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基于STAGE的战场态势与指控系统开发
作 者: 陈军
导 师: 秦开宇;刘军
学 校: 电子科技大学
专 业: 软件工程
关键词: 仿真 计算机生成兵力 STAGE 战场态势 指控系统
分类号: V243
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
在航空电子仿真领域,计算机生成兵力(CGF)技术一直都是非常重要的研究方向。计算机生成兵力包含的应用广泛,其中战场态势仿真和操作员指控系统就是其中最基础的应用。战场态势与指控系统作为反应战场环境、体现作战人员行动、表现战斗形势的综合性作战系统,是数字化战场的重要组成部分,其地位和作用在部队作战和训练是不可缺少的。本文研究并设计实现的战场态势与指控系统以Presagis公司的STAGE 6.0为平台,综合运用STAGE的想定和原型开发技术、SIM用户模块插件扩展技术、共享内存通讯接口技术、平台Hook界面扩展技术等,完成了支持航电仿真系统中多种模型仿真的数据化战场态势系统,并实现了与之结合的指控系统。本文具体研究和实现了以下内容:研究STAGE平台开发方法,总结其支持航电仿真系统开发的总体框架。通过使用SIM用户模块开发的方法,以及对几种实体原型的研究,实现了战场态势仿真中包括平台实体仿真、传感器仿真、武器仿真、物理环境仿真在内的多个仿真应用。实现了外部载机数据,实时注入STAGE战场态势环境并融合输出给航电仿真环境。其中包括载机的飞行参数、载机传感器工作状态、载机武器飞机参数和命中结果等数据的融合。通过STAGE建立指控系统,实现战场监控、数据查看和修改、平台实体行为规划等功能,并完成数据链指控命令的相关仿真。
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全文目录
摘要 4-5 ABSTRACT 5-10 第一章 绪论 10-17 1.1 课题背景 10-11 1.2 研究现状 11-15 1.2.1 计算机生成兵力现状 11-14 1.2.2 STAGE 应用领域 14-15 1.3 研究内容与目标 15-16 1.4 论文组织结构 16-17 第二章 主要理论和开发技术 17-27 2.1 仿真领域主要概念术语 17-18 2.2 STAGE 系统框架 18-20 2.3 STAGE 主要仿真特性 20-21 2.4 想定的组成与定义 21-24 2.5 原型数据库的定义 24-25 2.6 使用IDE 进行原型扩展 25-26 2.7 STAGE 用户模块开发 26 2.8 STAGE 通讯协议支持 26-27 第三章 战场态势与指控系统需求分析 27-34 3.1 航电仿真系统主要框架 27-28 3.2 STAGE 的系统功能定位 28 3.3 战场态势仿真数据分析 28-32 3.3.1 平台实体仿真 28-29 3.3.2 传感器仿真 29-31 3.3.3 武器实体仿真 31 3.3.4 物理环境仿真 31 3.3.5 外部载机仿真与STAGE 融合 31-32 3.4 指控系统功能需求 32-34 3.4.1 战场态势实时监控 32 3.4.2 平台实体行为规划 32 3.4.3 数据链指控命令仿真 32 3.4.4 平台实体协同作战仿真 32-34 第四章 系统开发框架及功能划分 34-39 4.1 系统开发框架 34-35 4.2 主要功能模块划分 35-37 4.3 外部代理程序的功能设计 37-39 第五章 战场态势仿真系统实现 39-69 5.1 SIM 用户模块设计框架 39-46 5.1.1 SIM 用户模块入口框架 39-42 5.1.2 SIM 用户模块平台实体事件注册 42-44 5.1.3 内置模块的替换 44-46 5.2 核心数据结构的访问 46-48 5.2.1 私有数据结构 46-47 5.2.2 公共数据结构 47-48 5.3 平台实体仿真模块 48-57 5.3.1 平台实体基本属性 48-52 5.3.2 平台实体通过用户模块扩展属性 52-53 5.3.3 载机数据的动态接入 53-54 5.3.4 平台实体的相对位置属性 54-57 5.4 传感器仿真模块 57-62 5.4.1 传感器原型及主要参数 57-58 5.4.2 雷达传感器仿真 58-59 5.4.3 红外雷达传感器仿真 59-60 5.4.4 电子战传感器仿真 60-61 5.4.5 外部传感器仿真数据注入 61-62 5.5 武器仿真模块 62-64 5.5.1 武器原型及主要参数 62 5.5.2 武器实体仿真 62-63 5.5.3 外部仿真武器的动态接入 63-64 5.6 物理环境仿真模块 64-67 5.6.1 大气环境仿真 64-65 5.6.2 特殊区域仿真 65-66 5.6.3 地形数据仿真 66-67 5.7 共享内存用户数据接口设计 67-69 第六章 指控系统实现 69-91 6.1 战场态势监控实现 69-73 6.2 Hook 界面扩展实现 73-77 6.2.1 Hook 界面开发主要过程 73-76 6.2.2 扩展Hook 界面监控RPK 数据 76 6.2.3 扩展Hook 界面修改子系统参数 76-77 6.3 平台实体行为规划 77-87 6.3.1 通过航迹设定驱动实体 78-80 6.3.2 通过脚本驱动实体 80-84 6.3.3 通过任务驱动实体 84-87 6.4 数据链指控命令仿真实现 87-91 6.4.1 指控命令仿真设计 87-88 6.4.2 协同作战仿真设计 88-89 6.4.3 平台实体响应外部指控命令 89-91 第七章 实验室应用及评估 91-96 7.1 STAGE 运行模式分析与评估 91-93 7.2 SIM 用户模块效能评估 93-94 7.3 STAGE 与系统状态同步实现 94-96 总结 96-97 致谢 97-98 参考文献 98-100
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中图分类: > 航空、航天 > 航空 > 航空仪表、航空设备、飞行控制与导航 > 电子设备
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