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空軍綜合識別仿真驗證系統


關于空軍綜合識別仿真驗證系統

在現代信息戰條件下,作戰環境十分復雜,隨著武器系統精度、射程和殺傷力的提高,利用多個和多類傳感器所收集到的多種目標屬性信息,綜合出準確的目標屬性,進行目標綜合識別己經成為一項更具關鍵性的要求。為加速空軍新一代綜合識別處理系統研制進程,驗證其功能可靠性、技術先進性、架構合理性、戰場可用性,在實驗室條件下對戰場綜合識別及處理體系進行全面的功能和性能驗證,北京神州普惠科技股份有限公司(以下簡稱“神州普惠”)受用戶委托構建綜合識別仿真驗證系統

該系統用于模擬和驗證在典型作戰識別場景、識別對象和傳感器配置等條件下,空軍作戰平臺以及多平臺協同識別的綜合處理架構、模式和關鍵技術,評估綜合處理的性能,支撐綜合處理的工程化設計,滿足空海綜合處理技術演示驗證等任務的需要,推動綜合處理技術的發展,提升空軍新一代綜合識別處理系統裝備研制進程。同時神州普惠的仿真平臺可對新體制進行論證,提供完整仿真環境,為仿真開發、仿真運行、仿真評估等仿真全生命周期各階段提供工具支撐,開發機載傳感器數字仿真系統,與二次雷達仿真系統、嵌入式仿真系統共同加入仿真平臺,驗證新敵我識別體制能力。
空軍綜合識別仿真驗證系統主要功能

該系統能提供在模擬戰場環境下的綜合識別架構、關鍵技術等的演示、仿真、驗證、評估功能。綜合識別仿真驗證系統具體由8個功能模塊組成,包括:仿真規劃子系統、簡易顯控子系統、傳感器數字仿真子系統、半實物仿真子系統、嵌入式仿真平臺子系統、實驗數據記錄與評估子系統、網關、投影顯示子系統。

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綜合識別仿真驗證系統組成圖

空軍綜合識別仿真驗證系統優勢

綜合識別仿真驗證系統基于神州普惠歷經十余年研發的分布式仿真開發平臺DWK、分布式實時應用開發平臺AppDDS、武器效能系統AppWEE等系列成熟軟件工具設計開發。底層通信采用雙DDS系統仿真總體架構,基于神州普惠現有成熟的想定設計、組件開發、實驗設計、仿真運行控制、仿真工程管理、綜合評估等系列工具軟件開發及構建,可大大節約系統開發時間并能保證系統的可靠性,具備如下技術特點:

統一的建模規范
本系統采用SimSCA組件建模規范,簡單地把任何仿真模型抽象為三類接口:屬性接口、數據接口、事件接口,提供圖形化的組件建模工具,設計人員可快速簡便地設計載機平臺、目標模型、雷達、電子戰、數據鏈等各種仿真模型,同時還可快速封裝現有的各種算法為各種仿真模型,另外,SimSCA組件建模規范是開放的標準,可方便系統未來擴展各種仿真模型。

模型與底層仿真協議分離技術
本系統支持仿真模型與底層分布式仿真通信協議分離技術,仿真模型通過仿真組件執行引擎進行調度,仿真開發人員不需關心復雜的底層仿真通信協議技術細節即可快速進行分布式系統仿真的開發及擴展。

仿真全生命周期完整的成熟工具軟件支撐
本系統覆蓋仿真全生命周期,支持仿真前的模型開發、想定制作、實驗設計,支持仿真過程中的數據分發、運行控制、數據記錄、態勢顯示,支持仿真后的數據回放和效能評估,支持仿真全生命周期的資源和數據管理。通過效能評估可對模型設計的合理性進行決策分析,提出改進方案,然后重新執行仿真資源開發、仿真部署運行、數據分析和效能評估等系列仿真流程,如此反復迭代,形成仿真閉環,最終達到綜合識別系統仿真和驗證的目的,為武器裝備實裝系統提供充分的技術保障。

支持仿真→測試→實裝的全生命周期系統設計
本系統采用DDS技術,神州普惠在DDS基礎上擴展了仿真時間管理技術,可進行分布式系統仿真,支持發布/訂閱技術、具備優異的實時性能、支持多種操作系統及多種物理總線,可實現仿真→測試→實裝的全生命周期系統設計。

支持多種仿真通信協議
本系統底層仿真通信協議支持HLA1516協議或DDS協議。HLA仿真協議具有許多優點如可重用性強、互操作性強等,HLA仿真通信中間件支持KD-RTI;DDS仿真協議采用發布/訂閱的方式,具備實時性強和跨平臺的特性,易于將大規模的數字仿真/半實物/實裝集成在統一的集成環境中。采用仿真協議適配器可輕松切換到HLA或DDS仿真協議,而不用對其它內容進行修改。

實時性強
本系統底層仿真通信協議采用AppDDS協議,AppDDS基于對象管理(OMG)的實時系統數據分發服務DDS1.2規范開發,具備高帶寬、強實時、低抖動、跨平臺等諸多優異性能,為實時環境下以數據為中心的分布式應用提供高效的通信服務。滿足分布式系統的實時性、通信的靈活性和系統間的互操作性的要求。AppDDS支持仿真時間管理,完全實現了與HLA技術相同功能的系統仿真技術,但其實時性卻比HLA快數倍,大大提高了仿真系統的實時性能。

可擴展性強
本系統基于AppDDS協議,AppDDS支持發布/訂閱技術,支持仿真時間管理,其功能模塊均采用模塊化的組件設計方法,提供標準化的組件開發工具及SDK開發包,本系統上層開發工具接口開放、簡單易用,可方便地接入各種數字模型、第三方軟件系統、半實物設備及實裝系統、可方便系統擴展各種功能模塊,為更高要求的仿真驗證任務提供技術支撐,大大提高系統的可擴展性。

兼容性強
支持Windows、VxWorks、Linux、iOS、Android等操作系統,也支持國產操作系統ReWorks、中標麒麟Linux,并可定制擴展支持其他國產操作系統,經過此系統總體架構驗證的算法及模型可平滑地移植到嵌入式實際裝備中。

豐富的仿真模型庫
神州普惠具有十余年軍工類仿真項目開發經驗,在過程中積累了大量的武器裝備三維模型和仿真數學模型,這些模型在項目實施過程中可以直接調用,這極大減少了開發人員的工作量,使其可將主要精力集中于專業模型算法的開發和系統的集成。

系統集成能力強
采用開發接口適配器的方式實現第三方系統集成,對于MATLAB、OPNET、STK、pRTI、KD-RTI、VP等軟件提供現成的接口適配器,仿真運行過程中,接口適配器作為仿真模型組件加入到AppDDS仿真域中,實現分布式仿真通信,對外采用Socket接口實現對第三方仿真系統的運行控制和數據交互,可將所有仿真數據統一保存至仿真數據庫用于分析和評估。

豐富的評估算法庫
評估開發平臺的評估算法庫提供了包括指標選取、效能評估、因素影響性分析、模型預測、評估結果可視化、數據集輸入輸出等多種算子。用戶還可通過公式、腳本語言、算法插件三種方式對現有評估方法庫進行擴展。

空軍綜合識別仿真驗證系統支撐軟件簡介
分布式數字仿真系統開發平臺DWK:http://www.nddcjb.live/2012/0530/DWK.html
分布式網絡數據通信中間件AppDDS:http://www.nddcjb.live/2014/0122/DDS.html
武器效能評估平臺AppWEE:http://www.nddcjb.live/2012/0529/AppWEE.html

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