基于VeriStand的制导系统半实物仿真平台的研究
制导武器半实物仿真试验可信度评估研究

制导武器半实物仿真试验可信度评估研究
豆建斌;王小兵;单斌;张燕
【期刊名称】《系统仿真学报》
【年(卷),期】2017(29)12
【摘要】面向制导武器半实物仿真试验任务全周期,明确了制导武器半实物仿真试验可信度评估的概念,并从仿真系统可信度评估、仿真试验过程监测、仿真试验结果可信度评估三个层次对仿真试验可信度评估模型及流程进行了说明。
构建了基于TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution)法的制导武器半实物仿真系统可信度评估方法及仿真与实弹飞行数据相结合的仿真试验结果可信度评估方法,并进行了应用验证。
能够很好的分析仿真试验可信度,有效提高可信度评估的实际应用意义,为半实物仿真试验应用于制导武器鉴定试验提供有力支撑。
【总页数】7页(P3023-3029)
【作者】豆建斌;王小兵;单斌;张燕
【作者单位】中国华阴兵器试验中心制导武器试验鉴定仿真技术重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.美陆军制导武器试验半实物仿真技术综述
2.美国海空军制导武器试验的半实物仿真技术
3.激光制导武器半实物仿真试验系统
4.数据支援状态下的半实物仿真系统的可信度评估
5.一种激光驾束制导武器半实物仿真系统构建及试验方法
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一种基于虚拟现实技术的分布式半实物仿真平台研究和实现

第13卷第3期系统仿真学报 Volume 13 Number 3 2001年5月JOURNAL OF SYSTEM SIMULATION May 2001 文章编号南京邮电学院计算机科学与技术系 摘 要采用了虚拟现实技术首先确定了该平台的功能和目标提出了面向对象的仿真系统软件开发模式最后对涉及到的关键技术进行了阐述在这个平台上关键词TP391.9 文献标识码NUPTAfter discussion of some shortages of the simulation languages and software, this paper provides o ne distributed semsim(semi-physical simulation) platform based on virtual reality. According to the target of this platform, some research work is introduced, including the architecture of this platform, the object-oriented development model, the steps of simulation and some key technologies. Making full use of the software tools that the well-known software corps provide, we can develop a distributed semsim system fast and flexibly. Our test system also proved so.Keywordsϵͳ·ÂÕæÒòΪ¿ÉÒÔ½â¾ö¶Ô¸´ÔÓϵͳµÄÔ¤²â·ÖÎöºÍÐÔÄÜÆÀ¼ÛµÈÎÊÌâÈçÉú²ú¹ÜÀí¹úÃñ¾-¼Ã“仿真是一个基于模型的活动”ϵͳ·ÂÕæ¼¼ÊõÑо¿Ö÷Òª¼¯ÖÐÔÚϵͳģÐÍÃèÊöϵͳģÐÍÃèÊöÖ÷Òª²àÖØÓÚ¶Ô¸÷ÖÖÄ£ÐÍÃèÊö·½·¨µÄÑо¿ÎÒÃÇ¿ÉÒÔÓÃÒ»¸öͨÓü¯ºÏ½á¹¹Ä£ÐÍ来描述一个系统[1]X为输入集为输入段集Y为输出集为输出函数如面向对象技术数据库技术虚拟现实技术等界面美观的仿真收稿日期王绍棣(1942-)教授1991年获江苏省高等学校优秀共产党员称号, 