[发明专利]空天地一体化的大数据战场环境半实物仿真系统

权利要求书

1.一种空天地一体化的大数据战场环境半实物仿真系统，其特征在于，包括综合仿真系统，所述综合仿真系统包括虚拟战场仿真系统、半实物仿真系统和桥接组件，所述综合仿真系统采用联邦方式，所述虚拟战场仿真系统、半实物仿真系统的子系统作为联邦成员，通过RTI请求服务加入联邦，所述RTI用于通过以太网与所述虚拟战场仿真系统、半实物仿真系统的子系统进行信息交换，所述桥接组件采用代理联邦成员，所述半实物仿真系统中增加光纤反射内存网，所述光纤反射内存网上设置有数据节点，代理联邦成员接入所述数据节点，并通过RTI接入虚拟战场仿真系统；

所述虚拟战场仿真系统的子系统包括指挥控制系统、空天地战场环境系统、目标仿真系统、作战对象仿真系统、记录与评估系统、大数据大场景组织绘制系统和态势显示与可视化系统，其中：

指挥控制系统，用于跟仿真人员交互生成指挥控制信息，并将所述指挥控制信息分发给每一个子系统；

空天地战场环境系统，采用开源图像引擎OSG构建一个地球，用于根据所述指挥控制信息生成战场环境，并把战场环境信息传送给大数据大场景组织绘制系统

目标仿真系统，由目标运动策略和目标模型组成，用于根据所述指挥控制信息产生目标仿真运动，并把目标信息发给大数据大场景组织绘制系统和作战对象仿真系统；

作战对象仿真系统，包括作战模型和模型运动策略，用于根据接收到的指挥控制信息和目标信息产生作战对象仿真运动，并把作战对象信息同时发给记录与评估系统和大数据大场景组织绘制系统；

记录与评估系统，用于根据接收的指挥控制信息、作战对象信息处理生成记录评估信息，并传送给大数据大场景组织绘制系统；

大数据大场景组织绘制系统，用于根据接收的指挥控制信息、战场环境信息、目标信息、作战对象信息和记录评估信息组织绘制三维场景，并把实时的绘制信息传送给态势显示与可视化系统；

态势显示与可视化系统，用于将收到的指挥控制信息和绘制信息在屏幕、多媒体上输出声音和图像。

2.根据权利要求1所述的一种空天地一体化的大数据战场环境半实物仿真系统，其特征在于，所述空天地战场环境系统包括大气环境模型、地貌特征模型和地形模型，其中，

所述大气环境模型采用粒子特效技术；

所述地貌特征模型采用矢量生成技术和3D建模技术；

所述地形模型采用约束四叉树算法和Delaunay算法。

3.根据权利要求1所述的一种空天地一体化的大数据战场环境半实物仿真系统，其特征在于，所述半实物仿真系统包括仿真计算机系统、卫星模拟系统、姿态模拟系统、目标模拟系统和负载模拟系统，其中：

所述仿真计算机系统，用于根据接收都的控制信息计算出弹的位置信息，并将位置信息发送给卫星模拟系统；还用于将相对位置信息发送给目标模拟系统；以及用于把负载信息发送给负载模拟系统、把姿态信息发送给姿态模拟系统；

所述卫星模拟系统，用于根据所述位置信息生成卫星信号并发送给姿态模拟系统；

所述目标模拟系统，用于根据所述相对位置信息生成导引信息并发送给姿态模拟系统；

所述姿态模拟系统，用于接收所述卫星信号、姿态信息和导引信息，并反馈控制信息给仿真计算机以及反馈舵控信息给负载模拟系统；

所述负载模拟系统，用于根据所述舵控信息控制舵机运动，并将控制信息返回仿真计算机。

4.根据权利要求3所述的一种空天地一体化的大数据战场环境半实物仿真系统，其特征在于，所述姿态模拟系统由立式三轴转台和五轴转台构成，所述立式三轴转台用于承载控制器，为弹体姿态敏感元件提供三维姿态角运动环境；所述五轴转台包括用于承载激光导引头，并模拟弹的俯仰、偏航、滚动姿态运动的三轴转台和用于模拟弹目视线角变化关系的两轴转台；

所述卫星模拟系统由仿真计算机、卫星模拟器、卫星转发器、发射天线组成，其中，仿真计算机实时解算出弹当前WGS84坐标系下的位置、速度、加速度、角加速度和飞行时间，并通过光纤传输给卫星模拟器；卫星模拟器模拟当前的卫星位置产生星象图输出卫星导航信号；卫星转发器，接收所述卫星导航信号，并放大卫星导航信号，传输给发射天线，由发射天线发射出电磁信号；

所述负载模拟系统由舵机系统和负载模拟器组成，用于提供半实物仿真试验所需的外部工作条件，实现舵机系统的动态加载，仿真舵机在飞行过程中受到的空气铰链力矩；

所述目标模拟系统由激光照射器和五轴转台构成，目标采用激光光斑代替，目标与弹体的角度关系通过五轴转台的两轴转台进行模拟，激光导弹通过导引头捕获目标并跟踪，飞向目标位置。