基于HLA的航天测控训练仿真系统研究

第１ ３ 卷 第２ 期 ２ Ｏ１ ４ 年 ２ 月
软 件 导 刊
Ｓ ｏｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ Ｇｕ ｉ ｄ ｅ
Ｖｏ１ ．１ ３ＮＯ ．２
Ｆ ｅ ｂ． ２ ０１ ４
基于 Ｈ Ｌ Ａ 的航 天 测 控 训 练 仿 真 系 统 研 究
冯 燕
（ 中 国电子科技 集 团公 司第二 十七研 究所 ， 河南 郑州 ４ ５ ０ ０ ４ ７ ）
操作的人机界面 ， 完成全 系统 的运行 管理任 务 ； ② 在 航 天
国防部确定为军用仿真 标准 ， 被 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ定 为 国 际分 布 仿 真
通 用标准 。 随 着 航 天 事 业 的蓬 勃 发展 ， 航 天 测 控 领 域 需 要 根 据 不
测控训练仿真系统 中 ， 没有分 机硬件 设备 ， 由 动 态 模 拟 邦 员仿真硬件设备的各种状态 ， 对 实 战 任 务 和 各 种 联 试 状 态
摘 要 ： 为 了提 高仿 真 系统的可重 用性 ， 提 出采用 ＨＬ Ａ作为仿 真体 系框 架， 利 用 ＨＬ Ａ 把航天 测控训 练仿真 系统设
计为一个联 邦， 分 析 其 系统 组成 并按 功 能 划 分 为 若 干联 邦成 员 ， 以便 进 行 分 布 式 仿 真 。 阐述 了基 于 ＨＬ Ａ 的航 天 测 控 训 练 仿 真 系统 联 邦 的 设 计 方 法 和 思 路 ， 深 入 探 讨 了联 邦 成 员的 划 分 及 对 象模 型 的 设 计 ， 并 给 出 了仿 真 流 程 与 三 维 显
示 的 实现 过 程 。
关键词 ： 航 天测 控 ； ＨＬ Ａ； 仿 真 系统
中 图分 类 号 ： ＴＰ ３ Ｏ ｌ
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ７ ８ ０ ０ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ０ ２ — ０ ０ ２ ９ — ０ ３ 遵循 的 规 则 ， 各邦员之间通过运行 支撑环境 （ ＲＴＩ ） 实 现 信
： 注行 改 造 升 级 。
下的 目标特性 、 系统状态 、 测量 信息 、 遥测信 息 、 数传 信息
等进行动态模拟仿真 ； ③ 训 练 考 核 控 制 邦 员 完 成 用 户 权 限 控制 、 训练考核控制 、 训 练 科 目管 理 、 任务场 景管理 、 训 练 考核结果管理 、 操作辅助提示 、 目标 库 管 理 、 辅 助 提 示 操 作 管理等任务 ； ④ 任 务 场 景 仿 真 邦 员 完 成 对 任 务 场 景 中指 定
的能力 ， 并 能 够 在 其 它 仿 真 系 统 中得 以重 用 的 关 键 。 通过对航天测控训练仿真系统需求进行分析 ， 将 航 天
仿 真运行管理和底层传输 三者分离 ， 隐 蔽 了各 自 的实 现 细 ： 节， 从 而 使 各 个 部 分 可 以相 对 独 立 地 开 发 ， 支 持 各 种 同 构 或 异构仿真应 用 之 间 的互操 作 ， 支 持 仿 真 系 统 的 可 扩 展
同的需求和 目的实现测 控设备 的资源 重组 ， 利 用 ＨＬ Ａ仿
真 技 术 实 现 航 天 测 控 系 统 的模 拟 训 练 和 仿 真 演 练 ， 具 有 安 ： 全、 经济 、 可复 、 无风 险 、 不受 特定任务限制的特点 ， 既 能
： 硅行 常 规 操 作 训 练 ， 又能进 行任 务状 态下 的培训 ， 可 以 提 升 学 员 对 各 种 异 常 情 况 的 应 变 处 理 能 力 。航 天 测 控 训 练 仿 真 系 统 具 有 良好 的 可 扩 展 性 ， 方 便 用 户 根 据 需 求 对 系 统
性 ］ 。ＨＬ Ａ 日益 成 为 当 前 仿 真 技 术 发 展 的 主 流 ， 被 美 国
测控训练仿真系统设计 为一个 联邦 ， 由系统 监控邦 员 、 动 态模拟邦员 、 训练考核控制邦员 、 任务场景邦员 、 视 景 显 示 邦员 、 训 练 考 核 评 定 邦 员 构 成 。① 系 统 监 控 邦 员 提 供 系 统
１ ． ２ Ｆ ＯＭ／ Ｓ Ｏ Ｍ 设 计
在 ＨＬ Ａ中， 为 实 现 某 种 特 定 的 仿 真 目 的 而 组 织 到 一 起， 并且能够彼此进 行交互 作用 的仿 真系统 、 支 撑 软 件 和 联 邦 对 象 模 型构 成 了 一 个 联 邦 ， 所 有 参 与 到 一 个 联 邦 中 的 应 用 系 统 被 称 为联 邦 成 员 。ＨＬ Ａ 规定 了联 邦 和 邦 员 必 须
０ 引 言
高 层 体 系 结 构 ＨＬ Ａ（ Ｈｉ ｇ ｈ Ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ Ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ） 的 显 著 特点是 通 过 运行 支 撑 环 境 Ｒ Ｔ Ｉ （ Ｒ ｕ ｎ － Ｔ ｉ ｍ ｅ Ｉ ｎ ｆ ｒ ａ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ —
ｔ ｕ ｒ ｅ ） 提供通用 的 、 相对独立 的支撑 服务环境 ， 将 仿 真 应 用 层 同底层支撑环境 功能分 离开 ， 将 具体 的仿 真功 能实 现 、
时 段 内 目标 飞 行 器 的 弹 道 数 据 、 塔标 数据 的仿真 任务 ； ⑤ 视景显示邦员完成任务场景三维显示任务 ； ⑥ 训 练 考 核 评
定邦员根据选择 的训 练科 目、 考核评 定设 置信息 、 学员操
１ 系统 建 模
１ ． １ 系 统 组 成
作信息 、 系 统 状 态 信 息 等 完 成 对 训 练 操 作 的 考 核 评 定 任 务， 形成考核成绩报告 。 航 天 测 控 训 练 仿 真 系统 体 系结 构 如 图 １ 所示 。
息 交 互 。
训 练仿 真 系 统 采 用 ＨＬ Ａ 体 系 结 构 。确 定 联 邦 成 员 ，
将联 邦功能合理分配到联邦成员 ， 合理设 计联邦对象模型
和邦员的仿真 对象 模 型 ， 是 模 拟 仿 真 训 练 系 统 实 现 的 关 键， 也 是使 联 邦 及 其 邦 员 具 备 与 其 它 仿 真 系 统 进 行 互 操 作