目前研究方向为计算机在通信中的应用并行处理技术和多媒体技术等仿真分析主要将各种先进的理论和方法人工智能等1.2 虚拟现实虚拟现实是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统通过视觉触觉等作用于用户从根本意义上说但由于当前计算机技术的限制目前虚拟现实技术主要侧重于解决几个方面问题[2](2)三维虚拟声音也制造了一些虚拟现实系统坐舱式虚拟现实系统和沉浸式虚拟现实系统等那就是“虚拟性”¶ø·ÇÏÖʵÊÀ½çÕæÊµµÄËõ΢ĿǰÐéÄâÏÖʵ»¹Ö»ÊÇÒ»¸öÆð²½½×¶Î¶ø²àÖØÓÚ¶ÔÏÖʵÊÀ½ç³¡¾°µÄÈýάÐéÄâÖØ¹¹·ÂÕæÈí¼þºÍ·ÂÕæÓïÑÔÊÇÀûÓüÆËã»ú¶Ôϵͳ½øÐзÂ系 统 仿 真 学 报 2001年5月• 382 •真的基础GPSSQ-GERTSIMSCRIPTMatrixx 和MATLAB 等也即传统仿真语言和软件本质上侧重于对公式1的计算机数值求解Application Programming Interface公式1中的Y 输出但这些功能相对较弱一些特殊的仿真领域航空航天等领域要求在仿真过程中分布式控制针对这些传统仿真语言和软件的不足结合近年来发展比较迅速的计算机网络技术3 基于虚拟现实技术的分布式半实物仿真平台3.1 功能和目标“基于虚拟现实技术的分布式半实物仿真平台”¾ÍÊÇÌṩһ¸ö·Ö²¼Ê½¼¯³É·ÂÕæÆ½Ì¨Ò»¸ö²úÆ·»òÕßÒ»¸öʼþËùν°ëʵÎï·ÂÕæ²¢ÔÚ¼ÆËã»úÉϼÓÒÔʵÏÖÓÉÓÚÕⲿ·ÖµÄÊýѧģÐͽ¨Á¢±È½ÏÀ§ÄÑ·ÂÕæµÄʱºò½«ÕâÁ½¸ö²¿·ÖÁ¬½ÓÆðÀ´Íê³É¶ÔÕû¸öϵͳµÄ·ÂÕæÒªÇó¶ÔʵÎïϵͳ½øÐÐ׼ȷµÄÄ£ÐÍÃèÊö实时性ÒªÇó¶Ô·ÂÕæ½á¹ûÓÐÈýά³¡¾°ÏÔʾ分布式ÒªÇó¶ÔÒÑÓвúÆ·ºÍÈí¼þµÄÓлú¼¯³ÉÎÒÃÇͨ¹ý¾ÖÓòÍø°Ñ·ÂÕæÏµÍ³µÄ¸÷¸ö²¿·ÖÁ¬½Ó³ÉÒ»¸ö¼¯³ÉµÄ·ÂÕæ»·¾³ÆäÖпØÖÆÆ÷ÓÉʵÎï¼ÝÊ»²ÕµÈÓë¿ØÖÆÊý¾Ý²É¼¯·þÎñÆ÷Á¬½Ó²¢Í¨¹ý¾ÖÓòÍø·¢ÍùÄ¿±ê·ÂÕæ»ú·ÂÕæ¿ØÖÆÖ÷»úÊÇÕû¸ö·ÂÕæÆ½Ì¨µÄ¿ØÖÆÖÐÐÄÐ-µ÷Õû¸ö·ÂÕæ¹ý³Ì²úÉúÕû¸öϵͳµÄ·ÂÕæÊ±ÖÓ²¢°Ñ·ÂÕæÊä³ö½á¹û·¢Íù³¡¾°¿ØÖÆ·þÎñÆ÷Çý¶¯³¡¾°Êý¾Ý½øÐжàͨµÀÈýά³¡¾°ÏÔʾ从图1我们可以发现与传统的仿真平台相比使得仿真系统的结果能够以更加直观便于对仿真结果进行分析我们从面向对象的软件开发方法学出发对象针对图1中半实物仿真平台拓扑结构图如图2这些组件封装了本组件的主要的功能这些接口具有跨过局域网进行网络通信的能力因此这些接口可以在不同的平台上平滑的移植由于采用了组件化技术这大大增强了在此平台上开发不同仿真系统的软件可重用性在对现实世界进行仿真之前首先必须对实物系统进行分析获得实物系统的先验知识和必要的测试数据目标仿真机(AC-104等控制器局域网立体声声效图1 分布式半实物仿真平台的拓扑结构图第13卷第3期 王绍棣等这是形式化建模的主要任务就可以按组件化软件开发模式对实物系统进行仿真建模在仿真建模过程中除了大量使用仿真平台提供的标准功能模块之外在对仿真模型校验无误之后数字仿真是对实物系统中能够用数学关系描述的部分进行数学仿真使得我们能够对数字仿真结果进行直观的观察和分析在数字仿真完全成功之后在对目标仿真机和网络配置后就可以进行半实物仿真因此在仿真过程中需要反复调试在半实物仿真成功后文档工作也是十分必要的使得我们在半实物仿真过程中可以感受到多通道的三维场景显示和立体声等多媒体效果3.4 关键技术的实现3.4.1 软件集成技术考虑到仿真系统开发的复杂性和周期性在系统建模方面我们主要采用了windriver 公司的Matrixx 