）車輛模擬席：用于仿真車輛的實際運行狀態，包括：仿真發射車運動狀態及位置數據，仿真車輛通信、偵察、指揮、射擊、裝填等業務能力、作業過程及作業結果。

4）車輛指控席：用于仿真車輛的指揮終端所執行的功能，當驗證在研指揮控制系統時，可更換為實裝設備，直接進行半實物仿真測試。

5）敵軍模擬席：用于顯示敵軍單位信息，包括：仿真敵軍位置數據及車輛的運動狀態，仿真已毀和剩余敵軍目標信息。硬件結構部署圖如下:

軟件系統設計

1軟件體系結構概述

反坦克導彈指揮控制仿真系統包括業務邏輯設計和可視化界面開發兩個基本層面。

1.1仿真對象模型

仿真對象的模型設計是干預、表現和分析仿真過程的實體要素，是決定仿真系統嚴密性、魯棒性、可控性的關鍵環節。仿真對象模型設計的關鍵是對各作戰單元的狀態分工的充分考慮，仿真對象的特性和狀態通過屬性變量來表述控制，仿真對象的全部狀態屬性，構成了虛擬作戰環境的總體狀態空間，各仿真對象屬性相互依存影響，對仿真對象屬性的更改程度直接決定了仿真過程的復雜程度。

1.2仿真算法庫

反坦克導彈連指揮控制系統的仿真算法庫的建立是指設計整理出指揮控制系統中的基礎的、典型的算法模型，定義相關數字接口，形成算法構件，實現系統的模塊化、體系化功能，這對于仿真系統的有效性、通用性有著至關重要的意義，涉及仿真系統物理結構、工況及狀態遷移、信息交互、信息融合等技術，主要包括：

1）基本數學庫；

2）數據類型轉換庫；

3）時間運算庫；

4）車體運動模型；

5）導彈運動模型庫；

6）彈藥信息組裝及解析庫；

7）擴展數學庫；

8）坐標系轉換庫；

9）休眠模塊。同時，仿真系統的通用軟件接口，可接入典型的反坦克導彈連指揮控制模型。

1.3事件響應關系

從仿真的角度來說，模型的執行序列是由作戰模擬系統的事件調度機制決定的，即使每個仿真對象都設計得完備有效，而模型間的事件調度機制不充分嚴密，可能無法實現想定的作戰意圖，甚至得到扭曲的仿真結果。事件響應關系就是進一步明確指揮控制系統中各單位分工、作戰使用需求和工作流程，建立起仿真對象的調用順序、調用條件和調用結果的規則庫，來體現模型運行的約束性。

2可視化界面開發

反坦克導彈連指揮控制仿真系統的可視化平臺建立了一個可視化仿真框架，包括分布式仿真系統配置模型和運行機制的可視化，以及配套的管理及開發工具，實現了仿真任務的可視化定制。同時，建立了一個具有多種指揮、顯示功能的綜合指揮顯示系統平臺，實現了整體作戰態勢及武器系統、車輛、設備的狀態和遷移過程的二維、三維可視化集中顯示和集成控制。以下為部分典型操作的可視化開發界面：

結束語

經過上述分析可以看出：該反坦克導彈指揮控制仿真系統基于系統仿真與可視化等技術，建立一個以指揮控制系統為仿真對象的先進仿真系統。作為一個研究和設計輔助平臺，反坦克導彈指揮控制系統可用于指揮控制系統頂層工作邏輯控制、指揮命令響應、信息交互處理、信息融合、信息加工、人機交互、相關決策與控制計算、精度分析與誤差分配等設計和研發，并能通過數字化方法對設計過程和結果進行分析、評估和驗證；同時具備與反坦克導彈指揮控制實裝設備進行對接的功能，完成產品的綜合性能和協同匹配測試，實現設計的優化改進，提高反坦克導彈指揮控制的設計質量和研發效率。