本文關(guān)鍵詞：基于HLA的無人機(jī)飛行姿態(tài)航跡仿真系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 飛行仿真 高級(jí)體系結(jié)構(gòu) Creator/Vega Prime 可視化仿真

【摘要】：無人機(jī)飛行仿真系統(tǒng)被廣泛用于無人機(jī)的研發(fā)、性能分析以及飛行演練,不僅可以大大縮短研發(fā)時(shí)間和降低成本,還可以驗(yàn)證無人機(jī)決策的可行性,在軍事以及航空范圍內(nèi)具有極其重要的作用。本文選用高層體系結(jié)構(gòu)HLA(High Level Architecture)仿真技術(shù)作為無人機(jī)飛行仿真系統(tǒng)的平臺(tái)。HLA作為新一代仿真體系結(jié)構(gòu),使得復(fù)雜系統(tǒng)仿真以及建模具有一個(gè)通用的技術(shù)支撐框架,可以有效地解決仿真系統(tǒng)的重用性和互操作性。本文主要的創(chuàng)新點(diǎn)在于將HLA體系結(jié)構(gòu)與仿真技術(shù)聯(lián)合起來,設(shè)計(jì)飛行仿真系統(tǒng)的框架。將整個(gè)系統(tǒng)的功能模塊化,分為HLA底層框架系統(tǒng)和三維視景模塊,為仿真平臺(tái)提高了一定的重用性。本文首先討論了HLA高層體系結(jié)構(gòu)技術(shù)的組成以及HLA運(yùn)行支撐環(huán)境RTI(Run-Time Infrastructure)技術(shù)的結(jié)構(gòu),提出了基于HLA的無人機(jī)飛行姿態(tài)航跡仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。根據(jù)分析聯(lián)邦開發(fā)和執(zhí)行過程模型,對(duì)仿真系統(tǒng)進(jìn)行仿真邦員設(shè)計(jì),將整個(gè)系統(tǒng)分為飛行仿真邦員、管理者邦員、數(shù)據(jù)管理邦員、飛行回放邦員及三維視景系統(tǒng),并詳細(xì)概述了各個(gè)仿真邦員負(fù)責(zé)的功能及之間的關(guān)系。由RTI負(fù)責(zé)執(zhí)行各個(gè)模塊間的信息交互,其間的數(shù)據(jù)通信由對(duì)應(yīng)的邦員來完成。本文對(duì)無人機(jī)飛行動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究,利用獲取無人機(jī)運(yùn)動(dòng)的基本參數(shù)指標(biāo)構(gòu)造其對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,詳細(xì)介紹了無人機(jī)轉(zhuǎn)彎飛行的實(shí)現(xiàn)方法。為了完善無人機(jī)的飛行效果,采用線性插值算法實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行航點(diǎn)的平滑處理。在本系統(tǒng)中,視景顯示模塊選擇在Multigen Creator建模工具、Vega Prime驅(qū)動(dòng)軟件和Visual Studio2003環(huán)境下開發(fā),通過網(wǎng)絡(luò)控制,使無人機(jī)能夠按照指定的航跡飛行。
【關(guān)鍵詞】：飛行仿真 高級(jí)體系結(jié)構(gòu) Creator/Vega Prime 可視化仿真
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP391.9;V279
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 引言9-11
• 1.2 課題研究的目的及意義11-12
• 1.3 國(guó)內(nèi)外發(fā)展及研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容13
• 1.5 論文組織與安排13-14
• 1.6 本章小結(jié)14-15
• 第2章 無人機(jī)飛行姿態(tài)航跡仿真系統(tǒng)框架15-27
• 2.1 基于HLA仿真系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)15
• 2.2 HLA的概述15-16
• 2.3 HLA組成16-19
• 2.3.1 HLA規(guī)則16-17
• 2.3.2 HLA對(duì)象模型模板17-18
• 2.3.3 HLA接.規(guī)范18-19
• 2.4 運(yùn)行支撐環(huán)境RTI19-21
• 2.4.1 RTI概述19-20
• 2.4.2 RTI組成20-21
• 2.4.3 RTI配置文件21
• 2.5 基于HLA無人機(jī)飛行姿態(tài)航跡仿真設(shè)計(jì)方案21-26
• 2.5.1 系統(tǒng)軟硬件平臺(tái)21-23
• 2.5.1.1 硬件平臺(tái)21-22
