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HLA在深空探测仿真系统中的应用

作　者: 向礼杰
导　师: 王日新
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 一般力学与力学基础
关键词: 高层体系结构分布式交互仿真深空探测联邦成员框架
分类号: V447
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

深空探测是高投入、高风险的高科技研究活动,仿真研究是降低风险和成本的有效手段之一。目前探测器向自主技术发展是一个大的趋势,而探测器的自主系统非常复杂,对该系统进行全数学仿真,单靠一台计算机很难实现,必须依靠多个仿真系统进行联合协同仿真,因此,建立分布式仿真系统成为解决此问题的一个有效手段。根据探测器自主系统特点,本文将高层体系结构(HLA,High Lever Architecture)应用于深空探测自主技术仿真中,将仿真任务分布到各个网络节点计算机上,实现了分布式的深空探测自主技术的仿真系统。本文首先论述了目前分布交互仿真(DIS , Distributed Interactive Simulation)和HLA的发展和应用状况,在此基础上,研究了HLA基本理论和相关技术,HLA充分解决了分布式仿真中互操作性和可扩展性问题,满足了复杂大系统的仿真需要。针对深空探测自主技术仿真的需要,对涉及HLA的关键技术进行了深入研究。本文的主要研究内容如下:应用面向对象的程序设计方法,开发了HLA联邦成员框架程序。使得仿真对象的建模与HLA的RTI仿真支撑分离开,加快了仿真系统的开发效率。为完成项目“深空探测自主技术与仿真演示系统”,开发了基于HLA深空探测仿真系统中的HLA平台。包括联邦成员的功能模型设计。本文针对上述这些问题的解决,结合应用实例,讨论了深空探测仿真系统对象模型模板的建立。讨论了深空探测自主技术的仿真系统的开发过程及系统的运行过程。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-15
  1.1 课题来源  8
  1.2 研究目的及意义  8-9
  1.3 国内外研究现状  9-14
    1.3.1 国外发展状况  10-12
    1.3.2 国内发展状况  12-14
  1.4 本文的主要工作  14-15
第2章基于HLA的分布式仿真技术  15-31
  2.1 HLA的组成  15-23
    2.1.1 规则  15-16
    2.1.2 接口规范  16-23
    2.1.3 对象模型模板  23
  2.2 联邦成员开发及运行过程  23-30
    2.2.1 联邦成员的开发  23-26
    2.2.2 联邦成员程序流程  26-28
    2.2.3 联邦成员运行过程  28-30
  2.3 本章小结  30-31
第3章 HLA联邦成员框架设计  31-39
  3.1 实际HLA联邦成员的代码分析  31-32
  3.2 联邦成员系统的构成  32-33
  3.3 联邦成员系统框架  33-34
  3.4 联邦成员软件框架类的设计  34-37
    3.4.1 联邦成员类  35-36
    3.4.2 基本对象类和属性类  36-37
  3.5 生成模版文件格式  37
  3.6 本章小结  37-39
第4章深空探测自主技术仿真系统设计与实现  39-58
  4.1 系统简介  39-42
  4.2 联邦成员简介  42-49
    4.2.1 仿真控制联邦成员  42-46
    4.2.2 自主管理联邦成员  46-48
    4.2.3 动力学子系统  48-49
  4.3 系统开发过程  49-57
    4.3.1 联邦对象模型设计  49-51
    4.3.2 联邦成员接口功能实现  51-55
    4.3.3 仿真过程控制  55-56
    4.3.4 仿真控制实现  56-57
  4.4 仿真运行过程  57
  4.5 本章小结  57-58
结论  58-59
参考文献  59-62
攻读学位期间发表的学术论文  62-63
哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明  63
哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书  63
哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理  63-64
致谢  64

HLA在深空探测仿真系统中的应用

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