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飞行模拟训练中的电磁环境仿真系统实现

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ELECTROMAGENETIC ENVIRONMENT SIMULATION FOR FLIGHT SIMULATION TRAINING
A Master Thesis Submitted to University of Electronic Science and Technology of China
密级
副 教 授
学
位
论
文
飞行模拟训练中的电磁环境仿真系统实现
勾儒渊
指导教师
付毓生 电子科技大学
副 教 授 成 都
申请学位级别 提交论文日期
硕士 2016.05.06
学科专业系统工程源自论文答辩日期 2016.05.23
学位授予单位和日期 答辩委员会主席 评阅人
电子科技大学 2016 年 6 月
注 1：注明《国际十进分类法 UDC》的类号。
I
ABSTRACT
ABSTRACT
With the development of the computer simulation technology, the simulation training based on computer can simulate various battlefields at low cost, which is important to military training. The system described in this thesis is a subsystem of a flight simulation training for a military training center. This system first simulates all the entity electronic equipements in run-time infrastructure environment online real-timely, and realizes providing the interaction data of the entity electronic equipements for the the simulation training. The function of this subsystem is to provide electromagnetic environment simulation data for other parts ， that makes the whole training to run in a more realistic battle environment. This system uses the functional simulation order to meet the real-time data transmission requirements. The specific works and contributions of this thesis are as follows: 1. Each signal source model in electromagnetic environment is studied, such as radar signal model, the active interference model and passive interference model. Signal models and signal processes are programed with C language that makes the simulation run efficiently. 2. The system is designed under the high level architecture (HLA) structure, which simplifies the program structure and transmits data among subsystems efficiently, and thus the real-time performance of training is improved significantly. 3. The system is designed by observer pattern and mediator pattern, which abandons the traditional polling simulation model and improves the capacity of simulation objects.The geographic information system (GIS) and user interface (UI) are added into this system, which makes the simulation system more intuitive. 4. The project is finished successfully through the software design of the above-mentioned works and the joint debugging with the whole system. The electromagnetic environment simulation system involves all kinds of electronic equipment, and realizes the interference and anti-interference training . This system can enhance soldiers' ability in electronic warfare, which has significant influence on modern military training. Keywords: high level architecture (HLA), electromagnetic environment, radar signal, jamming signal
电 子 科 技 大 学
UNIVERSITY OF ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA
硕士学位论文
MASTER THESIS
论文题目 飞行模拟训练中的电磁环境仿真系统实现
学科专业 学 号 作者姓名 指导教师
分类号 UDC 注 1
系统工程 201321190124 勾儒渊 付毓生
摘要
摘
要
随着计算机仿真技术的发展，基于计算机仿真的模拟训练具有成本低、可以 模拟多种场景的特点，因此模拟训练受到了广泛的重视。本文所描述的系统就是 为模拟训练中心设计的飞行模拟训练中的一个分系统，该系统在国内首次将各种 实体中的电子设备运用运行支撑环境 (Run-Time Infrastructure,RTI) 联网实时地仿 真，从而实现了实时为模拟训练提供实体中电子设备相互作用的数据和依据。本 系统的任务就是根据当前模拟训练的场景，依据原理并参照使用手册，采用尽可 能逼真且能实时运行的模型进行运算产生相应数据，然后发送给飞行模拟训练中 的其它分系统，这提高了模拟训练的真实性。本系统需要实时地为其它分系统提 供仿真数据同时仿真对象类型多，因此本系统采用功能性仿真以达到这一需求。 本文具体的工作和贡献如下： 1.本文对电磁环境中的各个信号源模型进行了研究和分析，包括雷达信号模 型、有源干扰模型和无源干扰模型并参照使用手册，选用尽可能逼真且简化的模 型，然后将模型和信号处理过程转换为 C 程序，使信号仿真达到实时运行。 2.本系统是在高层仿真体系的结构体系下进行设计， 这样使系统设计者专注于 功能结构的设计减少了系统对于信息交互的设计，并且使系统与其它系统的信息 交互速度提高。在国内模拟训练领域首次采用 RTI 作为数据交互工具，并应用于 其它分系统，满足了各分系统之间数据交互的实时性，从而联网飞行模拟训练能 得以实现。 3.通过对系统中仿真模型的抽象， 使用了设计模式中的观察者模式和中介者模 式对系统进行设计，摈弃了每仿真一个对象都要遍历所有仿真对象的传统仿真方 式，提高了系统的仿真对象的容量与仿真的实时性。利用电子地图和人机交互界 面动态显示各个仿真对象的仿真状态，使仿真系统更加直观。 4.通过以上步骤的工作内容实现软件设计，并参与总体系统的联合调试，圆满 完成项目。 本文设计的电磁环境仿真系统涉及到了各种电子设备，实现了雷达的干扰与 抗干扰演练，能提高训练人员对机载电子设备的熟悉程度和应对复杂电磁环境的 能力。 关键字：HLA，电磁环境，雷达信号，干扰信号
Major: Author: Advisor: School :
Systems Engineering
Gou Ruyuan
Associate Professor Fu Yusheng School of Communication & Information Engineering
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 年 月 日
论文使用授权
本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全 部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。 （保密的学位论文在解密后应遵守此规定） 作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日