• 2.5.1.2 軟件平臺(tái)22-23
• 2.5.1.3 三維顯示技術(shù)23
• 2.5.2 系統(tǒng)功能需求分析23-24
• 2.5.3 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)24-25
• 2.5.4 設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)25-26
• 2.6 本章小結(jié)26-27
• 第3章 基于HLA的底層框架設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)27-47
• 3.1 飛行仿真系統(tǒng)用例設(shè)計(jì)27-30
• 3.1.1 用例概念27
• 3.1.2 軟件開發(fā)流程27-28
• 3.1.3 仿真管理用例28-30
• 3.1.4 系統(tǒng)聯(lián)邦成員用例圖30
• 3.2 聯(lián)邦開發(fā)和成員設(shè)計(jì)30-37
• 3.2.1 聯(lián)邦開發(fā)過程30-32
• 3.2.2 系統(tǒng)模型模板設(shè)計(jì)32-33
• 3.2.3 FED文件設(shè)計(jì)33-35
• 3.2.4 系統(tǒng)的程序流程35-37
• 3.3 數(shù)據(jù)分發(fā)管理37-40
• 3.3.1 數(shù)據(jù)過濾機(jī)制38
• 3.3.2 動(dòng)態(tài)網(wǎng)格法38-40
• 3.4 飛行仿真系統(tǒng)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)40-46
• 3.4.1 管理者模塊40-42
• 3.4.2 飛行仿真模塊42-44
• 3.4.3 回放飛行模塊44-45
• 3.4.4 數(shù)據(jù)管理模塊45-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第4章 無人機(jī)的飛行動(dòng)力學(xué)分析47-60
• 4.1 飛行動(dòng)力學(xué)介紹47
• 4.2 飛行坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換47-50
• 4.2.1 坐標(biāo)系的定義47-48
• 4.2.2 坐標(biāo)系間的變換48-50
• 4.3 無人機(jī)的控制量與被控制量50-51
• 4.4 無人機(jī)動(dòng)力學(xué)仿真模型51-59
• 4.4.1 動(dòng)力學(xué)方程組52-53
• 4.4.2 氣動(dòng)力系統(tǒng)模型53-54
• 4.4.3 無人機(jī)飛行姿態(tài)控制54-55
• 4.4.4 航跡仿真中插值算法55-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 第5章 基于Vega Prime的三維視景顯示仿真系統(tǒng)60-78
• 5.1 三維視景仿真開發(fā)工具介紹60-63
• 5.1.1 Vega Prime視景仿真軟件60-61
• 5.1.2 Multigen Creator仿真建模軟件61-62
• 5.1.3 仿真開發(fā)軟件對(duì)比62-63
• 5.2 三維視景仿真的框架設(shè)計(jì)63-67
• 5.2.1 三維視景仿真的總體結(jié)構(gòu)63-64
• 5.2.2 三維視景系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)流程64-67
• 5.3 三維視景仿真系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)67-77
• 5.3.1 三維視景系統(tǒng)的功能模塊67-73
• 5.3.2 三維視景系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)73-77
• 5.4 本章小結(jié)77-78
• 第6章 總結(jié)和展望78-80
• 6.1 論文總結(jié)78-79
• 6.2 工作展望79-80
• 參考文獻(xiàn)80-83
• 發(fā)表論文和參加科研情況說明83-84
• 致謝84-85

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 卿杜政,李伯虎;HLA運(yùn)行支撐框架(SSS-RTI)的研究與開發(fā)[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2000年05期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 段建榮;UML用例模型的B形式化描述方法研究[D];西安科技大學(xué);2009年

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本文編號(hào)：1099999