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DWK 神州普惠 数字武器 仿真模拟 开发平台
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简介:DWK基于HLA技术和MDA思想,为用户提供了构建数字武器对抗仿真系统的开发平台,不仅节约时间和经费而且其开发的系统可维护性和重用性强。DWK既可以用于武器效能评估系统开发,又可以用于战术训练系统开发。
公司:北京神州普惠科技有限公司
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DWK基于HLA技术和MDA思想,为用户提供了构建数字武器对抗仿真系统的开发平台,不仅节约时间和经费而且其开发的系统可维护性和重用性强。DWK既可以用于武器效能评估系统开发,又可以用于战术训练系统开发。


DWK是对抗仿真应用系统的高层开发平台。为了适应复杂仿真系统的需求、仿真模型的重用和计算机仿真技术的发展,DWK采用了HLA技术,它可以方便地实现分布运行集中控制、模型重用等仿真工作。DWK主要由开发工具、通用仿真模块和专业联邦成员组成,其中专业联邦成员包括相应的HLA框架和其数学模型。我们主要为用户提供开发工具和通用仿真模块,同时根据用户的需要,我们还为用户定制专业联邦成员,这些联邦成员的数学模型来源于教科书,可以满足用户一定仿真精度的要求,并且用户还可以非常方便地更换其数学模型。

使用DWK,用户可以不了解HLA技术,只要将自己的仿真模型添加到DWK中就可以实现对抗系统的建模与仿真。用户可以将主要的精力放在专业数学模型的开发和改进之上,仿真的控制和协同由DWK来完成。DWK避开了复杂的协同仿真的开发工作,降低了学习曲线,提高了用户的工作效率。

DWK提供效能分析和战术训练两种仿真模式。利用效能评估工具可对仿真对象的效能做出科学的判断;战术训练通过GL Studio开发的模拟真实设备的操作界面和丰富的指挥参考信息,来对指挥人员和武器操作员进行战术使用训练。

DWK适用于对作战场景中的装备、装备部件进行仿真,军方装备部门、地方工业部门都可以利用DWK测试武器装备在对抗条件下的效能和进行装备的使用训练。

DWK的仿真流程

 

我们把一个仿真过程分为三个阶段:仿真前、仿真中和仿真后,仿真前模型的建立、验证、选择;参数的设置、调整和仿真后数据的保存、处理,这些工作与仿真中的工作同等重要,也决定着仿真的成败。DWK的模块完全覆盖了这三个阶段,可以真正完成对整个仿真过程的支持。

 

  仿真前主要是仿真系统的开发、调试阶段和仿真模型选择、参数调整等仿真试验设计阶段,DWK提供了四个工具模块支撑开发、调试和试验设计;

 

  仿真中是仿真的运行阶段,DWK提供了三个工具模块,与仿真前阶段开发测试好的若干联邦成员构成DWK的运行集合,进行作战仿真;

 

   仿真后主要是仿真数据后处理,DWK提供了两个工具模块支撑。在仿真中每个联邦成员会记录各自的仿真数据,通过计算评估模块即可将数据导入数据库,进行管理和数据分析。同时还可以使用这些仿真数据进行仿真回放。

DWK工具模块 

 

建模模块

 

DWK的建模模块包含FOM/SOM建模、联邦成员HLA代码框架自动生成和数学模型建模三部分。

 

FOM/SOM建模提供了FOM/SOM文件编辑器,它基于HLA1516标准,可编辑HLA的对象类、交互类、自定义数据类型等,通过图形化界面来完成发布订阅工作。并且其还遵循BOM标准,支持BOM技术在HLA中的应用。


 

根据SOM自动生成联邦成员HLA代码框架,自动完成其发布订阅。可以根据向导生成不同的VC 2003/2005项目,例如控制台工程、基于对话框、单文档/多文档的工程等。配合SDK还可以任意调整自动生成的代码框架。


 