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美国ALQ-167“愤怒的小猫”电子战吊舱

美国ALQ-167“愤怒的小猫”电子战吊舱

美国A1Q∙167“愤怒的小猫”电子战吊舱目录前言 (1)1 .发展背景 (2)2 .系统特点 (2)3 .测试情况 (3)4 .名称来源 (5)5 .“恼怒的小猫”对我威胁影响分析 (5)5.1.概述 (5)5.2.研发背景 (6)5.3.作战性能 (6)5.4.威胁评估 (7)6.小结 (7)前言2023年4月，美国空军在一架MQ-9A“死神”无人机上对电子战设备进行了测试。

空军第556测试和评估中队完成了对“死神”无人机的初步地面和飞行测试，该无人机配备了“愤怒的小猫”(AngryKitten)A1Q-167电子对抗吊舱,A1Q-167吊舱为MQ-9提供了针对地面和空中威胁的高强度电子攻击(EA)能力。

该吊舱由佐治亚理工学院研制，此前己在F-16战斗机等平台进行了测试。

图12023年4月10日至28日，第556测试和评估中队在内华达州克里奇空军基地使用“愤怒的小猫”A1Q-167电子对抗(ECM)吊舱完成了MQ-9A“死神”的第一轮地面和飞行测试1.发展背景A1Q-167“愤怒的小猫”电子战吊舱大约在十年前由佐治亚州理工学院作为训练吊舱研发，用于在空军测试和训练任务期间模拟敌方电子攻击信号。

该吊舱试图创建一个电子战系统，通过机器学习和易于更新的软件更快地适应新的威胁;是一种可快速收集并分析电磁频谱信号，同时可以通过人工智能学习，自主生成最佳作战方案的认知型电子对抗系统。

2016年，“愤怒的小猫”作为训练吊舱装备于美扮演红军F-16战机上，主要用于模拟敌方电子战行动。

但由于在训练中展现出极强的作战能力、灵活性以及重新编程能力，美空军空中作战司令部决定将其转换为战斗版本，用来干扰敌方传感器。

2023年，美国空战司令部建议将四个吊舱改装成战斗吊舱，以提供针对敌方射频威胁系统的攻击能力，而不是模拟攻击。

在为期两周的测试中，自卫干扰吊舱的任务数据文件软件连夜更新，以提高每天针对威胁的性能。

2.系统特点A1Q-167“愤怒的小猫”电子战吊舱包含一个猫形管，大量电子元件被集成在猫形管里。

飞行模拟器进场着陆导航仿真的研究与实现

飞行模拟器进场着陆导航仿真的研究与实现

飞行模拟器进场着陆导航仿真的研究与实现摘要：导航系统仿真是飞行模拟器航电仿真系统的重要组成部分，而进场着陆导航又是导航系统仿真中最复杂的一部分。

关于航线导航仿真，已经有许多可行的方法，本文重点研究飞行模拟器进场着陆时的导航仿真方式，并建立相应的导航仿真模型，实现进场着陆导航仿真。

关键词：飞行模拟器；导航仿真；罗盘；塔康；微波；自主导航；进场；着陆1引言飞机进场着陆导航仿真是导航系统仿真的重要组成部分。

相对于航线导航，进场着陆对导航系统提出了更高的要求，在水平和垂直方向，需分别为飞行员提供精确的方位信息和高度信息[1]。

某型飞机进场过程可分为两个阶段：进入最终进场点（FAF）和对准跑道（RWY）。

在FAF阶段，可选择自主导航、罗盘或塔康导航等方式；在RWY阶段，可选择自主导航、微波着陆设备或塔康导航等方式。

飞机准备进场着陆时，飞行员选择要降落的机场及导航方式，根据导航系统的指示飞到机场附近，完成第一阶段后切入RWY，然后对准跑道，最后完成降落。

模拟飞机进场着陆导航时，首先要建立机场导航数据库，实现对机场导航台站、跑道参数的抽象化表示；其次，针对进场着陆的各个阶段建立导航模型，输出相应导航、引导信息；最后，将相应导航模型组合，生成导航仿真软件，读取机场数据库信息和飞机位置、姿态信息，解算出导航指令，引导飞机着陆。

导航仿真软件与座舱模拟系统、飞行仿真系统、视景显示系统交联，可逼真模拟该型飞机进场着陆导航过程。

同时，该研究成果也可应用于其他飞机模拟器进场着陆导航的仿真。

2机场数据库机场数据库包括跑道数据、机场导航台数据以及机场着陆参数等，不含跑道灯光及其它机场标志，相关数据见表1。

表1 机场数据库相关数据建立机场数据库时，最关键的是数据来源问题。

若能获得实际的机场数据，则只需按格式填入数据库中，若相关数据缺失，也可根据现有数据计算后得到。

比如，已知跑道中心经度、纬度、高度、真航向，转弯速度、坡度，求远台、近台、塔康台、航向台、下滑台的经纬高，也可求解FAF点经纬度和FAF圆半径。

三人太空行题库

三人太空行题库

学习强国“太空三人行”题目150题及答案据悉，学习强国将于11月29到12月29日期间上线“太空三人行”竞赛项目，由系统随机匹配三个人比赛，获得方将获得火箭一枚，前60的用户将有机会获得航天文创产品。