仿真软件来完成系统的仿真并且能够方便的进行数字仿真在三维场景建模声音仿真中使用Vega 软件可以快速的创建各种实时交互的三维环境SocketÊÇ¿ÉÒÔ±»ÃüÃûºÍѰַµÄͨÐŶ˿ÚÎÒÃÇÔÚ¸÷¸ö²¿¼þͨÐŽӿڵÄʵÏÖÉϲÉÓÃÁËÃæÏòÁ¬½ÓµÄSocket·ÂÕæÏµÍ³¸÷¸ö×é¼þÖ®¼ä½»»»µÄÊý¾Ý¶¼´øÓÐʱ¼ä´Á3.4.3 通用串行总线接口我们采用通用串行总线Universal Serial BusUSB 是一种总线标准扩展方便支持热插拔等特点控制数据采集服务器通过USB 接口完成对控制器数据的实时采集与格式转换3.2节在仿真平台拓扑结构图中我们采用专门的目标仿真机来产生整个系统的仿真时钟但在一些实时性精度要求不是太高的场合我们采用的Matrixx 系统仿真软件提供了基于PC 机的数字仿真环境基于PC 平台来达到一个低精度的实时仿真保证每一个显示通道都能随机并发接入并且在加入后能够在下一显示帧上和其他显示通道保持同步4 实验系统的实现使用这个半实物仿真平台见图4特别的UCB见图4中Matrixx System Build 建模部分图5是控制器采集数据服务器用户界面为了分析这个系统的实时性可信否图3 系统仿真的一般步骤系 统 仿 真 学 报 2001年5月• 384 •的迟延因此我们重点测试本实验仿真系统对网络带宽的要求(可以参照表1)立体声声效SGI VisualWorkstationSGI VisualWorkstation图4 飞机模拟驾驶的仿真系统结构图图5 控制器采集数据服务器用户界面图6 数字仿真结果三维场景显示从表1可以我们发现实时仿真需要总的带宽大致为200Kbyte/sÎÒÃÇʵÑéϵͳµÄ·ÂÕæ½á¹ûÒ²ÏÔʾ表1 实验仿真系统实时仿真对网络带宽的要求 通信双方 交换信息内容交换数据 结构大小 抽样 频率 需要带宽(增加40ÒÔ40个对象为例40 Byte 30 Hz 47.1 场景控制服务器-声效和三维场景显示工作站场景中对象控制信息3个通道40提出了一种基于虚拟现实技术的分布式半实物仿真平台因此在武器对抗参考文献: [1]肖田元, 张燕云, 陈加栋. 系统仿真导论 [M]. 北京2000.[2]陈丹伟, 顾翔, 张灯银, 王汝传. 虚拟现实与VRML [J]. 南京邮电学院学报王涌天电子工业出版社科学出版社2000,(12)5: 429-434. [7] MultiGen-Paradigm, Inc. Vega Programmer’s Guide Version 3.3 for Windows NT [EB/OL]. , 1999 [8]Integrated Systems, Inc. SystemBuild User’s Guide. http://www.isi. com , 1999, 9.参考文献。
激光制导武器半实物仿真系统的分析与实现

激光制导武器半实物仿真系统的分析与实现摘要:半实物仿真系统是用于弹上部件引入仿真回路,并为其模拟出真实的应用场景的仿真方法,除实物外,以数学模型进行仿真。
半实物仿真系统能够有效解决建模困难的问题,且具备较高的仿真置信度,能够为技术决策提供丰富可靠数据资源。
目前,全球科技与军事力量都在不断强化,对于制导武器的开发水平也随着仿真技术的发展而快速提升,为提升我国武器装备的仿真实验技术,必须针对激光制导武器的半实物仿真平台进行科学研究与战略开发。
关键词:激光制导;半实物仿真;精准度;光学特性1制导系统半实物仿真试验的目的和内容对激光制导武器进行半实物仿真试验是为了利用仿真打靶的手段,将对弹的激光制导武器的制导部件与各部系统性能进行考核,保证制导精确度与系统动态性能,为激光武器的性能评判提供数据依据。
关于稳定回路,关键是对自动驾驶仪中所涉及到的惯性器件与控制电路进行考核,关于舵机回路,关键是对其静态与动态特性对激光制导系统精准度与性能产生的影响进行考核。
制导武器半实物仿真系统的展开依据是按照由开环至闭环、由部分至整体、由小回路至大回路的标准。
激光制导半实物仿真系统试验内容及步骤如图1所示[1]。
