論文根據(jù)有人/無(wú)人機(jī)集群編隊(duì)、微小衛(wèi)星編隊(duì)、剛-柔-液復(fù)雜航天器的仿真任務(wù)需求,結(jié)合國(guó)內(nèi)外實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)開發(fā)的研究現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)了基于Simulink Real Time技術(shù)的分布式多飛行器實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)的總體方案。方案中采用了層次化、模塊化、可復(fù)用的搭建思路,即在一個(gè)通用型平臺(tái)上,調(diào)用不同的軟硬件資源,從而實(shí)現(xiàn)針對(duì)有人/無(wú)人機(jī)集群編隊(duì)、微小衛(wèi)星編隊(duì)、剛-柔-液復(fù)雜航天器的實(shí)時(shí)仿真。主要完成了如下工作:（1）針對(duì)不同仿真對(duì)象的不同特點(diǎn),進(jìn)行仿真平臺(tái)總體需求分析,提出了分布式多飛行器實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)的整體架構(gòu)方案,該方案以Simulink Real Time為核心。論文中針對(duì)編隊(duì)衛(wèi)星、剛?cè)嵋汉教炱�、有�?無(wú)人機(jī)編隊(duì)仿真的不同需求,設(shè)計(jì)了通用型硬件架構(gòu)。在一個(gè)基礎(chǔ)平臺(tái)上通過調(diào)用不同硬件資源,實(shí)現(xiàn)仿真任務(wù)。完成了硬件平臺(tái)搭建,并且給出了部分硬件設(shè)備的具體信息。（2）完成平臺(tái)管理軟件整體架構(gòu)的設(shè)計(jì),在垂直方向上將軟件分為管理層、應(yīng)用層、核心支撐層和執(zhí)行層。管理層負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)平臺(tái)的軟硬件資源進(jìn)行管理。應(yīng)用層負(fù)責(zé)提供友好的用戶管理界面,核心支撐層負(fù)責(zé)為應(yīng)用層指定進(jìn)行響應(yīng)。執(zhí)行層負(fù)責(zé)調(diào)用硬件資源完成仿真任務(wù)。（3... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

SPA體系結(jié)構(gòu)圖

圖 1- 2 衛(wèi)星編隊(duì)仿真平臺(tái)硬件結(jié)構(gòu)[4]無(wú)人機(jī)集群編隊(duì)仿真平臺(tái)研究現(xiàn)狀對(duì)有人/無(wú)人機(jī)集群編隊(duì)仿真平臺(tái)方面開展研究工作較少針對(duì)無(wú)人機(jī)編隊(duì)的仿真平臺(tái)研究方面。按照平臺(tái)結(jié)構(gòu)劃分平臺(tái)可以分為單系統(tǒng)仿真平臺(tái)、基于HLA體系的分布式仿布式仿真平臺(tái)三類[5]：統(tǒng)仿真平臺(tái)，即在一個(gè)仿真節(jié)點(diǎn)上運(yùn)算多個(gè)飛行器模型，仿真。因?yàn)槠涑杀据^低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在國(guó)內(nèi)外被廣泛應(yīng)用。帕森空軍基地Rasmussen等人基于MATLAB，利用C++開統(tǒng)[6]，用于研究多無(wú)人機(jī)協(xié)同控制。2010年陸軍研究所G模擬器軟件結(jié)合MATLAB開發(fā)出Multi-UAV Simulator 平臺(tái)隊(duì)仿真[7]。國(guó)內(nèi)高校中，清華大學(xué)，南京航空航天大學(xué)也

圖 1- 3 單系統(tǒng)仿真平臺(tái)效果示例[7]2）基于HLA體系的分布式仿真平臺(tái)，HLA（High Level Architecture）由美國(guó)國(guó)防建模與仿真實(shí)驗(yàn)室在1996年提出的仿真技術(shù)框架，并在2000年左右成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，它由高層體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和任務(wù)空間概念模型三方面組成。該架構(gòu)極大地提升了仿真各部分的互操作性與重用性。該架構(gòu)基于面向?qū)ο笏枷朐O(shè)計(jì)，滿足不同仿真對(duì)象和不同顆粒度模型的仿真。國(guó)內(nèi)外基于該架構(gòu)開展了廣泛的研究工作。部分公司基于此架構(gòu)開發(fā)出了STAGE、VR-FORCE等平臺(tái)。在無(wú)人機(jī)編隊(duì)仿真領(lǐng)域進(jìn)行了廣泛的應(yīng)用。2016年中國(guó)航天電子技術(shù)研究院?jiǎn)腆w洲等人提出了一個(gè)基于HLA仿真架構(gòu)進(jìn)行協(xié)同任務(wù)規(guī)劃仿真的方法，該課題組首先針對(duì)無(wú)人機(jī)損傷概率進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，并在具體的仿真中綜合考慮環(huán)境不確定性等可能引發(fā)無(wú)人機(jī)損傷的外部因素。最后在上述建立的無(wú)人機(jī)損傷概率模型和具體執(zhí)行的飛行任務(wù)之間進(jìn)行耦合，由此可以大大提高仿真置信度[8]。合肥工業(yè)大學(xué)王國(guó)強(qiáng)等人基于VR-FORCE開發(fā)出了無(wú)人機(jī)編隊(duì)協(xié)同任務(wù)規(guī)劃仿真平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同多種場(chǎng)景下的無(wú)人機(jī)編隊(duì)任務(wù)規(guī)劃仿真研究。其平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖如圖1- 4所示：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]分布式衛(wèi)星SAR慢動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 曾斌.電子科技大學(xué) 2006
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碩士論文
[1]基于OGRE的鐵路集裝箱起重機(jī)仿真操作系統(tǒng)的研究[D]. 蘇軍朝.西南交通大學(xué) 2012
[2]基于OGRE的港口仿真[D]. 上官右柏.華中科技大學(xué) 2011
[3]基于FlightGear的無(wú)人直升機(jī)飛行仿真技術(shù)研究[D]. 劉鵬.南京航空航天大學(xué) 2011
[4]虛擬現(xiàn)實(shí)在房地產(chǎn)項(xiàng)目中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D]. 蔣衛(wèi)平.山東大學(xué) 2009
[5]基于OGRE圖形引擎的RPG游戲場(chǎng)景編輯器開發(fā)[D]. 張引.復(fù)旦大學(xué) 2009



本文編號(hào)：2940067