应用于集群战机场景的操控及自动机动仿真系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种应用于集群战机场景的操控及自动机动仿真方法，在集群战机仿真场景下实现多机操控及自动机动调控，提出交互逻辑，优化计算耗能。本发明专利技术所述方法包含两个部分：一是交互界面，二是算法平台。交互界面处理三种指令，分别是逻辑指令、操控指令及自动机动指令。算法平台开启三条线程，一是主线程，二是通信线程，三是配平线程。通过通信协议，交互界面将指令实时传递给算法平台影响算法进程，经过算法平台处理后获得更新状态变量，实时传递给交互界面进行显示，交互界面与后台算法分开，方便算法调试。算法平台将耗时更多的配平线程同主线程分开，节省计算时间，引入机动库指令设计，实现战机自动机动效果。实现战机自动机动效果。实现战机自动机动效果。

【技术实现步骤摘要】
应用于集群战机场景的操控及自动机动仿真系统及方法


[0001]本专利技术涉及操控及仿真方法，特别是涉及一种应用于集群战机场景的操控及自动机动仿真方法。

技术介绍

[0002]在国防领域中，集群战机对抗是空战研究中的一个重要场景，主要涉及多对多战斗机的操控仿真与算法测试。
[0003]对于集群战机场景仿真来说，主要包含以下几个方面：一是界面操控，考虑逻辑指令信号的输入输出、战机操控指令的输入输出等。二是战机动力学模型的运算，考虑重点关注航迹层的低精度动力学模型，如三自由度质点模型，或是考虑高精度动力学模型，如导入气动数据的六自由度动力学模型等。不同精度的模型所需要的仿真流程大不相同，对于计算的消耗、仿真流畅性的影响差别也较大，需要进行额外的算法处理；三是多机操控协议的确定，集群仿真涉及多机操控指令的输入，遥感等控制指令是从哪一台设备输入、意在控制哪一架飞机都需要提前通过协议设定好，才不会出现指控混乱。同时单机同调度中心的协议也需要确定，以实现指控中心对于全部集群的整体操控。
[0004]现有仿真技术对集群战机场景的应用有很多问题，一是仿真集群动力学使计算量陡增，仿真的流畅性受到挑战，尤其是面对高精度模型时，即使是运行单机配平算法也耗时很长；二是多机操控的协调难，随着集群数量的增加，红蓝方分组异构，对分布式集中式协议的构建构成挑战；三是自动化难，空战场景仿真中战机机动是重要的操控指令，随着集群数量的增加，模型精度的提高，自动机动库指令调取很难实现理想的动力学响应。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于鉴于现有技术中存在的上述问题，提出一种应用于集群战机场景的操控及自动机动仿真系统、方法。
[0006]一种应用于集群战机场景的操控及自动机动仿真系统，所述系统包括：算法平台，所述算法平台包括：通信线程、配平线程、主线程；
[0007]所述通信线程用于获取交互界面发动的逻辑指令、操控指令、自动机动指令以及初始状态变量；
[0008]所述配平线程用于根据所述逻辑指令，激活运行配平算法，更新所述初始状态变量，得到更新状态变量；
[0009]所述主线程用于根据所述逻辑指令、所述操控指令进行操控动力学解算，根据所述自动机动指令进行自动机动动力学解算，以及所述更新状态变量，得到主线程仿真解算结果。
[0010]在一个实施例中，所述系统还包括交互界面；所述交互界面获取并处理外部输入的逻辑指令、操控指令、自动机动指令，并实时将所述逻辑指令、操控指令、自动机动指令发送至所述算法平台的通信线程。
[0011]在一个实施例中，所述配平线程用于根据所述逻辑指令，激活运行配平算法，更新初始状态变量包括：所述配平线程中的更新单元用于根据所述初始状态变量，经过配平运算，得到更新状态变量，并将所述更新状态变量通过所述通信线程发送至交互界面进行显示。
[0012]在一个实施例中，所述逻辑指令包括算法平台的开始指令、暂停指令、终止指令、重新开始指令。
[0013]在一个实施例中，所述逻辑指令还包括操纵特定编号战机的指令，当所述交互界面向所述算法平台发送算法平台的开始指令的同时发送所述操纵特定编号战机的指令。
[0014]在一个实施例中，当所述逻辑指令发生变化，则将变化后的逻辑指令实时发送至算法平台。
[0015]在一个实施例中，所述交互界面发出开始指令同时发送指定操纵战机的编号之后，通过交互界面获取操控指令，所述操控指令包括控制飞机运动实现滚转、俯仰、偏航、加力的连续实时指令。
[0016]在一个实施例中，所述自动机动指令包括开始机动指令及机动编号指令。
[0017]一种应用于集群战机场景的操控及自动机动仿真方法，所述方法包括：
[0018]获取交互界面发动的逻辑指令、操控指令、自动机动指令以及初始状态变量；
[0019]根据所述操控指令，激活运行配平算法，更新初始状态变量，得到更新状态变量；
