基于HLA的雷达电子战与火力对抗仿真

摘要

现代空战的综合化、信息化和规模化等特点使得作战训练和军事演习的难度变得越来越高，而使用基于分布式交互仿真技术构建的空战对抗仿真系统来替代传统的实战训练方式，可以降低系统的实现难度和训练成本。据此，本文基于HLA分布式仿真协议构建了一个包括战斗机、干扰机、侦察机、预警机等作战单位在内空战对抗仿真系统，并在此基础上利用模糊层次分析发提出了空战的作战效能评估模型。 本文首先利用数学建模的方法建立了战斗机、干扰机、侦察机、预警机四个空战主要作战单位的数学模型。对战斗机，着重研究了雷达与告警系统、飞行与控制系统及火控与武器系统三大模块的数学模型；对干扰机，着重研究了有源遮盖性干扰、有源欺骗干扰及无源干扰数学模型；对侦察机，着重研究了其测频、定向及定向等功能；对预警机，着重研究了预警雷达、战场监控及引导控制等模块的数学模型建模。 本文在深入研究HLA建模理论的基础上构建了空战对抗系统的分布式仿真框架，分析了对抗双方不同作战单位之间的信息交互模型以及几种常用的分布式体系架构，并且研究了空战仿真系统的时间管理策略以及实时性改进方案。 分布式空战仿真的作战效能评估是当前空战训练中的一个难点。本文基于模糊层次评价理论提出了仿真系统评估层次模型，推导了模糊评价矩阵及指标权重的计算方法，然后得到了系统的综合评价模型。建立模型之后，文中给出了一个作战效能评估算例并进行了评估结果分析。 本文最后研究了空战仿真的系统对象模型、仿真线程结构、仿真运行流程等系统框架结构实现方法，并设计了仿真系统的软硬件体系结构，然后给出了基于本文模型实现的空战仿真系统的部分仿真结果，从结果中可以看出，本文构建的空战仿真系统满足了综合信息化作战仿真训练的要求，具有良好的实时性和可扩展性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1 项目背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3本文的主要工作

第二章空战仿真数学模型建模

2.1 战斗机仿真数学模型

2.1.1机载雷达系统

2.1.2飞行和控制系统

2.1.3火控和武器系统

2.2 电子干扰机数学模型

2.2.1有源遮盖干扰

2.2.2有源欺骗干扰

2.2.3无源干扰模型

2.3电子侦察机数学模型

2.4预警机仿真数学模型

第三章空战仿真组网技术研究

3.1 HLA建模方法研究

3.1.1 HLA基本原理

3.1.2 HLA开发流程

3.2 空战仿真的分布式框架

3.3 空战仿真的信息交互模型

3.3.1信息交互内容

3.3.2交互网络架构

3.4空战仿真的时间管理研究

3.4.1时间管理策略

3.4.2实时性改进方案

第四章基于模糊层次法的作战效能评估

4.1模糊层次分析法原理

4.1.1模糊数学理论

4.1.2层次分析方法

4.2作战效能评估模型

4.2.1评估层次模型

4.2.2模糊评价矩阵

4.2.3评价指标权重

4.2.4综合评价模型

4.3作战效能评估算例

第五章分布式空战仿真系统的实现

5.1 仿真系统框架实现

5.1.1系统对象模型

5.1.2仿真线程结构

5.1.3仿真运行流程

5.2仿真系统软硬件结构

5.2.1系统硬件结构

5.2.2系统软件结构

5.3 部分仿真应用结果

5.3.1联邦运行过程

5.3.2空战对抗过程

第六章 总结和展望

致谢

参考文献

个人简介及攻读硕士学位期间的研究成果