图1激光制导半实物仿真试验流程2激光制导武器半实体仿真系统功能及组成2.1半实物仿真系统半实物仿真,顾名思义是指在仿真试验系统的仿真回路中将部分模型用真实物理实物代替的仿真,也被称之为硬件在回路的仿真。
单纯地采用数学仿真一般会带来诸多的不便,这是因为大多数系统并不是孤立工作而是与其他系统协同开展工作,因此要想准确的建立数学模型具有一定的挑战,如激光导引头在近场条件下工作的从目标运动的激光传输特性到导引头输出的数学模型都很难准确建立。
与纯数学仿真中的完全建模不同,半实物仿真巧妙地规避了难以准确建模这个难题,同时也使仿真环境得到更高真实度的改善[2]。
激光寻的制导半实物仿真试验可以全面检验制导控制系统的动态特性和系统稳定性,考察制导律参数设计在各种干扰条件下的正确性和鲁棒性,最终考核制导武器在激光模式下的落点精度。
基于制导武器的分布式半实物仿真系统研究

d v lp d f r r a. me d t c u st n h r e fVe a Pr n t e s f r e e o e o lo h e e o e e 1 i aa a q ii o .t e d i ro g i o t i v me o h o t e d v l p d to ft e VC+ . i wa + Th s
基 于 制 导 武 器 的 分 布 式 半 实 物 仿 真 系 统 研 究
高宁军 ,张志 勇 ,高 超 ,陈春鹏
(. 1 解放军 93 6部队 ,河北 秦皇岛 13 摘 06 2 ;2 解放军 9 4 4部队 ,河北 秦皇岛 636 . 10 060 ) 600 要 :应 导弹动 态性能指标检验 的迫切 需求 ,开发 了基于制导武器的分布式半 实物仿真 系统。充分利用仿 真模
ra ie h iu lsmua i n o u d s i ’ a a kM e n i .ro o e t n i p e e td f rRa a . r e LOS e l d t e v s a i lt f g i e misl S R c . a wh l e r r c r c i S r s n e o d Tag z o d e e o r n u a , e r s n e c u a ey t i h o e s g i e s i u d r h o d t no d f r n tre e c . a g lr r p e e td a c r t l e f g t r c s f u d d misl n e ec n i o f i e e t n ef r n e h l p o e t i f i
基于SCANeR软件的硬件在环仿真平台构建

基于SCANeR软件的硬件在环仿真平台构建作者:屈亚洲张鹏飞吴云兵王晓亮来源:《专用汽车》2023年第11期摘要:針对ADAS控制算法开发验证测试,搭建了集NI PXI总线、SCANeR场景软件、视频暗箱、VeriStand试验管理软件为一体的ADAS控制器硬件在环仿真平台;详细介绍了该平台的架构组成及信号的传递途径,并开发了多种用于模拟各种试验工况和运行环境的标准法规测试场景;最后结合该硬件在环测试平台,对某款ADAS控制器的LDW场景进行测试验证,结果表明,该平台能很好地对ADAS控制算法进行功能测试,能够缩短企业ADAS控制算法的开发周期并降低验证成本。
关键词:ADAS控制器;SCANeR场景软件;NI PXI总线;硬件在环中图分类号:U467 收稿日期:2023-09-10DOI:10.19999/ki.1004-0226.2023.11.0211 前言自动驾驶汽车是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车,是未来无人驾驶技术实现商业化落地的附属产品,而目前由于技术的不成熟和法律法规的限制,自动驾驶汽车大规模上路仍需时日。