[0020]根据所述逻辑指令、所述操控指令进行操控动力学解算，根据所述自动机动指令进行自动机动动力学解算，以及所述更新状态变量，得到主线程解算结果；
[0021]根据所述更新状态变量、所述主线程解算结果，完成集群战机场景的操控及自动机动仿真。
[0022]在一个实施例中，所述根据所述逻辑指令、所述操控指令进行操控动力学解算，根据所述自动机动指令进行自动机动动力学解算，得到主线程解算结果还包括：建立机动库列表，根据所述机动库列表定义自动机动指令。
[0023]本专利技术将交互界面与后台算法分开，方便算法调试，独立线程降低电脑配置要求，可在多机间进行通信，实现集群分布式计算；将后台算法将耗时更多的配平线程同主线程分开，节省计算时间，保持使用流畅性；通过机动库列表定义自动机动指令，简单易检索，快速实现机动效果。
附图说明
[0024]图1为本专利技术一个实施例提供的一种应用于集群战机场景的操控及自动机动仿真系统示意图；
[0025]图2为本专利技术一个实施例提供的一种应用于集群战机场景的操控及自动机动仿真方法流程图。
具体实施方式
[0026]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0027]请一并参阅图1，在一个实施例中提供了一种应用于集群战机场景的操控及自动机动仿真系统，所述系统包括：算法平台，所述算法平台包括：通信线程、配平线程、主线程；
[0028]所述通信线程用于获取交互界面发动的逻辑指令、操控指令、自动机动指令以及初始状态变量；
[0029]所述配平线程用于根据所述逻辑指令，激活运行配平算法，更新所述初始状态变量，得到更新状态变量；
[0030]所述主线程用于根据所述逻辑指令、所述操控指令进行操控动力学解算，根据所述自动机动指令进行自动机动动力学解算，以及根据实时获取的更新状态变量，得到主线程仿真解算结果。
[0031]具体地，开启配平线程可加速配平计算速度，面对多机高精度战机动力学模型时，可使仿真更加流畅。具体地，状态变量指战机的位置、速度等各种动力学参数，是仿真系统根据动力学模型计算出来的，随着线程进行更新。具体地，所述通信线程还用于对交互界面发动的逻辑指令、操控指令、自动机动指令的解析，得到指令数组。
[0032]在一个实施例中，所述系统还包括交互界面；所述交互界面获取并处理外部输入的逻辑指令、操控指令、自动机动指令，并实时将所述逻辑指令、操控指令、自动机动指令发送至所述算法平台的通信线程。
[0033]本专利技术将交互界面与后台算法分开，方便算法调试，独立线程降低电脑配置要求，可在多机间进行通信，实现集群分布式计算。前端的交互界面，用于处理各种操控指令信号，呈现战机的状态响应。
[0034]在一个实施例中，所述配平线程用于根据所述逻辑指令，激活运行配平算法，更新初始状态变量包括：所述配平线程中的更本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于集群战机场景的操控及自动机动仿真系统，其特征在于，所述系统包括：算法平台，所述算法平台包括：通信线程、配平线程、主线程；所述通信线程用于获取交互界面发动的逻辑指令、操控指令、自动机动指令以及初始状态变量；所述配平线程用于根据所述逻辑指令，激活运行配平算法，更新所述初始状态变量，得到更新状态变量；所述主线程用于根据所述逻辑指令、所述操控指令进行操控动力学解算，根据所述自动机动指令进行自动机动动力学解算，以及所述更新状态变量，得到主线程仿真解算结果。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括交互界面；所述交互界面获取并处理外部输入的逻辑指令、操控指令、自动机动指令，并实时将所述逻辑指令、操控指令、自动机动指令发送至所述算法平台的通信线程。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述配平线程用于根据所述逻辑指令，激活运行配平算法，更新初始状态变量包括：所述配平线程中的更新单元用于根据所述初始状态变量，经过配平运算，得到更新状态变量，并将所述更新状态变量通过所述通信线程发送至交互界面进行显示。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述逻辑指令包括算法平台的开始指令、暂停指令、终止指令、重新开始指令。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述逻辑指令还包括操纵特定编号战...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓东，武梅丽文，宋勋，马东营，王骐，张田，罗阳，祝月，朱洺洁，卢闯，周思全，
申请(专利权)人：北京电子工程总体研究所，
类型：发明
国别省市：