[发明专利]一种基于HLA的无人机协同目标跟踪分布式仿真方法

说明书

本发明公开了一种基于HLA的无人机协同目标跟踪分布式仿真方法，该仿真方法所涉及到的仿真成员包括遥控遥测成员、多架无人机模型成员、与无人机模型成员一一对应的多架无人机飞控成员、目标成员和二维航迹显示成员。在HLA分布式仿真技术的基础上，将数据交互和模型同步分隔开，使用统一的外部时钟作为基准时钟，可将不同地域的无人机模型成员和飞控成员的时钟同步化，无人机飞控成员、目标成员、遥控遥测成员和二维航迹显示成员使用订购发布进行数据交互。本发明仿真方法降低了程序设计的复杂性，提高了同步性能，降低了数据延迟，具有更好的扩展性，更加适用于团队协作开发。

技术领域

本发明涉及一种基于HLA的无人机协同目标跟踪分布式仿真方法，属于无人机自动控制技术领域。

背景技术

随着计算机技术和信息技术的飞速发展，计算机仿真的应用领域不断拓宽，仅仅使用单个仿真系统已经无法满足需求，因此，分布式仿真已经成为计算机仿真领域的发展方向。分布式仿真技术的发展经历了仿真器网络SIMNET(Simula-tion Network)、分布交互仿真DIS(Distributed Interactive Simulation)和聚集级仿真ALSP(Aggregate LevelSimulation Protocol)三个阶段，目前已经进入了高层体系结构HLA(High LevelArchitecture)的研究阶段。

目前的分布式仿真应用呈现出大规模化、面向服务、动态性、地理分散性、普适性等新特征，系统一致性是开展各种分布仿真应用的基础和前提。系统一致性主要表现在同步性和实时性。在仿真系统中，为了使各个仿真对象达到高度的时空一致，必须解决同步性和实时性的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于HLA的无人机协同目标跟踪分布式仿真方法，让分布在不同区域的无人机模型实现同步解算、同步执行；同时，使得数据的交互实现实时性，丢帧和延迟降到最小。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于HLA的无人机协同目标跟踪分布式仿真方法，该仿真方法所涉及到的仿真成员包括遥控遥测成员、多架无人机模型成员、与无人机模型成员一一对应的多架无人机飞控成员、目标成员和二维航迹显示成员；该仿真方法采用HLA分布式架构，将模型同步与数据交互分开处理；

其中，使用统一的外部时钟作为基准时钟，将不同地域的无人机模型成员和无人机飞控成员的时钟同步化，无人机模型成员和无人机飞控成员使用局部同步点进行模型同步，具体过程如下：

2)声明参与同步的无人机模型成员和无人机飞控成员的句柄集合；

2)由任意一个无人机模型成员或任意一个无人机飞控成员向RTI发起注册局部同步点，注册成功后，参与同步的无人机模型成员和无人机飞控成员均收到RTI的同步点宣告函数；

3)收到RTI的同步点宣告函数后，无人机模型成员和无人机飞控成员执行自身的模型函数，待执行完毕后，再向RTI宣告达到同步点；

4)当RTI接收到参与同步的无人机模型成员和无人机飞控成员到达同步点后，由RTI向参与同步的无人机模型成员和无人机飞控成员发出联邦已同步的回调函数；

5)仿真时，根据模型同步的同步周期循环执行1)-4)；

无人机飞控成员、目标成员、遥控遥测成员和二维航迹显示成员使用订购发布进行数据交互，具体过程如下：

1)遥控遥测成员发布无人机飞控成员和目标成员的上行数据，订购无人机飞控成员的下行数据；其中无人机飞控成员所需的上行数据包括飞行指令数据和飞行航路数据，目标成员所需的上行数据为运动指令数据；