高炮防空作战可视化仿真系统设计与实现.pdf

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1、Vo1．39．No．8火力与指挥控制第39卷第8期Aug，2014FireControl&CommandConvol2014年8月文章编号：1002—0640(2014)08—0132—05高炮防空作战可视化仿真系统设计与实现冰王刚，梅卫，刘恒(军械工程学院，石家庄050003)摘要：为了研究高炮武器系统的防空作战能力，开发了人在回路的飞行控制模型，对高炮武器系统进行了建模与设计，对弹目碰撞检测算法进行了优化，设计实现了基于MATLAB／Simulink和VRML的高炮防空作战虚拟仿真系统，能够对整个防空作战过程进行三维动态演示并评估高炮防空作战的毁歼概率。仿真系统采用模块化设

2、计，并结合了VRML三维建模能力和MATLAB数据计算能力的优势，便于系统的功能扩展和模型重用。仿真结果验证了系统的合理性和实用性。关键词：可视化仿真，系统设计，建模，高炮，防空作战，毁歼概率中图分类号：TP391．9文献标识码：ADesignandRealizationofAnti-aircraftGunAirDefenseOperationVisualSimulationSystemWANGGang，MEIWei，LIUHeng(OrdnanceEngineeringCollege，Sh~iazhuang050003，China)Abstract：Inordertoanal

3、ysetheairdefenseeficiencyofanti—aircraftguns，avirtualsimulationsystemisdesignedandimplementedwhichcoulddemonstratethewholecampaignprocessandcalculatethekillprobabilityofanti-aircraftguninterceptingaircraft．Modelofflightwithman-in-the-loopisdevelopedandthealgorithmofreal-timecollisiondetectio

4、nbetweenprojectileandtargetwasimproved．ThesystemisdevelopedusingMATLAB／Simulinkwhichhasexcellentcomputingcapabilityandvirtualrealitymodelinglanguage(VRML)whichispowerfulinthree-dimensionalmodeling．Itisalsoconveni’entforfunctionexpandingandmodelreusingbecauseofthemodulardesign．Resultsofsimula

5、tionvalidatesthepracticalityandrationalityofthesystem．Keywords：visualsimulation，systemdesign，modelbuilding，anti-aircraftgun，airdefenseoperation，kil1probability机仿真的方法建立可视化仿真系统来获取高炮防引言空作战能力的各种数据，对正在研制的高炮系统进随着仿真科学技术的快速发展，作战仿真作为行测试、改进以及评估技术性能等都有着非常重要现代联合作战的重要支撑得到了空前发展，各国都的意义。目前已经开发出了很多用于高炮研究的仿在研

6、发各种各样的武器装备仿真系统[]。由于高真系统，其中多数为纯数值仿真分析。已开发的视炮武器系统在中低空近程防空作战中有着不可替景仿真系统多用于模拟训练，研究高炮作战能力代的作用，所以一直是防空作战研究的重点。但的视景仿真文献还比较少。因为安全、经费、天气等问题，在现实环境下往往不应用c++等高级编程语言开发的仿真系统代能方便地进行高炮防空作战能力评估I6]。通过计算码繁复，周期长，不利于系统维护。VRML是一种面收稿日期：2013—06—05修回日期：2013—08—26基金项目：国家自然科学基金(61141009)；国防“十二五”预研基金资助项目(40405070102)作者

7、简介：王刚(1988-)，男，山东日照人，硕士研究生。研究方向：火控、指控和制导系统理论与应用。·132·王刚，等：高炮防空作战可视化仿真系统设计与实现(总第39—1435)向网络应用的虚拟现实建模语言，通过定义节点和图j竺兰!竺兰兰兰I像渲染来构建和描述三维虚拟世界。相对于其他视景开发工具具有文件容量小、交互能力强的特点[8--91，并可以方便调用3DMAX等专业三维建模软件导出的i图f控制模块『圈I模块f圈f模块『圆I模拟模块l圈f评估模块『园I存储flosl_柏lluIl《ltm镕模型