分散互动式模拟DISDISTRIBUTEDINTERACTIVESIMULATION.PPT

質點運動方程式 F=mA where A=dV/dt=d2x/dt2 F:force m:mass A:acceleration V:velocity x:displacement A=dV/dt=d2x/dt2=F/m V=?F/m and x=??F/m 飛機座標系統 六自由度運動方程式 平移運動： 旋轉運動： Euler angle 六自由度運動方程式(續) 六自由度運動方程式(續) 飛機動態運動數學模式架構圖： 氣動力計算範例 飛行控制律 模擬座艙系統 座艙儀表技術演進 座艙儀表技術演進 座艙儀表技術演進 Reconfigurable Cockpit System (RCS) 座艙儀表技術演進 S-70C 座艙環境簡介 S-70C 座艙環境簡介 F5E 座艙環境及飛行操作簡介 操縱力感系統 操縱力感系統 操縱力感系統 抬頭顯示器 空速錶 功能: 指示飛機之空速及顯示馬赫數 指示80至850浬/時及0.5至 2.2馬赫數之空速 紅色指針:最大許可之空速 指標定位指針 旋鈕:控制指標定位指針 姿態儀 功能:顯示飛機俯仰與滾轉之姿態 IDF 座艙環境及飛行操作簡介 IDF 座艙環境及飛行操作簡介 IDF 座艙環境及飛行操作簡介 IDF 座艙環境及飛行操作簡介 IDF 座艙環境及飛行操作簡介 IDF 座艙環境及飛行操作簡介 IDF 座艙環境及飛行操作簡介 美國模擬演訓發展史 1985 - 2000 DIS 的前身- SIMNET 部隊戰術訓練 鏈結 100 台坦克模擬器 使用沙漠風暴戰爭場景來進行模擬 在 1986 年連線模擬 技術特性 模擬 50 平方公里及3.5公里可見範圍的地形 模擬白天戰場，提供發射與爆炸的視覺效果 坦克模擬系統沒有動感平台 模擬坦克藉由網路互相傳遞運動訊息 Distributed Interactive Simulation(分散式互動模擬) 制定完整的“通訊協定”來提供各種模擬器透過網際網路來進行交互運動模擬 設計標準的“資料型態”來互相傳遞模擬系統的狀態訊息與相關資訊 1995年成為國際IEEE 1278標準 High Level Architecture(高階模擬架構) 制定支援分散式互動模擬的方法 模擬系統設計者不需直接實作“通訊協定”，而是使得模擬系統成為分散式作業系統 Run Time Infrastructure (RTI)的應用程式之一。 傳輸“資料型態”是以表格方式紀錄，類似軍方密碼簿。 取代原有的 DIS 與 ALSP 標準 由美國國防部明令規定。 於2000年9月成為國際IEEE 1516的標準。 Scenario腳本 warfare電戰 慣性軸 體軸 線速度分量 u, v, w 角速度分量 p , q, r 運動方程式是一組一階聯立非線性常微分方程式 要知道飛機的姿態必須要知道Body axis 對於慣性軸的相對角度，此相對角度是由三個尤拉角?，?，?來表示(參考圖2-4-3)。知道?，?，?即可知道體軸（飛機）相對於慣性座標的姿態。但?，?，?無法直接量得，因為量角度或量角速度的感測器是放在飛機上，所以量到的是體軸的角速度ｐ，ｑ ，ｒ，而非尤拉角的角速度。因此有必要將二者的關係建立起來。 但?，?，?無法直接量得，因為量角度或量角速度的感測器是放在飛機上，所以量到的是體軸的角速度ｐ，ｑ ，ｒ，而非尤拉角的角速度。因此有必要將二者的關係建立起來。三式可將三個尤拉角速度用p q r 表示之再將三個尤拉角速度積分, 即得三個尤拉角; 絕對速度用Euler angle與 有了三個尤拉角, 吾人就可知道飛機在天空中的姿態(由地面的觀察者來看)。 事實上美國從1985年就開始研究如何制定完整且標準的通訊協定、資料型態、與場景格式等規格來實現上述三個原則，經過15年的發展，從1985年的SIMNET到1990年的DIS及隨後的ALSP 集合階模擬協定，目前的規格標準就是所謂的高階模擬架構(HLA)，而此高階模擬架構(HLA)目前已成為國際標準，為世界各國所採用。 SIMNET系統是於1986完成，總共鏈結 100 台坦克模擬器，而且是以沙漠風暴戰爭場景來進行模擬。 美國接著在1989年藉由SIMNET系統的經驗，制定出DIS規格，1995年經過國際認證成為國際唯一的網路模擬標準。 DIS規格定義了完整的“通訊協定”與“資料型態”來鏈結各種模擬系統 在成功的發展DIS規格後，美國接著制定出高階模擬架構 (HLA)的標準，此架構是DIS規格與ALSP規格的精進版本，使得網路模擬系統的設計與發展更為制式化且更為容易。而此高階模擬架構 (HL