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  • 经纬恒润科技助力无人平台技术发展

    中国教育装备采购网 2016/1/29 14:24:00 围观372次 我要分享

      1.当前状况与需求

      当前,无人机技术迅猛发展,已经成为现代局部战争和军事行动中不可或缺的组成部分,无人机将不可避免地改变军事斗争方式以及军事行动样式。但据最新资料统计,在2001年至2011年10年期间,美军无人机共发生了95起飞行事故。在过去几年间,美军平均每年都会发生4—6起“A”级无人机事故。无人机飞行事故暴露的主要问题有以下几个方面:

      人为因素:专业性强且缺乏训练

      从2004年到2006年,共有15架“捕食者”无人机坠毁,其中12架无人机事故是由于人为过失造成的,暴露了飞行员技能以及机组人员内部分工等问题。

      设备故障:堪称最常见的原因

      2009年美国空军有18架MQ-1“捕食者”和MQ-9“死神”无人机坠毁,其中有14起是由于机械和电气故障造成的,占78%。(以上数据来自新华网)。

      不仅仅是无人机,包括无人车、无人舰船以及其它含有智能决策的部分的武器装备,都会遇到类似的问题,原因主要是由于传统的测试方法往往存在以下问题。

      ? 对智能算法的测试不充分,无外部环境等影响因素输入;

      ? 算法测试依赖硬件平台;

      ? 实装测试成本过高,测试准备工作复杂,周期长;

      ? 操作人员未能在逼真的环境中进行充分的训练。

      为了保证这样的平台的可靠性以及操作人员的专业程度,就需要有良好的无人平台仿真环境,并对系统的拟真度和可靠性提出了很高的要求。

      为综合解决以上问题,恒润科技提出了无人平台的仿真、验证、训练的一体化解决方案——无人平台的仿真验证系统,该系统能够完成环境仿真,任务推演,模型植入,智能决策算法验证,人机交互控制等功能。

      2.系统组成

      无人平台仿真平台包括四部分内容:

      ? 环境任务想定及推演系统

      ? 监控站系统

      ? 装备仿真系统

      ? 三维视景系统


      图 无人装备仿真平台系统组成

      3.系统功能

      实体生成

      实体生成主要完成任务环境中无人平台或与无人平台交互的其他实体的生成和部署,为整个测试环境提供敌、我、临、指四方面的兵力部署情况以及传感器、武器携带情况。

      任务部署

      任务部署使战场环境中的实体能够根据指定的命令执行任务。比如,执行目标点攻击任务、指定区域巡逻任务、目标跟随任务等。

      仿真推演

      仿真推演系统是无人平台仿真的核心系统,主要由STAGE的Simulation Engine实现,包括一个仿真引擎和各种基础仿真模型,基础功能包含装备模型的调度、作战任务的推演、仿真过程数据监控等。并且实时输出作战信息,完成二维态势的更新。

      智能决策算法植入系统

      在推演系统调用m语言、CC++语言、simulink算法接口,主要包含初始化接口、运行控制接口、循环执行接口、资源释放接口;进行仿真推演并可以动态干预,实时输出仿真运行结果。

      监控站系统

      监控站系统为无人平台任务规划和操控中心,实现针无人平台的人在环控制。在推演前可以设置无人平台航路路径、编队、任务等,在推演时可以实现运动控制以及无人平台的信息采集系统控制等功能。

    经纬恒润科技助力无人平台技术发展

      图 无人平台任务规划系统界面

      无人平台模型仿真系统

      在无人平台仿真中,对于重点关注的武器装备需要接入武器装备细粒度模型,包含各分系统模型、环境模型、自动驾驶模型等,同时,可以引入半实物仿真系统,实现分布式仿真,驱动推演系统中无人平台的实时运行,并且也可进行多机模型的实时并行解算。推荐使用美国Concurrent公司的iHawk并行计算机半实物仿真系统作为仿真系统硬件平台,方便实现多模型的并行解算。

      三维视景系统

      三维视景系统由三维模型创建系统、三维地形生成系统以及三维视景可视化系统三部分组成。可以根据需要将虚拟视景的实时信息作为输入反馈给无人平台的战场图像感知系统。各分系统采用实时网络进行互联和通讯。

    经纬恒润科技助力无人平台技术发展

      图 三维视景

      4.前景展望

      无人平台的开发已经不再是新兴的技术,随着无人平台产品的应用走向普遍,越来越多的无人平台会应用于军事,商用,乃至于民用,随着无人平台的产量的增长,对于可靠性及训练方面会越来越迫切,而对于仿真验证平台来说,也提出了越来越高的技术要求和通用性要求。恒润科技将会随着全球科技的发展共同进步,努力为无人平台的发展做出自己的贡献。

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