而先进辅助驾驶系统(Advanced Driver Assistant System),简称ADAS,是利用安装于汽车上的各种传感器,在行驶过程中收集车内外的数据、辨识静态和动态物体,进行运算和分析并反馈给驾驶者,以帮助驾驶者察觉可能发生的危险,提高安全性的主动安全技术[1]。
由于其有效地增加了汽车驾驶的安全性和舒适性,在汽车产品市场上得到了广泛的推广和应用,据北京恒州博智汽车研究中心估算,预计到2023年中国ADAS市场规模将达到惊人的1 206.17亿元[2]。
ADAS系统具备的功能包括自动紧急制动(AEB)、前向碰撞预警(FCW)、车道偏离预警(LDW)等,国内相关机构针对ADAS系统性能评估,出台了一系列道路测试标准,如GB/T (国家推荐标准)、JT/T(交通行业推荐标准)、i-VISTA智能汽车指数,以及根据E-NCAP进行中国本土化的C-NCAP[3]。
基于Veristand的飞机动力系统硬件在环测试平台设计

统硬件在环测试系统。 基于功能需求,该系统下位机采用搭载NI鄄LinuxRT系统的实时仿真
机,实现了硬件 资 源 配 置 和 信 号 传 输 ;上 位 机 以NI Veristand软 件 为 基 础 ,完 成 了 测 试 用 例
开发与管理、实时模型开发与调用、设备驱动管理等任务,最终实现了及动力系统的实时
测试平台的下位机硬件主要由 NI 公司的实时 仿真机组成,包括 PXIe 机箱、具有 NI鄄LinuxRT 操作 系统的实时控制器、DAQ 板卡、信号线等组成,完成 对 Simulink 动 力 系 统 模 型 的 运 行 、数 据 处 理 、数 据 传输等工作。
采用示波器对动力信号进行观测,判断信号是 否正确,能否正常输出。
1
VTAS
9.8
1
2
-K-
P(N)
TG Motor(kg)
图 4 简易动力系统实时模型图 Fig.4 Real鄄time model diagram of simple power system
在简易动力系统实时仿真模型中,主要规定了 真 空速和 PWM 脉宽 输入和推 力输出,分 别 对 应 硬 件板卡的模拟量输入通道和输出通道。 4.3 自动化测试用例开发
在线仿真模拟。 该系统为后续方便快捷完成地面功能试验测试,提高测试效率,提升测试
自动化水平提供了研究方向。
关 键 词 :Veristand;动 力 系 统 ;硬 件 在 环 ;地 面 功 能 试 验 ;测 试
中图分类号:TP391.9 文献标识码:A
文 章 编 号 :1001鄄9944(2024)05鄄0006鄄04
采用 NI Veristand 软件搭配 NI 实时仿真机,通 过导入简易动力系统模型快速搭建硬件在环测试 平台。 该平台能实现自动化测试用例开发使用、测 试功能模拟,方便快捷完成地面功能试验测试流 程,提升测试效率,提高飞机自动化和智能化测试 水 平 [7-8]。
用于实时测试和半实物仿真的新版软件NI VeriStand 2011

用于实时测试和半实物仿真的新版软件NI VeriStand 2011佚名
【期刊名称】《今日电子》
【年(卷),期】2011(000)011
【摘要】NI VeriStand 2011用于实时测试和仿真应用,包括硬件在环(HIL)仿真和Test Cell中的测控应用。
直观、开放的软件界面帮助工程师实现出众的系统灵活性,同时也减少了测试开发时间。
【总页数】1页(P70-70)
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.美国国家仪器发布用于实时测试和半实物仿真(HIL)的新版软件——增强了激励配置编辑器并新增了IN—ERTIATestCell组件 [J], 无
2.美国国家仪器发布用于实时测试和半实物仿真(HIL)的新版软件 [J],
3.NI公司发布用于实时测试和半实物仿真(HIL)的新版软件——NI VeriStand 2011 [J],
4.美国国家仪器发布用于实时测试和半实物仿真(HIL)的新版软件NI VeriStand 2011 [J],
5.美国国家仪器发布用于实时测试和半实物仿真(HIL)的新版软件NI VeriStand 2011——增强了激励配置编辑器并新增了INERTIA Test Cell组件 [J],