使用建模模块建立数学模型时,用户可以根据仿真的不同需求,灵活地把自己的仿真模型拆分成为不同的组件,定义好每一个组件的接口方法,将组件的实现直接编译成DLL,并将相关的信息和对应的DLL导入模型数据库,每个组件可有多种DLL实现(每种实现对应一种模型算法)。在具体的作战仿真中,可以灵活地替换DLL,实现模型重载,比较不同算法、战法之间的差异。对于每个数学模型还可以自定义其初始参数,例如实体RCS、中心位置等等。建模模块支持用户使用Matlab建立的数学模型。

软件开发工具包SDK

 

l  SDKDWK各个模块的基石,用户使用它可以扩展DWK,开发自己的DWK

 

l  SDK内嵌高效、稳定的HLA运行状态机,保证了联邦成员的高效、稳定运行;

 

l  HLA的基本API进行了封装,API数量大大减少,降低了HLA的开发难度,减少了开发工作量;

 

l  SDK中自动完成了对数据库的操作,用户开发联邦成员的时候不需要考虑数据库的存在;


 

SDK中还做了DLL调用和数据记录的封装。

 

导演控制模块Scenarior

 

这是一个集兵力生成和仿真控制于一身的模块。兵力生成主要完成对抗态势的设置,指定和编辑作战地图,可以设置不同分辨率的多层地图,并对图层进行标定;添加兵力实体库,设置兵力的各种属性;设置兵力的初始位置、速度、航向等参数;确定攻防关系;选择数学模型实现;进行智能路径规划;设置兵力搭载、兵力聚合等功能。


 

仿真控制可以设置仿真类型,选择效能评估还是战术训练;选择单趟仿真还是多趟仿真;选择每趟仿真和整个仿真结束的条件;进行联邦成员的运行部署,可以将不同的联邦成员分布在局域网内不同的计算机上,提高运行效率;显示仿真时钟、墙钟,调节仿真节拍,运行、暂停、停止整个仿真;提供全局二维态势显示,实现态势导航等。

 

测试模块Tester

 

HLA应用涉及多人开发的多个联邦成员,其调试问题一直困扰着开发者,因此DWK提供了一个测试工具。测试模块可以发送任何一个联邦成员所接收的数据;也可以接收任何一个联邦成员所发送的数据,并把这些数据显示在界面上。它可以测试任何一个联邦成员的发布/订阅的对象类/交互类数据,可以测试同步点、时间推进等功能,可以监视MOM信息,同时还可以对联邦成员的鲁棒性进行测试。

 

测试模块可以单步进行测试,也可以连续运行进行测试;可以对任何一个联邦成员进行一对一测试,也可以在多个联邦成员调试的时候进行一对多测试。

 

三维显示模块3DVisualizer

 

三维显示模块是基于三维视景软件CreatorVega Prime开发的,是针对视景显示的通用模块,适用于各类作战场景的显示。它可以运行于HLATCP/IP和反射内存卡等协议上,具有良好的可扩展性。它利用虚拟现实技术逼真再现作战双方的对抗过程,实时接收仿真系统发送过来的数据,直观地进行三维显示,可以形象地了解作战过程和作战效果。

 

三维显示模块还提供3DWorld三维实体库,其包含300多个3D实体模型,涵盖国内外海陆空等领域。

 

    可以随时加入仿真,也可以随时退出仿真;

 

  根据态势生成文件自动加载可视化模型;

 

  显示菜单动态生成;

 

  视点可以选择跟踪红//蓝三方的实体;

 

  可以选择自由观察和跟随观察等方式;

 

  可以实时显示实体信息;

 

  实现了视景多窗口显示和多通道显示;

 

    三维特效采用了插件技术,无需修改程序,添加、更改非常方便;

 

    离线时还可以用于记录数据的回放。

态势显示模块2DViewer

 

