基于航海模拟视景仿真系统测量工况优化设计.pdfVIP

201坪。苏浙闽粤桂沪”航海学会学术研讨会论文集 基于航海模拟视景仿真系统的 测量工况优化设计 戴婷婷周大尉王少林 (中国卫星海上测控部江苏江阴214431) 摘要：本文建立了基于航海模拟视景仿真系统平台上测量工况设计评价指标体系，它采用nA仿真架构，结 合三维仿真技术，运用多属性决策知识对在航海模拟训练仿真平台上测量工况方案进行直观的优化与评价，实 现了方案差异化预览和方案持续化优化，该仿真系统的应用为远洋测控提供了一个低风险、低成本、交互性强、 扩展性强的仿真平台和科学手段。 关键词：测量船测量工况优化肌A／RTI视景仿真 0引言 测量船测量工况的优化设计，是任务准备过程中的必要工作，测量工况设计结果的优劣，将直接影响到 任务完成的质量。特别是某些需要测量船连续提供多个弧段测控支持或海域、气象复杂(如南半球高纬度地区) 的特殊任务，测量船机动频繁，往往会需要进行应急的测量船工况设计，这时往往有多个可机动的方向，对应 的也会有多个可选择的测量船工况设计方案。 以三维视景仿真为背景在航海模拟仿真平台上为测量工况的优化设计提供直观和部分数据参考决策支持， 能够使用户直观的实时观察和参与仿真进程，随时确认仿真系统的准确状态和进度，并根据测控对象态势显示 预览，修改策略和参数。仿真过程和决策过程进行交互，既实现仿真模型运行框架和实时决策控制框架的分离， 又要实现接口数据的统一性，在HLA／RTI(高层体系架构)平台上集成模拟训练仿真应用系统就是达到两者的统一， 可以客观评价不同的工况设计方案，为总体方案设计和决策的提供依据，是一个具有实际应用价值的重要课题。 1需求分析 为了在航行中使船载测控设备实施有效测控，必须在规定海域内，保证船体姿态可控和稳定，因此，在 任务前需要对测量工况进行详细设计u1，要考虑不同的约束条件，确定其各任务弧段的布船区域、航速、航向、 起止船位等，譬如：必须考虑船舶的机动能力、测控天线和通信天线可见和设备遮挡、船舶航行的安全性以及 经济性等多个制约因素。因此，借助航海模拟训练仿真系统优选测量工况方案具有重要意义，也是任务准备工 作中非常关键的一项工作。 将航海模拟训练仿真系统应用到测量工况设计中，可以方便地模拟不同的海况、场景，训练有关人员分 析情境、准确测控、应急处理、优化决策的能力。本文提出的基于HLA的测量船模拟训练视景仿真系统的应用 ——测量工况的优化设计，体现航海模拟训练仿真系统的方便、高效、经济。 2测量工况优化算法框架 2．1测量工况优化方案模型构建 航天测量船的测量工况方案主要是指测量船位置、航向及相应的跟踪设备对目标的跟踪性能参数有效程 度等。测控任务的仿真可以通过仿真系统对测量船的船位、航向、航速和航线的三维模拟显示以及在不同任务 要求下卫星状态来实现，即对测量工况的仿真： 一般情况，根据任务要求的测量工况方案有3～5种，指挥员会根据任务需求、当时实际情况、卫星空间位置， 28航毒 对任务要求文件选择最佳方案作为测量工况。但参数的计算公式均为经验公式，往往考虑不够全面。测量方案 的选择由任务海域航行安全、测控任务弧段要求、测控设备的遮挡程度、经济性和精度保障等因素所决定。具 体单向指标从根本上讲就是考虑到通航安全、气象安全、暗礁密度、暗礁距离、航速可靠度、航向满意度、目 标波段覆盖率、测量设备几何空间可见性、天线增益值、航捷俯仰角、航行总距离和任务航线比12个指标。 本文建立的测量工况优化评估体系如图1所示。 测蠼方案评估u l l l l I I爱乍住嗨 l侄务霓段魄I 坟磊莲蘩锤， I毁掰传h l I I l l l l l l l I l l l l l 页 瓯 通 ￡毛 戆 醯 靛 麓 渡 僻 天 捷 辘 轻 簌