注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

u.s.navy的网易博客

莫斯科不相信眼泪

 
 
 

日志

 
 
 
 

DIS在坦克火控系统仿真中的应用  

2005-03-16 13:11:00|  分类: 装备科技 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |





摘要:本文介绍了坦克火控系统仿真的意义,并提出采用DIS结构的坦克火控仿真系统的结构、功能及实现方法。通过研究说明,该系统既可实现新火控系统研制过程的先期技术演示,又可为装备论证研究提供先进的仿真手段。

关键词:分布式仿真系统 仿真平台 先期技术演示



  随着计算机技术、通信技术及系统仿真技术的发展,加之技术间的不断融合,军事作战模拟领域出现了一个新的领域——DIS(Distributed Interactive Simulation)即“分布交互仿真”。DIS意在为部队提供一个逼真的现实战斗合成环境,从而对研究作战思想、作战试验与评定,训练部队的作战计划的制定,检验部队的作战能力、协同能力、指挥水平以及评估武器装备的性能等具有重要意义。随着DIS技术的发展,它的应用领域也不断扩展,在装备的预研和系统的性能评估等方面,它已成为一不可忽略的重要辅助手段。本文就其在坦克火控系统仿真中的应用作进一步阐述。

1 坦克火控系统仿真的意义

  坦克火控系统是坦克诸系统中最具发展潜力的系统,它的高速发展除了使坦克的整体战技性能得到大幅度提高外,还会带动一批新兴电子系统在坦克中的发展,如坦克指挥与控制系统乃至坦克电子综合化系统等。新型坦克火控系统的研制已成为新一代坦克研制以及现装备坦克改进研制的重点问题。但是新型坦克火控系统的研制技术复杂、成本高、周期长,并且还伴随一些难以预测的技术因素,往往阻碍了新系统的研制过程,使得在火控系统上的高投入常常伴随有较大的风险。

  通过仿真技术将研制部件和火控系统其他部件连接组成半实物半数字的仿真系统,

可实现部件主要性能的先期技术演示和验证,发现和解决许多技术难题,大大提高系统研制过程的安全性。就坦克火控仿真系统而言,它必须能完成以下功能:

  (1)进行火控系统各主要部件或各分系统的先期技术演示和性能评估;

  (2)进行火控系统动态特性的实时仿真,这是火控系统仿真的关键;

  (3)在作战模拟仿真系统中,开展火控系统战技指标论证及系统体系结构化设计的仿真研究。

2 坦克火控分布交互仿真系统的组成

  系统仿真既要面向现装备火控系统的体系结构,又要服务于系统的发展。根据坦克火控仿真系统所要完成的功能,可选择如图1所示的DIS结构图。

  图中目标跟踪与信息处理仿真平台、火控计算机仿真平台和炮控仿真平台分别对应于跟踪线系统仿真,瞄准线系统仿真和炮控系统仿真。再通过网络通信将这三个相对独立的仿真平台与炮长仿真平台联网,实现火控系统全部战场特性的仿真。分布交互式仿真使系统中每一仿真平台在结构上具有相对独立性,各平台可以同时独立地进行研究,这对缩短研制周期和火控系统总体性能论证将很有必要。

3 火控分布交互仿真系统功能的研究

3.1 火控系统各主要部件或各分系统的先期技术演示和性能评估

  现代坦克火控系统的结构由跟踪线控制系统、瞄准线控制系统和火炮轴线控制系统三部分组成,这与图1中将火控系统区分为目标跟踪与信息处理仿真平台、火控计算机仿真平台以及炮控仿真平台三个仿真平台是相一致的。而且,这三个平台均为半实物半数字的实时仿真平台,它们独立运行就可以实现火控系统各主要部件或分系统的先期技术演示与性能评估。例如火控计算机仿真平台就可采用真实装备的火控计算机,它的独立仿真运行,既可以对火控系统的模型进行演示与评估,也可以对火控系统软件可靠性进行仿真测试与验证。同样,另外的两个平台也可在新一代坦克火控系统的目标自动跟踪系统与(数字)炮控系统的研制过程中提供重要的仿真技术的支持。

