基于HLA的鱼雷武器分布交互仿真系统设计与实现.pdf

DIS/HLA/SBA 及集成仿真环境 247
基于 HLA 的鱼雷武器分布交互仿真系统设计与实现

康凤举苏颖阎晋屯李皓
(西北工业大学航海工程学院西安 710072)


摘要为了解决鱼雷武器系统模型可重用性和互操作性,首次完成了基于 HLA 的由鱼雷、
载体、目标、对抗器材及三维视景联邦成员组成的鱼雷武器分布交互仿真系统总体设计,开
发出系统概念模型、FOM/SOM 模型并生成 FED 文件,解决了与三维视景联邦成员的连接问
题,采用独立时间推进实现了联邦的同步仿真,并对系统产生的时延特性进行了测试,分析
了时延误差对鱼雷武器分布交互仿真的影响。
关键字:鱼雷武器系统分布交互仿真 HLA 概念模型联邦成员三维视景

1. 引言
以往基于 DIS 鱼雷武器系统仿真,不能有效解决系统模型可重用性和互操作性,为此
本文采用 HLA 技术,实现了由鱼雷、载体、目标、对抗器材及三维视景联邦成员组成的鱼
雷武器分布交互仿真系统。
MAK RTI 是符合 HLA 标准的商业实时体系结构。它是一个快速的、高效的 RTI,它
的移植性能好,可在局域网和广域网上运行。另外,MAK RTI 的诊断工具 RTIspy 能帮助
用户了解 RTI 内部的运行情况。VR-Link 是美国 MAK 公司开发的支持 DIS 和 HLA 体系结
构的网络接口类库。它按照面向对象的程序设计方法为各种仿真和虚拟现实应用的互连提
供了灵活的 C++编程接口,为开发分布交互仿真应用程序提供了设计合理的应用结构,其
封装了绝大部分的 RTI 接口功能并以友好方式提供给开发者,隐藏了不必要的 HLA 细节,
从而简化了 HLA 应用的开发。
2. 鱼雷武器分布交互仿真系统的设计
联邦概念模型的开发
对鱼雷武器分布交互仿真系统所开发的一个剧情是:三维视景联邦成员设定仿真初始
态势,并发布给目标联邦成员和载体联邦成员,目标和载体则由设定的初始位置开始仿真
运行,载体声纳探测到目标,发射鱼雷且自身作机动规避,线导过程中接收遥测信息,并
解算鱼雷的遥控信息。鱼雷出管之后,开始按线导遥控指令跟踪目标,若自导头发现目标
则进行导引追踪。同时,目标也不断地检测来袭鱼雷,在设定的范围内,则发射诱饵进行
248 2003 全国系统仿真学术年会
对抗,同时目标机动规避。一旦目标进入鱼雷的引信作用范围内,鱼雷向目标发送爆炸交
互并退出联邦,诱饵或目标在接收到该交互信息后也退出联邦,随后,载体、视景成员相
继退出联邦,至此,联邦结束。
鱼雷武器分布交互仿真系统概念性分析是对整个系统的组成和行为进行宏观的描述,
包括该仿真系统的构成模型和工作过程模型。构成模型定义了系统所能提供的处于不同层
次的功能单元及这些功能单元之间的合法的连接关系。整个仿真系统可视为对抗仿真功能
单元,往下可分为三维视景功能单元、载体功能单元、目标功能单元、鱼雷功能单元、诱
饵功能单元,这一层是联邦成员功能单元层。再往下可以细分,如载体单元可以分为探测
功能单元、指控功能单元、火控功能单元、机动功能单元、搜索功能单元等。工作过程模
型定义了实现对抗功能的具体步骤,这些步骤是由各功能单元通过交互共同完成的,图 1
给