操作系统论文：导弹操纵模仿系统设计剖析范文
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作者：张婕高亮亮王益利单位：现代控制技术研究所十部北方通用电子集团公司
总体设计
仿真系统在指挥控制系统设计全过程的作用，如图所示：从上图可见，仿真系统在反坦克导弹连指挥控制系统的设计过程中有着重要的顶层分析、辅助设计、论证优化作用。仿真系统的定制开发的基本流程是：
1）从作战使用层面，需要详细分析反坦克导弹体系的协同和信息交互及导弹连战斗关系系统的使用环境、作战原则、系统配置、攻击对象特性和不同作战过程、不同使用模式下的系统响应、状态转换关系，形成系统的工作流程。
2）从信息交互层面，需要详细分析导弹连战斗管理系统所需信息，研究信息交互的内容、对象、交互类型和方式、交互频度和实时性要求等，明晰系统对信息融合、传输、处理和信息共享、分发及协同的需求。
3）根据需求，建立仿真所需的硬件平台，并组成相应的通信网络。
4）分析设计仿真对象，形成对象配置文件。
5）编辑系统结构、业务流程、程序接口，形成仿真规划配置文件。
6）利用可视化开发工具，编辑二维、三维可视化设计，生成可视化规划配置文件。
硬件系统设计
反坦克导弹指挥控制仿真系统通过构成无线、有线、有无线混合组网等通信方式，采用标准通信格式，模拟反坦克导弹连与上级、友邻、协同部队、保障分队通信的互联网，以及模拟反坦克导弹连内部指挥控制专用网络，实现硬件节点间的互联互通。
反坦克导弹指挥控制仿真系统包含下列硬件节点：
1）服务器：用于外部数据处理及数据传输。
2）任务规划席：用于用户对仿真任务的配置及过程控制。功能包括：开始、结束仿真；新建或选择仿真任务；配置仿真对象属性；仿真速度倍率控制。
3）车辆模拟席：用于仿真车辆的实际运行状态，包括：仿真发射车运动状态及位置数据，仿真车辆通信、侦察、指挥、射击、装填等业务能力、作业过程及作业结果。
4）车辆指控席：用于仿真车辆的指挥终端所执行的功能，当验证在研指挥控制系统时，可更换为实装设备，直接进行半实物仿真测试。
5）敌军模拟席：用于显示敌军单位信息，包括：仿真敌军位置数据及车辆的运动状态，仿真已毁和剩余敌军目标信息。硬件结构部署图如下:
软件系统设计
1软件体系结构概述
反坦克导弹指挥控制仿真系统包括业务逻辑设计和可视化界面开发两个基本层面。
1.1仿真对象模型
仿真对象的模型设计是干预、表现和分析仿真过程的实体要素，是决定仿真系统严密性、鲁棒性、可控性的关键环节。仿真对象模型设计的关键是对各作战单元的状态分工的充分考虑，仿真对象的特性和状态通过属性变量来表述控制，仿真对象的全部状态属性，构成了虚拟作战环境的总体状态空间，各仿真对象属性相互依存影响，对仿真对象属性的更改程度直接决定了仿真过程的复杂程度。
1.2仿真算法库
反坦克导弹连指挥控制系统的仿真算法库的建立是指设计整理出指挥控制系统中的基础的、典型的算法模型，定义相关数字接口，形成算法构件，实现系统的模块化、体系化功能，这对于仿真系统的有效性、通用性有着至关重要的意义，涉及仿真系统物理结构、工况及状态迁移、信息交互、信息融合等技术，主要包括：
1）基本数学库；
2）数据类型转换库；
3）时间运算库；
4）车体运动模型；
5）导弹运动模型库；
6）弹药信息组装及解析库；
7）扩展数学库；
8）坐标系转换库；
9）休眠模块。同时，仿真系统的通用软件接口，可接入典型的反坦克导弹连指挥控制模型。
1.3事件响应关系
从仿真的角度来说，模型的执行序列是由作战模拟系统的事件调度机制决定的，即使每个仿真对象都设计得完备有效，而模型间的事件调度机制不充分严密，可能无法实现想定的作战意图，甚至得到扭曲的仿真结果。事件响应关系就是进一步明确指挥控制系统中各单位分工、作战使用需求和工作流程，建立起仿真对象的调用顺序、调用条件和调用结果的规则库，来体现模型运行的约束性。
2可视化界面开发
反坦克导弹连指挥控制仿真系统的可视化平台建立了一个可视化仿真框架，包括分布式仿真系统配置模型和运行机制的可视化，以及配套的管理及开发工具，实现了仿真任务的可视化定制。同时，建立了一个具有多种指挥、显示功能的综合指挥显示系统平台，实现了整体作战态势及武器系统、车辆、设备的状态和迁移过程的二维、三维可视化集中显示和集成控制。以下为部分典型操作的可视化开发界面：
结束语
经过上述分析可以看出：该反坦克导弹指挥控制仿真系统基于系统仿真与可视化等技术，建立一个以指挥控制系统为仿真对象的先进仿真系统。作为一个研究和设计辅助平台，反坦克导弹指挥控制系统可用于指挥控制系统顶层工作逻辑控制、指挥命令响应、信息交互处理、信息融合、信息加工、人机交互、相关决策与控制计算、精度分析与误差分配等设计和研发，并能通过数字化方法对设计过程和结果进行分析、评估和验证；同时具备与反坦克导弹指挥控制实装设备进行对接的功能，完成产品的综合性能和协同匹配测试，实现设计的优化改进，提高反坦克导弹指挥控制的设计质量和研发效率。