作战指挥自动化系统模拟训练技术研究

在分析作战指挥自动化系统训练现状和不足的基础上,描述作战指挥自动化模拟训练系统的军事需求,提出作战指挥自动化模拟训练系统的功能、体系结构和组成,分析作战指挥自动化模拟训练系统的运行流程,阐述模拟训练系统研究中的主要关键技术和应用方向。

海军指挥作战自动化系统试验中的模拟测试软件

首先分析了模拟测试软件在 C3I 系统的开发、使用过程中的应用目的和重要作用,然后描述了模拟测试软件与指挥作战自动化系统的接口,最后介绍了利用新型仿真技术研制的模拟测试软件的功能,详细说明模拟测试软件的组成和实现和工作流程。

指挥自动化系统现状与发展趋势

研究了美、俄、日等国军队指挥自动化系统的现状及发展趋势,着重介绍了美军的战略指挥控制系统与战术指挥控制系统、情报侦察与预警探测系统、通信系统、电子战系统。强调目前典型的指挥自动化系统就是上述系统有机结合的整体。分析了我军指挥自动化系统的发展需求,提出了系统对策与建议。

基于ARM的远程设备信息自动输入转换系统研究与实现

为实现控制距离远,精度高,必须提高远程设备信息的精度,因存在多个系统之间的通信问题,有时采用人工方式键入远程指示信息,在数据量大的情况下,导致信息键入失误率上升。为提高键入远程设备信息的精度,研究实现了基于ARM的远程设备信息的自动输入转换系统,远程设备信息通过RS485协议方式传输至本系统,系统解析信息协议、分析数据,并将得到的键盘鼠标数据以PS2键盘协议和串口鼠标协议转发给控制系统。在实际演练中,远程设备信息自动输入转换系统提高了信息的键入精度,为控制自动化提高了效率。

莫尔条纹测量扭转变形角的方案研究

提出了一种基于双光栅干涉产生莫尔条纹测量扭转角的高精度光学测角方法。为了验证莫尔条纹测量设备间扭转变形精度的有效性，进行了方案设计及实验分析。采用平行光管模拟设备，通过微调机械结构调节平行光管的扭转角来模拟三维物体的扭转变形，在独立的地基平台上进行了方案设计测量实验，并通过实验比较了不同的设计方案。选择的实验方案首先使CCD靶面在平行光管内像面处安装固定，然后采用滤波细化等图像处理方法得到采集到的莫尔条纹的宽度，进而根据条纹宽度变化通过数学模型计算出扭转变形量。实验结果表明，当微调机构使平行光管在±7’的视场内旋转时，该方案可以得到较为清晰的莫尔条纹图像，经过算法处理后，当莫尔条纹宽度为1615～1712μm时，扭转角的测量精度为4．3”（3σ）。该方法满足了设备间扭转角高精度测量的要求，为提高光电测量设备的测量精度奠定了基础。

以太网精确时钟协议的研究与实现

分析了面向测量和控制系统的精确时钟同步协议IEEE1588标准,研究了通过以太网实现精确时钟协议的思想、原理和算法,以及数据包时间戳的生成方式;设计了精确时钟协议的具体实现方式,使用DP83640芯片,实现了以太网硬件辅助生成时间戳,分析了系统的原理、组成和功能;最后通过以太网搭建了测试系统,对不同的网络负载情况进行了主从时钟的同步精度测试;测试结果验证了通过以太网传输和同步时钟,能够容易达到微秒级的同步精度,能够满足系统对时钟精度的应用需求,也进一步拓宽了以太网的应用范围。

被动声纳作用距离预报的仿真研究

研究了被动声呐探测距离预报的仿真技术。声呐最大作用距离受水文条件的影响是很大的,比如声速梯度、海况、海底底质等。首先分析海洋声学环境,提出一种计算声传播损失的模型,给出了它的原理及算法,然后以声纳方程为基础,利用优质因素值建立声纳作用距离探测的预报模型,并用VC完成该仿真软件的开发。最后针对目标辐射声源级、声速分布等不同的影响因素进行仿真,并给出仿真结果,为声纳的作用距离预报提供了有价值的参考。

舰炮火控软件单元测试研究

针对舰炮火控软件单元测试工作量大、效率低的问题及现状,基于软件单元测试的理论,分析研究了单元测试所关注的测试内容、测试方法、测试环境搭建以及测试用例设计等要点,同时结合某型号产品舰炮火控软件单元测试的实践,总结了舰炮火控软件单元测试的经验,并在此基础上提出了有效提高单元测试效率,从而提高舰炮火控软件质量的方法和途径。

反舰导弹典型攻击模式及运动仿真研究

针对当前反舰导弹的主要特点,研究国外典型反舰导弹的攻击模式和运动仿真模型。采用简化六自由度动力学模型,对其典型航迹进行了模型描述,建立了导弹蛇形机动、比例导引、末端跃升俯冲航迹的动力学仿真模型,并得到了几种典型航迹的仿真结果,为水面舰艇的防空反导作战提供了理论支持。

短波信道模型仿真实现及改进算法研究

针对短波信道多径、衰落、多普勒频移和频扩的特点,设计了一种以Watterson模型为基础的纯软件短波信道仿真算法,并应用Matlab进行仿真实现,仿真结果验证了算法的有效性。同时,就Watterson模型中各子路径的时间延迟和多普勒频移不是时变参数这一不足,提出了模型的改进方案,将多径时延和多普勒频移建模为满足高斯分布的随机变量,从而更好地反映短波信道的时变特性,扩展了Watterson模型的适用条件和有效带宽,并进行了仿真验证。该算法既适应于全数字化短波通信系统的仿真,又可以方便地应用到短波信道半实物模拟器中,具有重要的实际意义。