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基于NI VeriStand实时平台的装甲越野车辆仿真和测试

基于NI VeriStand实时平台的装甲越野车辆仿真和测试"我们选择NI VeriStand作为实时平台。
这个解决方案基于行业标准硬件,帮助我们以低成本实现了高性能系统。
"– Andreas Abel, ITIThe Challenge:为装甲多用途车辆(AMPV)的内置系统设计整体验证策略。
The Solution:使用由NI VeriStand软件和TraceTronic ECU-TEST自动化软件构建的实时测试工具设计一系列试验,最终建成一个硬件在环(HIL)测试台,以便更加快速、完整地验证内置系统。
图1:这些装甲车辆超过现行防护标准,并实现良好的重量优化Author(s):Andreas Abel - ITI René Müller - TraceTronic ITI是全球领先的系统仿真软件及工程公司之一。
SimulationX标准工具用来评估技术系统中所有组件的相互作用,并支持Modelica语言。
ITI与全球分公司、分销商及伙伴共同合作,另外,它也是美国国家仪器联盟伙伴之一。
TraceTronic提供创新的解决方案、服务及软件产品,用于开发和验证复杂的嵌入式系统。
公司服务范围包括了从电子控制单元(ECU)的软件功能开发和测试,到HIL系统的全程开发。
开发多用途车辆的验证框架为给国防部门以及警察和安全部队配备更加先进的移动、模块化和防护技术,Kraus-Maffei Wegmann(KMW)以及其他一些公司接受挑战,开发了新一代装甲多用途车辆(AMPV),它们不仅具有良好的移动性能,同时还提供最高水平的防护。
它们使用装甲钢和复合装甲创造出一种自我支持安全元件,为装甲车辆制定了新标准。
车辆超越了目前的防护标准,并且重量显著减轻。
车辆操纵简单,其内部优化人机界面(HMI),使驾驶员和其他人员能够专注于完成任务,从而进一步提高了防护水平。
AMPV的驾驶越容易,人员和设备就越安全。
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基于VeriStand的制导系统半实物仿真平台的研究
范勇;刘曌;李钊
【期刊名称】《电子产品世界》
【年(卷),期】2017(24)9
【摘要】为保证制导系统半实物仿真的实时性和准确性,缩短开发周期,本文基于VeriStand、Simulink和PharLap组合方式构建实时仿真平台.该平台通过VeriStand实现对仿真模型的在线管理和仿真试验的控制,以及对模型参数的在线显示和修改;采用PharLap实时操作系统保证仿真模型执行的实时性,通过Simulink对系统进行建模,达到快速仿真设计、降低开发周期、弱化人为影响的目的.制导半实物仿真试验表明:仿真平台工作可靠,实时性能好,能够提高半实物仿真试验的开发效率和可靠性.
【总页数】4页(P65-68)
【作者】范勇;刘曌;李钊
【作者单位】上海航天控制技术研究所上海 201109;上海航天控制技术研究所上海 201109;上海航天控制技术研究所上海 201109
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于组合式仪器平台和Simulink的半实物仿真系统研究 [J], 高宁; 李晓明
2.基于组合式仪器平台和Simulink的半实物仿真系统研究 [J], 高宁; 李晓明
3.基于模型的四旋翼无人机半实物仿真平台研究 [J], 袁源
4.基于RT-LAB半实物仿真平台的风电机组一次调频实验方法研究 [J], 颜宁;张冠
锋;满林坤;马少华;赵海川
5.基于模型的四旋翼无人机半实物仿真平台研究 [J], 袁源
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