基于hla合成孔徑雷達(dá)分布式仿真的研究

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1、摘要摘要合成孔徑雷達(dá)(sAR：syntlleticApertllreR丑dar)計算機(jī)仿真系統(tǒng)的建立將為雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計及性能分析、電子戰(zhàn)條件下雷達(dá)抗干擾能力的評估提供重要的手段和工具。另一方面，基于己成為IEEEl516標(biāo)準(zhǔn)的高層次體系架構(gòu)(HLA：Hi出LevelArcllitecture)的分布式仿真系統(tǒng)具有良好的互操作性、可重用性、可擴(kuò)展性和協(xié)同性。因此，研究基于HLA的雷達(dá)分布式系統(tǒng)仿真技術(shù)，對加速標(biāo)準(zhǔn)化的雷達(dá)分布式仿真系統(tǒng)的建立、完善和推廣具有重要的意義。本文在參閱了大量合成孔徑雷達(dá)和HLA仿真設(shè)計的相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，圍繞著基于HLA的機(jī)載sAR系統(tǒng)

2、的分布式仿真軟件的設(shè)計進(jìn)行了深入的研究。主要的研究內(nèi)容包括：1．介紹了分布式系統(tǒng)仿真及合成孔徑雷達(dá)模擬技術(shù)的發(fā)展歷程。2．從系統(tǒng)的角度介紹了機(jī)載合成孔徑雷達(dá)原理，包括正側(cè)視下條帶測繪的機(jī)載sAR回波信號的建模、成像算法的介紹及系統(tǒng)參數(shù)的選取等。3．介紹了HLA的一些基本概念，討論了與本仿真系統(tǒng)設(shè)計密切相關(guān)的聯(lián)邦運行支撐環(huán)境RTI、對象模型模板、FEDEP模型及聯(lián)邦管理、聲明管理、時間管理。4．按照軟件設(shè)計開發(fā)的流程，闡述了基于HLA的機(jī)載sAR系統(tǒng)分布式仿真軟件的設(shè)計思路，重點分析了回波產(chǎn)生、成像處理聯(lián)邦成員的開發(fā)過程，并詳細(xì)的說明了對于其中的設(shè)計難點，如計算量

3、的分化、聯(lián)邦成員間的通信、時間管理、同步等的考慮和解決方案。關(guān)鍵詞：合成孔徑雷達(dá)(SAR)、分布式系統(tǒng)仿真、高層體系結(jié)構(gòu)(HLA)、時間管理獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。硌乒叢享吼年月日關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本學(xué)位論文作者完全了解電子科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)

4、保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)電子科技大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。曰第一章緒論1．1分布式系統(tǒng)仿真發(fā)展現(xiàn)狀系統(tǒng)仿真，簡言之，就是進(jìn)行模型試驗，它是指通過系統(tǒng)模型的試驗去研究一個己經(jīng)存在的或正在設(shè)計中的系統(tǒng)的過程。隨著數(shù)字計算機(jī)硬件與軟件的發(fā)展，從20世紀(jì)70年代開始，數(shù)字計算機(jī)仿真也迅速發(fā)展起來。數(shù)字計算機(jī)仿真的特點11】是精度高、重復(fù)性好、通用性強(qiáng)、價格便宜等。數(shù)字計算機(jī)仿真發(fā)展到今天，受社會需求因素的推動和相關(guān)技術(shù)的牽引，仿真

5、技術(shù)有了很大的發(fā)展，仿真活動的方式也發(fā)生了很大的變化，其中一個重要的特點是從集中式發(fā)展到了分布交互發(fā)展。分布交互仿真(DIS)是指采用協(xié)調(diào)一致的結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議和數(shù)據(jù)庫，通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)，將分散在各地的仿真設(shè)備互聯(lián)，形成可參與的綜合性仿真環(huán)境。1．1．1分布交互仿真發(fā)展簡史嗍分布式交互仿真(DistributedInte柏ctiveSimulation，DIS)起源于美國國防高級研究計劃局(DARP：A)和美國陸軍在1983年共同制定的sIMNET(sifnulationNetWorking)計劃。其最初目的是將各軍兵種、單兵使用的仿真器連接到網(wǎng)絡(luò)上，形成一個

6、共享的仿真環(huán)境，進(jìn)行各種復(fù)雜任務(wù)的綜合訓(xùn)練。sIMNET是仿真技術(shù)發(fā)展過程中的重要里程碑，它提出的新思想、新概念為分布交互仿真標(biāo)準(zhǔn)的制定奠定了基礎(chǔ)。在SIMNET的基礎(chǔ)上，美國軍方與工業(yè)界進(jìn)一步發(fā)展了異構(gòu)型網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的分布式交互仿真技術(shù)——DIS，其目的是將不同時期的仿真技術(shù)、不同廠家的仿真產(chǎn)品和不同用途的仿真平臺集成在一起，可以互相交互。DIS標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議的核心是建立了一個通用的數(shù)據(jù)交換環(huán)境，通過協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PmtocolDataunit，PDU)的使用，支持異地分布的真實、虛擬和構(gòu)造的平臺級仿真之間的互操作。在DIS發(fā)展的同時，DARPA發(fā)起了一個聚合級分布式

7、作戰(zhàn)仿真的實驗，隨后委托Mitre公司對實驗進(jìn)行分析研究。Mitre公司對照SIMNET對實驗進(jìn)行了技術(shù)分析，提出了聚合級仿真協(xié)議(AggregateLevelSimulationProtocol，ALSP)。ALSP的目標(biāo)是使現(xiàn)有的多個聚合級作戰(zhàn)仿真應(yīng)用可以通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)相互交互，電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文ALSP吸取了SIMNET技術(shù)中的一些原則，如沒有中心節(jié)點、地理分布、自主屬性和基于消息的協(xié)議等，同時發(fā)展了系列聚合級仿真所需的技術(shù)：時間管理、數(shù)據(jù)管理和體系結(jié)構(gòu)等。SIMNET、DIS、ALSP都是同類功能仿真應(yīng)用互聯(lián)，只有有限的互操作性，并且它們的通信

8、方式浪費大量的系統(tǒng)資源，