3.2 火控系统动态特性的实时仿真

  当将分离的各分系统的仿真平台采用1553B数据总线连成一仿真网络,即可组成全火控系统的仿真系统。以下将按随机战场任务剖面及随机射击用例的产生、火控系统工作特性仿真和目标信息处理及弹道特性仿真三方面进行介绍。

3.2.1 随机战场任务剖面及随机射击用例

  根据装备运行的仿真理论,为了仿真的真实性,应在火控系统战技指标所规定的工作范围内,随机地选择火控载体(坦克)的战场工作环境,称为战场任务剖面。其中的主要要素有目标的指定、目标的距离和速度、载体的速度、地面的地形参数、气象环境参数等。

  随机射击用例主要是指火控系统工作过程中输入参数集的一个样本,它应在任务剖面所给定的具体环境中,按照各参数存在随机误差的条件下所求得的一组输入参数,并通常称之为输入空间。对坦克火控系统而言,输入空间的维数在30~50维以上。

  由于火控系统要在如此多维的广义时空条件下实现自己的功能,因此火控系统的每次仿真运行都应是设计合理的任务剖面与随机射击用例条件下的仿真运行。因此,任务剖面与射击用例的选择与设计是火控特性仿真中首先要解决的仿真问题。

3.2.2 火控系统运行中动力特性仿真

  如何按照火控系统的体系结构、各分系统的控制特性与外界的干扰,实现火控系统动力特性的仿真,是全系统特性仿真(包括射击过程仿真)的关键。由于火控系统的载体(坦克)的仿真所能提供的动力学信息,只包括坦克的位置与运动特性,而火控系统工作的动力学环境不仅是坦克平台的位置与运动特性,还包括火炮双向稳定动力特性和瞄准线双向稳定两个平台的动力特性。它们的仿真性能直接影响到火控系统仿真的全部工作过程,包括对目标的跟踪与瞄准、火炮射角的动态装定乃至射击时刻的动态确定(由射击重合门判断)等。因为坦克平台、火炮平台和瞄准线平台之间具有一定的独立性,坦克仿真平台中不可能包括火炮平台和瞄准线平台动力特性仿真所需的信息。为此可在实车测试的基础上,建立各种运行条件下火炮及瞄准线运动的动态数据库。按现代装备运行的仿真理论,可在多种任务剖面下实时地调用这些动态数据库,以解决火控动态仿真及火炮射击过程仿真中的难题。

3.2.3 火控系统目标信息处理及弹道特性的仿真

  如图1所示的仿真系统为半实物仿真系统,其中火控计算机即选用了我国最新研制的坦克火控计算机,因此火控系统目标信息处理及弹道特性是在某种射击用例条件下,在系统动力特性仿真的环境中,由火控计算机直接实时地解算运行。仿真系统在其间的任务只是实现对火控计算机解算过程及解算精度的监测。

3.3 火控系统战技指标论证及系统体系结构化设计

  如图1所示,将火控仿真系统三个平台与作战仿真系统联网,就可进行火控系统的战技指标论证与结构优化设计的先期技术演示。在战场的仿真作战环境下,从装备的作战效能的高度开展火控系统有关技术的先期技术演示与测试研究,无疑可使火控系统的论证与优化设计的仿真研究达到新的技术高度。

  举例来说,当提出某一火控系统的新方案或已有部分新部件后,为验证它的先进性,可在火控仿真系统中进行以战技指标为目的的先期技术演示。只有在战技指标的先进性被证实后,新方案或新系统的先进性才可予以肯定。再通过作战仿真实验系统的仿真演示研究,又可得出新方案应用后战场上敌我双方实力的对比变化,甚至可以进而对未来战争中决胜的条件作出估计与预测等,使我军新装备的论证与研制工作建立在更加科学的基础之上。

4 结论

  服务于新型坦克火控系统的发展研究,采用现代仿真技术进行火控系统仿真意义重大。一方面,可以开展火控系统主要部件的先期技术演示,为新部件的研制提供强有力的科学依据;另一方面,可以实时地实现火控系统全部战场特性的仿真,为全火控系统的战技指标论证与系统优化设计提供技术支持。
  评论这张
 
阅读(658)| 评论(1)
推荐 转载

历史上的今天

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2017