实时分布式TF/TA仿真系统研究
|
摘要
随着仿真系统规模的不断扩大及系统功能的增强，分布式仿真系统研究成
为现代仿真技术发展的一个重要方向。本文设计并实现了一个实时分布式
TF/TA仿真系统。
论文首先介绍了综合地形跟随/地形回避（TF/TA）相关概念，关键技术和
工作原理，并通过分析和讨论TF/TA仿真的需求，提出了进行实时分布式TF/TA
仿真系统设计的必要性与可行性。
论文第二部分设计并实现了实时分布式TF/TA仿真系统。讨论了系统设计
方案，分析了该系统的局域网构架、性能和通信协议，介绍了系统调度策略及
原理，重点讨论了实时网络通信的实现，并采用开发虚拟设备驱动程序（VxD），
使用传输设备接口（TDI）的方法实现了实时网络数据传输。
论文第三部分介绍了系统的软件实现，列出了主要的程序流程。
论文的最后，对仿真结果进行了分析。讨论了系统的实时性，包括网络数
据传输时间，匹配算法执行时间和轨迹偏差计算时间；分析了地形匹配周期对
飞行轨迹的影响。在此基础上，提出与雷达模型、匹配算法和控制率设计等相
关的系统改进问题。
With the development of scale and function of simulation system, distributed simulation system becomes one of the directions in the research field of modem simulation technology. This paper designs a real-time distributed Terrain Following/Terrain Avoidance (TF/TA) simulation system.
The first part of the thesis introduces the conceptions, key technology and theory of TF/TA technology. The necessity and feasibility of real-time distributed TF/TA simulation system is discussed.
In second part of the thesis, a real-time distributed TF/TA simulation system is
designed. The project is given. The framework, capability and the protocol of the
Local Network (LAN) is analyzed. The management of the system is introduced.
The emphasis of this part is how the real-time network coniniunication is designed.
The method of developing Virtual Device Driver (VxD) to transport data in the
LAN is discussed.
In third part of the thesis, main program flowcharts are listed.
At last, simulation result is analyzed. The question of real-time includes time spent in terrain matching, data transportation and the calculation of location difference between plane and planned trace. The effect of terrain matching period to the flying procedure is analyzed. Also, relevant question of radar model, algorithm of terrain matching and control law is raised.
为现代仿真技术发展的一个重要方向。本文设计并实现了一个实时分布式
TF/TA仿真系统。
论文首先介绍了综合地形跟随/地形回避（TF/TA）相关概念，关键技术和
工作原理，并通过分析和讨论TF/TA仿真的需求，提出了进行实时分布式TF/TA
仿真系统设计的必要性与可行性。
论文第二部分设计并实现了实时分布式TF/TA仿真系统。讨论了系统设计
方案，分析了该系统的局域网构架、性能和通信协议，介绍了系统调度策略及
原理，重点讨论了实时网络通信的实现，并采用开发虚拟设备驱动程序（VxD），
使用传输设备接口（TDI）的方法实现了实时网络数据传输。
论文第三部分介绍了系统的软件实现，列出了主要的程序流程。
论文的最后，对仿真结果进行了分析。讨论了系统的实时性，包括网络数
据传输时间，匹配算法执行时间和轨迹偏差计算时间；分析了地形匹配周期对
飞行轨迹的影响。在此基础上，提出与雷达模型、匹配算法和控制率设计等相
关的系统改进问题。
With the development of scale and function of simulation system, distributed simulation system becomes one of the directions in the research field of modem simulation technology. This paper designs a real-time distributed Terrain Following/Terrain Avoidance (TF/TA) simulation system.
The first part of the thesis introduces the conceptions, key technology and theory of TF/TA technology. The necessity and feasibility of real-time distributed TF/TA simulation system is discussed.
In second part of the thesis, a real-time distributed TF/TA simulation system is
designed. The project is given. The framework, capability and the protocol of the
Local Network (LAN) is analyzed. The management of the system is introduced.
The emphasis of this part is how the real-time network coniniunication is designed.
The method of developing Virtual Device Driver (VxD) to transport data in the
LAN is discussed.
In third part of the thesis, main program flowcharts are listed.
At last, simulation result is analyzed. The question of real-time includes time spent in terrain matching, data transportation and the calculation of location difference between plane and planned trace. The effect of terrain matching period to the flying procedure is analyzed. Also, relevant question of radar model, algorithm of terrain matching and control law is raised.
