飞行模拟训练中的电磁环境仿真系统实现

摘要

随着计算机仿真技术的发展，基于计算机仿真的模拟训练具有成本低、可以模拟多种场景的特点，因此模拟训练受到了广泛的重视。本文所描述的系统就是为模拟训练中心设计的飞行模拟训练中的一个分系统，该系统在国内首次将各种实体中的电子设备运用运行支撑环境(Run-Time Infrastructure,RTI)联网实时地仿真，从而实现了实时为模拟训练提供实体中电子设备相互作用的数据和依据。本系统的任务就是根据当前模拟训练的场景，依据原理并参照使用手册，采用尽可能逼真且能实时运行的模型进行运算产生相应数据，然后发送给飞行模拟训练中的其它分系统，这提高了模拟训练的真实性。本系统需要实时地为其它分系统提供仿真数据同时仿真对象类型多，因此本系统采用功能性仿真以达到这一需求。本文具体的工作和贡献如下：
　　1.本文对电磁环境中的各个信号源模型进行了研究和分析，包括雷达信号模型、有源干扰模型和无源干扰模型并参照使用手册，选用尽可能逼真且简化的模型，然后将模型和信号处理过程转换为C程序，使信号仿真达到实时运行。
　　2.本系统是在高层仿真体系的结构体系下进行设计，这样使系统设计者专注于功能结构的设计减少了系统对于信息交互的设计，并且使系统与其它系统的信息交互速度提高。在国内模拟训练领域首次采用RTI作为数据交互工具，并应用于其它分系统，满足了各分系统之间数据交互的实时性，从而联网飞行模拟训练能得以实现。
　　3.通过对系统中仿真模型的抽象，使用了设计模式中的观察者模式和中介者模式对系统进行设计，摈弃了每仿真一个对象都要遍历所有仿真对象的传统仿真方式，提高了系统的仿真对象的容量与仿真的实时性。利用电子地图和人机交互界面动态显示各个仿真对象的仿真状态，使仿真系统更加直观。
　　4.通过以上步骤的工作内容实现软件设计，并参与总体系统的联合调试，圆满完成项目。
　　本文设计的电磁环境仿真系统涉及到了各种电子设备，实现了雷达的干扰与抗干扰演练，能提高训练人员对机载电子设备的熟悉程度和应对复杂电磁环境的能力。