科创中国

本项目研发建立了面向弹道导弹全过程的分布式仿真平台，实现了导弹导航、制导、控制和探测系统的全过程协同仿真，取得的创新性成果包括： 1.   研究建立了一个面向弹道导弹全过程的分布式仿真平台，包括导航、制导、控制和探测的协同仿真（包含数字仿真和半实物仿真），为弹道导弹的方案论证、系统设计和性能评估提供了高效率、低成本的试验手段； 2.   为克服分布式仿真由于步长滞后和网络延迟导致系统发散的缺陷，研究提出了一种新型分布/并行控制系统仿真算法，该算法自动地合理划分直通模型/非直通模型的分布结构，使导航、制导、控制和探测分系统在积分步长不一致时能够稳定、收敛且可控； 3.   建立了仿真节点间交互数据的发布/订购机制，基于光纤总线和反射内存卡构建了实时网络，并通过远程中断实现网络时间同步，实现了一种比现有分布式仿真标准规范（HLA等）更高效的数据交互机制，实现了十微秒级的数据延迟； 4.   为实现数字仿真和半实物仿真的协同集成，研发了一个仿真综合管理平台，实现了完整的仿真流程管理。该平台集成了4个独立工具（试验配置、模型类型定义、模型参数描述、代码生成）及相应的6个功能模块（分布式仿真引擎、远程部署及节点管理、试验资源库管理、数据显示与分析、数据记录）。 成果对应的技术指标为： 1.   通信量平均500字节/毫秒的情况下，实现了平台最小仿真周期<=1毫秒，平均数据延迟约13.228微秒； 2.   支持弹道导弹导航、制导、控制和探测全过程仿真的集中式管理台操作，相比于实施前的多节点试验操作，仿真试验时间缩短约7倍。 目前该平台在北京航天自动控制研究所的某重大型号弹道导弹控制系统方案论证中得到了应用，在保持仿真平台稳定性、缩短仿真试验时间方面效果显著。同时，本项目中的成果可推广到其它导弹型号的论证优化，具有广阔的应用前景和重大的军事效益。