基于分布式架构的多飞行器实时仿真平台设计与实现

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1、天津大学硕士学位论文基于分布式架构的多飞行器实时仿真平台设计与实现DesignandImplementationofDistributedMulti-AircraftRealTimeSimulationPlatform学科专业：电子与通信工程研究生：杨山指导教师：宗群教授企业导师：姜铁强正高级工程师天津大学国际工程师学院二零一七年十一月摘要论文根据有人/无人机集群编队、微小卫星编队、刚-柔-液复杂航天器的仿真任务需求，结合国内外实时仿真平台开发的研究现状，设计了基于SimulinkRealTime技术的分布式多飞行器实时仿真平台的总体方案。方案中采用了层次化、模块化、可复用

2、的搭建思路，即在一个通用型平台上，调用不同的软硬件资源，从而实现针对有人/无人机集群编队、微小卫星编队、刚-柔-液复杂航天器的实时仿真。主要完成了如下工作：（1）针对不同仿真对象的不同特点，进行仿真平台总体需求分析，提出了分布式多飞行器实时仿真平台的整体架构方案，该方案以SimulinkRealTime为核心。论文中针对编队卫星、刚柔液航天器、有人/无人机编队仿真的不同需求，设计了通用型硬件架构。在一个基础平台上通过调用不同硬件资源，实现仿真任务。完成了硬件平台搭建，并且给出了部分硬件设备的具体信息。（2）完成平台管理软件整体架构的设计，在垂直方向上将软件分为管理层、应用层

3、、核心支撑层和执行层。管理层负责对整个平台的软硬件资源进行管理。应用层负责提供友好的用户管理界面，核心支撑层负责为应用层指定进行响应。执行层负责调用硬件资源完成仿真任务。（3）完成平台管理软件管理层、应用层中刚柔液仿真界面和有人/无人机集群编队仿真界面设计和开发，实现了平台软硬件资源的管理、并且为仿真提供了有好的人机交互界面。（4）将平台管理软件中的核心支撑层分为共享模块和私有模块，其中共享模块可以被所有应用层所共享、私有模块只对对应的应用层指令开放调用接口，完成了核心支撑层部分软件的开发。（5）针对平台管理软件的底层操作逻辑进行可靠性优化，进行论文总结，并针对未来发展做出

4、展望关键词：SimulinkRealTime模块化开发实时仿真平台ABSTRACTAccordingtothemulti-aircraftsimulationtaskrequirements,basedontheresearchstatusofreal-timesimulationplatformathomeandabroad,thispaparputforwardtheoverallschemeofdistributedmulti-aircraftrealtimesimulationplatform.Andthefollowingworkwillbeintroducedi

5、nthispapaer:I:Accordingtodifferentcharacteristicsofdifferentsimulationobjects,theoverallrequirementsanalysisisintruduced,andthispaperputforwardtheoverallarchitectureofthedistributedmulti-aircraftrealtimesimulationplatform，toperformthesimulationtaskofsatelliteformation,Rigid-Flexibility–Liq

6、uidspacecraft,manned/unmanedaircraftformation,andgivesthedetailsofthehardwareofthepart.II:platformmanagementsoftwareisdividedintomanagementlayer,applicationlayer,coresupportlayerandexecutelayer.Managementlayerisresponsibleforthemanagementofhardwareandsoftwareresources.Theapplicationlayeris

7、responsibleforprovidingGUItousersfriendly,coresupportlayermakethedesignatedrespond.toapplicationlayer,theexecutionlayerisresponsibleforcallingthehardwareresources.III:Thesoftwaresupportlayercanbedividedintothesharedandprivatemodule,whichsharedmodulecanbeshared