引文
[1] 张仁忠，韩雷，倪长顺，党爱民，“分布交互仿真研究”，哈尔滨工程大 学学报，1999年第二期
[2] Andrew S．Tanenbaum，Distributed Operating System，清华大学出版社， Prentice-Hall International，Inc．，1997年2月第一版
[3] William A．Shay，Understanding Data Communication&Network(Second Edition)，Brooks／Cole Publishing Ine．，1999
[4] Using VToolsD，Compuware Corporation，1999年4月
[5] 蔡皖东，《计算机网络技术》，西安电子科技大学出版社，1998年2月 第一版
[6] 戴梧叶，郭景晶，《网络的设计与组建》，人民邮电出版社，2000年1 月第一版
[7] 周明天，汪文勇，《TCP／IP网络原理与技术》，清华大学出版社，1993 年12月第一版
[8] 孙守阁，许勇，《Windows设备驱动程序技术内幕》，清华大学出版社， 2000年5月第一版
[9] 杨强，李堂秋，《Win9X虚拟设备驱动程序编程指南》，清华大学出版社， 1999年3月第一版
[10] 中国科学院希望高级电脑技术公司，《80386／387体系分析》
[11] 李宝山，常赜，《80386微处理机原理及应用》，经济科学出版社，1989 年7月第一版
[12] (美)Kate Gregory，《Visual C++6． 0开发使用手册》，机械工业出版 社，西蒙与舒斯特国际出版公司，1999年2月第一版
[13] 陈周造，陈灿煌，《C++Builder 4彻底研究》，中国铁道出版社，2000 年1月第一版
[14] 杨帆，“轨迹规划及仿真技术研究”，西北工业大学硕士论文，1999． 3
[15] 马洪波，“地形匹配算法研究及其在 TF／TA 中的应用”，西北工业大学 硕士论文，2000年3月
[16] 谢宗蕻，乔新，“分布式交互仿真技术的理论与实现”，南京航空航天大 学学报1998年第一期
[17] 李欣捷，范晓虹，“基于分布式对象的分布式仿真”，计算机仿真，1999 年第一期
[18] 段晓东，刘慎钊，“局域网在实时控制与仿真中的应用”，系统仿真学报， 1998年第二期
[19] 张耀鸿，沙基昌，罗雪山，“分布式仿真中的网络通信软件设计”，计算 机应用研究，1999年第十二期
[20] 樊启柏，“Windows95下的实时网络通信方法研究”，微型机与应用， 1999年第六期
[21] 张正勇，熊清平，李作清，“WINDOWS系列平台下的实时控制研究”， 机电工程，1999年第三期
[22] 张治中，郑宏，沈震维，“基于TCP_IP的DIS实时传输协议设计”，北 京理工大学学报，1998年第六期
[23] 胡凯，胡建平，王强，“分布式并行计算网络体系结构研究”，小型微型 计算机系统，2000年第二期
[24] 朱群雄，周晓莉，徐晓明，孙峰，“实时网络通信与资源控制的技术探 讨”，微型电脑应用，1999年第九期
[2] Andrew S．Tanenbaum，Distributed Operating System，清华大学出版社， Prentice-Hall International，Inc．，1997年2月第一版
[3] William A．Shay，Understanding Data Communication&Network(Second Edition)，Brooks／Cole Publishing Ine．，1999
[4] Using VToolsD，Compuware Corporation，1999年4月
[5] 蔡皖东，《计算机网络技术》，西安电子科技大学出版社，1998年2月 第一版
[6] 戴梧叶，郭景晶，《网络的设计与组建》，人民邮电出版社，2000年1 月第一版
[7] 周明天，汪文勇，《TCP／IP网络原理与技术》，清华大学出版社，1993 年12月第一版
[8] 孙守阁，许勇，《Windows设备驱动程序技术内幕》，清华大学出版社， 2000年5月第一版
[9] 杨强，李堂秋，《Win9X虚拟设备驱动程序编程指南》，清华大学出版社， 1999年3月第一版
[10] 中国科学院希望高级电脑技术公司，《80386／387体系分析》
[11] 李宝山，常赜，《80386微处理机原理及应用》，经济科学出版社，1989 年7月第一版
[12] (美)Kate Gregory，《Visual C++6． 0开发使用手册》，机械工业出版 社，西蒙与舒斯特国际出版公司，1999年2月第一版
[13] 陈周造，陈灿煌，《C++Builder 4彻底研究》，中国铁道出版社，2000 年1月第一版
[14] 杨帆，“轨迹规划及仿真技术研究”，西北工业大学硕士论文，1999． 3
[15] 马洪波，“地形匹配算法研究及其在 TF／TA 中的应用”，西北工业大学 硕士论文，2000年3月
[16] 谢宗蕻，乔新，“分布式交互仿真技术的理论与实现”，南京航空航天大 学学报1998年第一期
[17] 李欣捷，范晓虹，“基于分布式对象的分布式仿真”，计算机仿真，1999 年第一期
[18] 段晓东，刘慎钊，“局域网在实时控制与仿真中的应用”，系统仿真学报， 1998年第二期
[19] 张耀鸿，沙基昌，罗雪山，“分布式仿真中的网络通信软件设计”，计算 机应用研究，1999年第十二期
[20] 樊启柏，“Windows95下的实时网络通信方法研究”，微型机与应用， 1999年第六期
[21] 张正勇，熊清平，李作清，“WINDOWS系列平台下的实时控制研究”， 机电工程，1999年第三期
[22] 张治中，郑宏，沈震维，“基于TCP_IP的DIS实时传输协议设计”，北 京理工大学学报，1998年第六期
[23] 胡凯，胡建平，王强，“分布式并行计算网络体系结构研究”，小型微型 计算机系统，2000年第二期
[24] 朱群雄，周晓莉，徐晓明，孙峰，“实时网络通信与资源控制的技术探 讨”，微型电脑应用，1999年第九期