学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

L的分布式多平台信息交互基于HA及视景仿真系统设计

作　者: 王须刚
导　师: 胡士强；刘世前
学　校: 上海交通大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: HLA 分布式仿真多平台信息交互虚拟现实视景仿真多线程
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 20次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

分布式仿真与虚拟现实技术是仿真领域的两个重要技术方向。高层体系结构HLA(High Level Architecture,HLA)作为新一代分布式交互仿真架构,主要解决分布式仿真应用系统的互操作性和可重用性,代表了分布式交互仿真未来的发展方向。虚拟现实技术的作用在于不仅能让用户真实的看到一个环境,而且能让用户真正感到这个环境的存在,并能和这个环境进行交互。本文的研究背景是为基础研究项目“多平台多目标协同跟踪与信息融合技术”开发分布交互式的信息交互及视景仿真系统。基于HLA的分布式仿真技术是该系统的核心,将仿真系统各个仿真节点互联成为一个整体的仿真环境;虚拟现实的视景仿真技术实现系统节点的视景仿真。在仿真节点的程序设计上本文对传统的单线程嵌套方式进行了改进,采用双线程编程方法实现两种仿真技术的联合编程,减轻了两者之间的不利影响。本文主要研究了分布式多平台仿真系统的设计方法,规划了联邦模型,建立仿真平台的数学模型。在各仿真节点的开发设计上,研究了联邦成员实体状态信息的管理、数据交互、FOM映射、仿真同步控制以及跟踪二维航迹生成等关键环节。其次,本文研究了基于Vega软件的视景仿真以及红外、雷达等传感器的仿真方法。最后,通过仿真系统测试对本文的仿真系统设计方法进行了验证。结果表明,本文研究设计的仿真系统能够很好地实现多平台信息交互和视景仿真,具有良好的互操作性、扩充性和重用性。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-10
第一章绪论  10-16
  1.1 课题背景  10-11
  1.2 分布式仿真技术发展现状  11-13
  1.3 虚拟现实技术发展现状  13-14
  1.4 主要研究内容  14-16
第二章多平台信息交互的分布式仿真系统设计  16-31
  2.1 高层体系结构（HLA）技术研究  16-20
    2.1.1 HLA 基本概念  16-17
    2.1.2 HLA 规则  17-18
    2.1.3 对象模型模板(OMT)  18-19
    2.1.4 RTI 与HLA 接口规范  19-20
  2.2 联邦开发执行过程模型(FEDEP)  20-22
  2.3 系统联邦规划与整体设计  22-25
    2.3.1 推演剧情想定  22-23
    2.3.2 联邦规划  23-24
    2.3.3 建立联邦概念模型（FCM）  24
    2.3.4 联邦事件跟踪图  24-25
  2.4 系统联邦开发  25-30
    2.4.1 FOM 开发的一般方法和流程  25-26
    2.4.2 多平台交互仿真系统FOM 设计  26-29
    2.4.3 FED 文件生成  29-30
  2.5 本章小结  30-31
第三章系统实体仿真建模  31-37
  3.1 常用坐标系及变换  31-34
    3.1.1 载体（机体）坐标系  31-32
    3.1.2 地理坐标系  32
    3.1.3 地理坐标系与载体坐标系转换  32-33
    3.1.4 飞行运动简化模型  33-34
  3.2 目标跟踪  34-36
    3.2.1 纯追踪法导引  34-35
    3.2.2 外推滤波跟踪  35-36
  3.3 本章小结  36-37
第四章系统联邦成员开发设计  37-56
  4.1 联邦成员程序结构  37-38
  4.2 HLA 线程设计流程  38-39
  4.3 创建、加入联邦  39
  4.4 状态信息管理  39-41
    4.4.1 本地仿真实体管理  39-40
    4.4.2 远程仿真实体管理  40-41
  4.5 联邦成员信息交互  41-45
    4.5.1 信息交互概念和声明管理  41-42
    4.5.2 实体发布、订购的实现  42-43
    4.5.3 数据发送  43-44
    4.5.4 数据接收  44-45
  4.6 FOM 映射开发  45-49
    4.6.1 原理、概念  45-46
    4.6.2 FOM 映射编程实现  46-49
  4.7 仿真同步与暂停控制  49-52
    4.7.1 同步控制  49-50
    4.7.2 暂停控制  50-52
  4.8 二维航迹生成  52-53
  4.9 HLA 线程流程图  53-55
  4.10 小结  55-56
第五章虚拟视景仿真设计和实现  56-73
  5.1 虚拟仿真平台VEGA  56-60
    5.1.1 Vega 软件组成  56-59
    5.1.2 Vega 仿真应用程序框架  59-60
  5.2 窗口、通道设置  60-61
    5.2.1 窗口  60
    5.2.2 通道  60-61
  5.3 虚拟场景设置  61-63
  5.4 场景运动体（PLAYER）  63-65
  5.5 观察者设计  65-66
    5.5.1 状态  65
    5.5.2 通道  65-66
    5.5.3 定位  66
  5.6 特效开发  66-67
  5.7 雷达、红外探测模拟  67-70
    5.7.1 雷达探测模拟  67-69
    5.7.2 红外探测模拟  69-70
  5.8 线程通信设计  70-71
  5.9 VEGA 线程程序设计流程图  71
  5.10 本章小结  71-73
第六章系统仿真及性能验证  73-78
  6.1 系统运行条件  73
  6.2 功能测试  73-74
  6.3 仿真运行截图  74-75
  6.4 性能测试  75-77
    6.4.1 运行时间  75-76
    6.4.2 网络传输  76-77
  6.5 本章小结  77-78
第七章全文总结  78-80
  7.1 主要工作及结论  78
  7.2 研究展望  78-80
参考文献  80-83
致谢  83-84
攻读硕士学位期间已录用的论文  84-86

L的分布式多平台信息交互基于HA及视景仿真系统设计

内容摘要

全文目录

相似论文