飞行器综合性能仿真支撑环境研究

摘要

目前，在总体设计过程中，对系统的设计方案缺少有效的仿真验证平台，只能依靠实物试验，不能充分进行设计优化，设计措施的有效性难以得到验证，影响研制进度;在总体设计完成后，对部分战术技术指标往往缺乏仿真和试验手段，给指标评估工作带来了很大的困难，在一定程度上影响了飞行器的实战能力。因此迫切需要建立一套适应多型号多任务的、能够显著提高仿真系统重用性和扩展性的、能够大大缩短研制周期、快速搭建型号仿真应用系统的通用仿真支撑环境，具备飞行器虚拟仿真验证的软硬件条件，以满足型号研制需求。
　　本文在总结以往飞行器性能仿真和深入研究性能仿真建模技术、平台技术的基础上，提出并设计了一种通用的、模型可重用的、模型可组装、接口简洁的仿真软件平台，实现了“一个平台、多种应用”的建设目标。具体工作如下:
　　(1)阐述飞行器性能仿真概念及研究对象，阐述性能仿真在飞行器研制过程的作用，确定综合性能仿真支撑环境的工作范围和建设目标。
　　(2)进行性能仿真建模研究，从理论上阐述仿真模型的建模过程，特别对性能仿真模型的特点、建模原则和建模方法进行理论分析，为仿真支撑环境的设计奠定基础。
　　(3)完成综合性能仿真支撑环境的研究与设计，从性能仿真面临的问题着手，提出仿真支撑环境的功能要求和设计原则，综合各方面因素提出仿真支撑环境的总体架构，在此基础上实现模型开发平台和仿真试验平台的设计，成功实现了独立于具体仿真任务的通用化仿真支撑环境。
　　(4)在仿真支撑环境上实现飞行器典型应用开发，验证了该环境的通用性和具备开展飞行器性能仿真的能力。

目录

声明

摘要

1．绪论

1．1 研究背景

1．2 国外研究现状

1．2．1 TRICK

1．2．2 genSim

1．2．3 ARTEMIS

1．3 国内研究现状

1．3．1 飞行器飞行控制系统分布式仿真

1．3．2 面向框架的弹道仿真

1．3．3 飞行控制系统双机仿真

1．3．4 基于FLSIM的实时飞行故障仿真系统

1．3．5 国内研究现状分析

1．4 主要研究内容与意义

1．5 本文的组织结构

2 综合性能仿真概念

2．1 系统仿真

2．2 航天仿真

2．3 飞行器综合性能仿真

2．4 综合性能仿真在飞行器研制中的作用

2．5 小结

3 综合性能仿真建模研究

3．1 模型的定义

3．2 模型建模过程

3．3 综合性能仿真系统模型建模

3．3．1 综合性能仿真系统模型的定义与特点

3．3．2 性能仿真系统模型建模原则

3．3．3 基于DSM的性能仿真系统建模方法

3．4 小结

4 综合性能仿真支撑环境研究与设计

4．1 问题的提出

4．2 综合性能仿真支撑环境的功能要求

4．2．1 仿真建模功能要求

4．2．2 仿真集成运行功能要求

4．2．3 仿真数据管理功能要求

4．3 综合性能仿真支撑环境的设计原则

4．4 综合性能仿真支撑环境总体架构设计

4．4．1 总体架构设计思想

4．4．2 总体架构设计

4．5 模型开发平台设计

4．5．1 模型重用机制

4．5．2 仿真模型数学描述

4．5．3 仿真模型建模规范

4．6 仿真试验平台设计

4．6．1 概述

4．6．2 仿真初始化模块

4．6．3 仿真管理模块

4．6．4 系列化仿真驱动器

4．6．5 网络通信模块

4．6．6 数据处理模块

4．7 小结

5 基于综合性能仿真支撑环境的典型应用

5．1 应用背景

5．2 模型分析

5．3 模型设计

5．4 小结

总结与展望

致谢

参考文献