态势显示模块可以随仿真同步运行,也可以在回放中使用,用户可以清晰地观察到红蓝对抗态势的变化。在运行过程中若选择红方,可以看到所有红方和白方的兵力,还可以看到红方探测到的蓝方兵力。同样,若选择蓝方,可以看到所有蓝方、白方的兵力和蓝方探测到的红方兵力


计算评估模块Analyser

 

计算评估模块可将仿真过程中记录的数据导入到数据库中,并对导入的数据进行分析处理,完成作战效果最终评估,其提供3种数据处理方式:

 

1、常规数据处理,包括数值分析和绘制对应统计图等;

 

2、基于Plug-In插件技术的自定义数据处理算法集成,这样既满足了数据处理的特殊需求,又解决了数据处理中的保密问题,并且DWK还提供了层次分析法的评估算法插件;

 

3、把数据导出为通用的数据文件,方便用户使用其它分析处理工具。

 

记录回放模块Recorder

 

回放模块可以通过数据库记录的运行信息和数据文件,将仿真复现出来。在回放的同时,它还可以驱动三维显示模块和态势显示模块,逼真地再现仿真的全过程。回放模块主要用于战术训练讲评、还可以用于汇报和仿真问题排查等方面。

 

回放模块可以根据需要从仿真任意一个时刻开始回放,并可以重复回放。在回放的过程中,可以随时暂停、停止,或者拖动进度条,重新定位开始回放。并且还可以调节回放的速度,实现快放和慢放。

 



其它辅助工具

 

平台服务模块(Server)是数据库与应用程序之间的中间件,从而使数据库的访问通用性更强,通过这种机制DWK支持MS SQL ServerMySQLOracle等主流数据库。

 

运行部署模块(Daemon)配合导演控制模块在局域网内不同计算机上,实现联邦成员的自动部署与运行加载。

 

快速启动模块(QuickStart)快速启动DWK各个模块的集成界面,便于用户使用。

 

许可管理模块(LicenseManager可以管理DWK加密Key,完成License的配置和更新等工作。

 

DWK的优势和价值

 

DWK是专门针对作战效能评估和战术使用训练而设计的软件开发平台,它的优势体现为:

 

采用了HLA技术

 

         方便构成多兵力与多目标对抗的仿真系统;

 

         可以在任意台计算机上运行,实现分布仿真;

 

         简化了添加新的仿真分系统(联邦成员)的工作。

 

采用了MDA技术

 

         现有模型参数化;

 

         提供了修改模型的模板。

 

DWK是开放的

 

      可以针对性购买其模块,构建定制的仿真系统;

 

      可以针对性购买其开发软件,开发自己的仿真分系统,扩展DWK

 

DWK的价值

 

DWK为您做了三方面的工作:

 

      简化了使用HLA技术的难度,用户不需要了解HLA底层机理;

 

      提供了商品化的通用模块;

 

      提供了一些专业的联邦成员和相关技术支持。

 

DWK为您带来的好处

 

         降低了开发风险;

 

         提高了开发效率;

 

         保证了开发质量;

 

         真正实现了仿真目的和仿真重用。

 

DWK的扩展性

 

          使用DWK开发的联邦成员可以替换为半实物仿真机,来提高仿真的精度,从而实现数字仿真与半实物仿真的协同;DWK提供了与AppRT半实物仿真系统连接的接口。

 

          DWK的视景显示模块可以连接Barco投影系统,实现多通道输出,视景中提供了大量3DWorld模型,在三维场景中还可以集成GL Studio开发的仪表面板和DI-Guy开发的人物。

 

          DWK仿真数据存贮数据库中的数据可与AppTDM普惠试验数据管理系统连接,实现对DWK仿真数据的使用、维护的管理,确保仿真数据的完整性、一致性和可用性。

 

 

DWK是成熟的商业软件

 

DWK不仅取得了软件著作权,经过了专业机构的评测,而且开发过程中与IBM进行了紧密合作,使用IBM Rational工具集保证了软件质量。


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