实时数据分发系统的服务质量控制的研究

在实时分布式系统中,采用实时发布-订阅协议的数据分发服务中间件,提供了一种以数据为中心的通信规范,定义了一个可扩展、与平台无关、与位置无关的基础服务模型。该通信模型,在空间、时间、传输、功能方面都是松散耦合的。实时数据发布者和订阅者,通过设置和调整服务质量参数,可以实现不同的数据需求和传输方式。服务质量参数可以在每个实体的基础上改变,这是每个实体支持复杂的数据通信模式配置的关键。研究表明,通过控制服务质量,数据能够以多种方式轻松地发送和接收,节点可以动态地离开和进入系统,有利于系统灵活的扩展和升级。

海战场态势感知能力的度量方法研究

信息域的态势感知能力评估,通常是以融合中心生成的综合态势图为基础,来构建指标进行度量分析。这种度量往往忽略了态势使用用户对感知内容和感知要求的不同需求。在海战场环境下,尝试以各用户获得的感知态势图为基础,结合用户对感知的实际需求,研究了感知能力的三个重要指标:完备性、准确性、时效性,并以系统下所有用户的态势感知来反映最终态势感知能力。对实际作战中军队态势感知能力、信息优势的评估与度量具有参考价值。

一维弹道修正弹阻力环修正控制算法研究

根据一维弹道修正弹阻力环修正技术的特点,建立了一维弹道修正弹的弹道模型。在此基础上分析了利用阻力环进行一维弹道修正的能力以及阻力环张开时刻与射程修正量之间的关系,提出了阻力环张开时刻的算法。仿真结果表明,该算法具有较强的修正能力,选择合适的阻力环张开时刻,可以使弹丸的落点偏差大大减小。

LVC时间管理的实时性研究

针对当前分布交互仿真系统实时性方面不足而导致的真实仿真、虚拟仿真和构造仿真之间无法实现互操作的问题,通过对DIS、HLA等分布交互仿真体系结构的实时性影响因素进行分析,给出了LVC时间管理的实时性方法,并完成了LVC时间管理中间件的设计和中间件的性能测试。测试结果表明,该方法可以显著改善系统的实时性,对真实仿真、虚拟仿真和构造仿真(LVC)之间互操作的进一步研究具有重要的参考意义。

基于GPS和短波的高精度时钟系统研究与设计

介绍了全球定位系统GPS、短波授时技术;在对高稳恒温晶振及其频率特性进行分析的基础上,设计了一种基于GPS卫星、短波无线电授时的高精度时钟系统;系统通过利用GPS接收处理模块、短波授时接收模块得到的秒脉冲信号、时间信息,经过信号检测,时延修正处理、性能优选,脉冲数量统计、脉冲滤波与卡尔曼算法处理、PWM脉冲调压控制,实现对高稳恒温晶振频率的校准,获得一个短期及长期频率准确度都比较优良的时间频率标准,同时利用校频后恒温晶振分频出的1pps信号对RTC时间芯片进行校准,对外输出高精度时间信息;对恒温晶振校频系统的基本工作原理及关键技术进行了详细说明,试验结果表明,在时间不长于1h内,频率准确度优于0.9*10-9;该系统实用方便,达到了将恒温晶振校准到较高指标的目的。

基于NiosⅡ的视频采集与DVI成像研究及实现

采用FPGA作为视频采集控制和图像处理芯片,配置NiosⅡ软核,在FPGA片内完成图像处理和图像显示控制,简化了硬件电路和软件程序的设计。在FPGA片内编写视频采集时序,并配置NiosⅡ控制软核,模拟视频数据经视频解码芯片输出ITU-RBT.656格式数据送入FPGA,通过时序控制和NiosⅡ软核把视频解码数据依序存储在SSRAM中,并进行裁剪、交织、颜色处理。

基于UKF_IMM的多信源机动目标跟踪研究

针对异类传感器的非线性机动目标跟踪中,由于采样信息差异、目标强机动等原因造成的跟踪性能低或失效等问题,提出UKF_IMM跟踪算法并进行了仿真计算。该方法直接面向极坐标量测信息,计算量小,且有较强的鲁棒性。仿真结果表明:该跟踪方法能获得较高的目标跟踪精度,系统反应时间短,目标跟踪稳定、连续,有重要的工程参考价值。

一种舰载激光武器系统模型研究

基于舰载激光武器系统和传统火炮武器系统的差别,分析了激光毁伤目标的机理及其大气传输特性,提出了一种舰载激光武器系统火控模型,并研究了舰载激光武器的交战模式及在线杀伤评估算法。最后探讨了舰载激光武器系统的发展趋向。

鱼雷武器系统作战效能方法研究

针对鱼雷武器系统作战理论的复杂性,从工程实际出发,系统分析并阐述了鱼雷作战效能的定义度量、指标体系构成等问题。从多角度、多方面给出了鱼雷作战效能分析的不同方法的模型或理论,如传统ADC法、改进的ADC法、对抗条件下的ADC法、模拟作战法、多指标综合评定法等,并分析了各个方法的优缺点,为鱼雷武器系统效能评估提供了指导。

潜艇使用自航式声诱饵防御声自导鱼雷模型研究

针对潜艇如何使用自航式声诱饵防御声自导鱼雷,分析了自航式声诱饵的初始航向范围,并建立了相应的防御模型。然后采用线性规划方法,求取最优的潜艇规避角度和诱饵航向。最后对典型态势进行仿真计算,结果表明,采用该方法得出的结果与实际作战基本符合,从而验证了模型的正确性。