从互联网搜集了“太空三人行”题目150题及答案，供大家参考。

1、《2021年中国的航天》白皮书指出，未来五年，中国将利用天宫空间站、嫦娥系列探测器、天问一号探测器等空间实验平台，开展空间环境下的生物、生命、医学、材料等方面的实验和研究，持续深化人类对____的认知。

A.基础科学B.应用科学正确答案：基础科学2、《2021中国的航天》白皮书指出，未来五年，中国将继续实施月球探测工程，发射嫦娥七号探测器、完成月球极区____和阴影坑飞跃探测。

A.软着陆B.高精度着陆正确答案：高精度着陆3、《2021中国的航天》白皮书指出，未来五年，中国将继续实施月球探测工程，完成嫦娥八号任务关键技术攻关，与相关国家、国际组织和国际合作伙伴共同开展____建设。

A.国际月球科研站B.探测器正确答案：国际月球科研站4、1964年7月19日，我国第一枚载有大白鼠的生物试验火箭发射升空。

____A.正确B.错误正确答案：正确5、1992年9月21日，中央决定实施载人航天工程，并确定了我国载人航天工程“三步走”的战略规划，称____。

A.“921”工程B.三步走工程正确答案：“921”工程6、1999年11月20日，我国第一艘无人试验飞船____从酒泉大漠腾空而起，飞向太空，中华民族的飞天之梦开始实现。

A.东方红一号B.长征一号C.神舟一号正确答案：神舟一号7、2001年1月10日，神舟二号无人飞船在____运载火箭的托举下发射升空。

A.长征二号丙B.长征二号F正确答案：长征二号F8、2002年3月25日，神舟三号飞船于____卫星发射中心发射升空。

神舟三号增加了逃逸和应急救生功能。

此次任务中，科研人员在飞船里安装了形体假人及人体代谢模拟装置、医监设备和舱内辐射环境监测设备等，并进行了相应试验。

电磁阻尼原理及应用实例

电磁阻尼原理及应用实例

电磁阻尼原理及应用实例电磁阻尼原理是指通过电磁感应的方式，利用磁场对电流进行阻尼或者衰减。

在电磁阻尼中，电磁感应产生的感应电流会产生额外的磁场，从而和原有磁场相互作用，形成阻尼、衰减的效果。

电磁阻尼的原理可以应用于各种装置和系统，下面将介绍几个具体的应用实例。

1.电磁阻尼器电磁阻尼器是利用电磁阻尼原理制作的一种装置，常见于物理实验室中的台式仪器或挂钟上。

电磁阻尼器由一个电磁铁和一个磁铁组成，当电流通过电磁铁时，感应电流会产生一个与电磁场方向相反的磁场，从而减缓或阻止磁铁的运动。

通过调节电流的大小，可以控制磁铁的运动速度和稳定性。

2.航空航天器中的姿态控制系统在航空航天器中，姿态控制系统起到保持飞行器稳定的作用。

其中的电磁阻尼器通常用于补偿飞行器受外界干扰而产生的不稳定力矩。

当飞行器受到外界干扰时，电磁阻尼器会根据感应电流和磁场的相互作用，产生反向的力矩来抵消外界干扰，从而保持飞行器的稳定飞行。

3.汽车避震系统汽车避震器是一种用于减缓和阻尼汽车震动的装置。

在传统的汽车避震器中，通常使用液压的阻尼器。

然而，近年来，一些高端汽车采用了电磁阻尼器来替代传统的液压阻尼器。

电磁阻尼器能够根据车辆的震动情况，通过感应电流的变化来实时调整阻尼，以提供更舒适和稳定的行驶体验。

4.振动台振动台是一种实验设备，通常用于模拟地震、风荷载等外界环境对建筑物、桥梁等结构的影响。

振动台中的电磁阻尼系统可以用来模拟和调节不同的地震波形和振动频率，从而进行结构的抗震性能研究和测试。

通过调节电磁阻尼器的电流，可以控制振动台的振动幅度和频率，使之符合实际环境的要求。

5.悬挂系统电磁阻尼原理在悬挂系统中也有应用。

一些高速列车和地铁车辆采用了磁悬浮技术，其中就包括电磁阻尼原理。

磁悬浮列车采用电磁铁和磁导体之间的相互作用，通过电流的调节来实现列车的悬浮和稳定运行。

这种方式具有悬挂稳定性好、摩擦小、噪音小等优点，能够实现高速、平稳、安静的运行。