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基于VC和VegaPrime联合开发的巡航导弹仿真系统研究

第41卷第1期中南大学学报(自然科学版) V ol.41No.1 2010年2月Journal of Central South University (Science and Technology) Feb. 2010基于VC和Vega Prime联合开发的巡航导弹仿真系统研究

彭亮,黄心汉

(华中科技大学控制科学与工程系,湖北武汉,430074)

摘要:对基于Visual C++和Vega Prime软件的巡航导弹仿真系统进行开发研究。其步骤是:通过Matlab/Simulink 软件将已建立的导弹六自由度数学模型进行仿真,获取导弹的位置、速度等信息;然后,通过Multigen Creator 软件建立导弹的实体模型,并用Vega Prime软件进行视景仿真;采用Visual C++进行系统集成,建立基于三者相结合的导弹实时参数感知仿真试验平台;最后,以所建立的导弹在自由空间飞行的运动仿真系统为例,验证该试验平台的可行性和实用价值。仿真结果表明:采用此方案能够在虚拟环境中比较真实地模拟巡航导弹的运动,对导弹的动力学模型和控制系统的验证和改进有一定的参考价值。

关键词:导弹;仿真系统;Visual C++软件;Vega Prime软件;Matlab/Simulink软件

中图分类号:TP391.9, TJ761.12 文献标志码:A 文章编号:1672−7207(2010)01−0219−06

Simulation system of cruise missile using VC and Vega Prime

PENG Liang, HUANG Xin-han

(Department of Control Science Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China)

Abstract: The system’s development research was completed based on Visual C++ and Vega Prime softwares. The procedures were as follows. The information of missile’s position and position and so on were obtained by the simulation of missile’s six degrees of freedom mathematical model based on Matlab/Simulink software. Missile’s physical model was established using Multigen Creator software, and the model was used by Vega Prime software to drive Visual simulation. Finally, the feasibility and practical value of this simulation experimental platform were demonstrated by creating a free-flying simulation of missile in free-flying space. The simulation results indicate that this method is helpful in confirmation and improvement of cruise missile dynamics model and control system.

Key words: missile; simulation system; Visual C++ software; Vega Prime software; Matlab/Simulink software

巡航导弹作为远程精确制导的高技术武器装备,已成为以“非接触精确打击”的重要武器。建立巡航导弹实时视景仿真系统,可以降低其研制和开发的费用和周期,减少巡航导弹遇到内部故障或在不可预见的复杂战场环境中导致故障的可能性,有利于研究人员的研究和开发。虚拟现实仿真技术是20世纪80年代末发展起来的一项仿真技术,它以良好的沉浸感、逼真度和人机交互性能已应用于军事、航空航天、建筑、娱乐和医疗等领域[1−2]。一般的基于PC环境下开发的仿真系统侧重于视景沉浸感的表现或运动模拟。应用C++等高级编程语言开发的仿真系统往往注重于物体的运动模拟,开发代码繁复,开发周期长,可靠性
低,不利于系统的维护。而采用Vega Prime等仿真软件能对虚拟环境进行快速开发[3],但对于运动的模拟效果一般。为此,本文作者首先对巡航导弹进行受力分析,建立导弹的六自由度动力学方程,然后,利用Matlab/ Simulink软件建立巡航导弹的数学模型,建立巡航导弹的运动仿真系统;利用Multigen Creator软件建立巡航导弹的实体模型,并运用Vega Prime软件建立视景仿真系统;最后,利用Visual C++将2个系统

巡航导弹作为远程精确制导的高技术武器装备,已成为以“非接触精确打击”的重要武器。建立巡航导弹实时视景仿真系统,可以降低其研制和开发的费用和周期,减少巡航导弹遇到内部故障或在不可预见的复杂战场环境中导致故障的可能性,有利于研究人员的研究和开发。虚拟现实仿真技术是20世纪80年代末发展起来的一项仿真技术,它以良好的沉浸感、逼真度和人机交互性能已应用于军事、航空航天、建筑、娱乐和医疗等领域[1−2]。一般的基于PC环境下开发的仿真系统侧重于视景沉浸感的表现或运动模拟。应用C++等高级编程语言开发的仿真系统往往注重于物体的运动模拟,开发代码繁复,开发周期长,可靠性低,不利于系统的维护。而采用Vega Prime等仿真软件能对虚拟环境进行快速开发[3],但对于运动的模拟效果一般。为此,本文作者首先对巡航导弹进行受力分析,建立导弹的六自由度动力学方程,然后,利用Matlab/ Simulink软件建立巡航导弹的数学模型,建立巡航导弹的运动仿真系统;利用Multigen Creator软件建立巡航导弹的实体模型,并运用Vega Prime软件建立视景仿真系统;最后,利用Visual C++将2个系统

收稿日期:2009−05−12;修回日期:2009−08−10

基金项目:国家自然科学基金资助项目(69580003)

通信作者:彭亮(1976−),男,湖南娄底人,博士,从事机器人与信息融合研究;电话:13296690996;E-mail: pengliang1203@http://www.doczj.com/doc/d9c182e84693daef5ef73d83.html

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