[發明專利]一種基于HLA的無人機協同目標跟蹤分布式仿真方法

在審

• 申請號: 201910680687.0
• 申請日: 2019-07-26
• 公開（公告）號: CN110442039A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 張民;鄭晨明;齊闔榮;梅勁松
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 姜慧勤

1.一種基于HLA的無人機協同目標跟蹤分布式仿真方法，該仿真方法所涉及到的仿真成員包括遙控遙測成員、多架無人機模型成員、與無人機模型成員一一對應的多架無人機飛控成員、目標成員和二維航跡顯示成員；其特征在于，該仿真方法采用HLA分布式架構，將模型同步與數據交互分開處理；

其中，使用統一的外部時鐘作為基準時鐘，將不同地域的無人機模型成員和無人機飛控成員的時鐘同步化，無人機模型成員和無人機飛控成員使用局部同步點進行模型同步，具體過程如下：

1)聲明參與同步的無人機模型成員和無人機飛控成員的句柄集合；

2)由任意一個無人機模型成員或任意一個無人機飛控成員向RTI發起注冊局部同步點，注冊成功后，參與同步的無人機模型成員和無人機飛控成員均收到RTI的同步點宣告函數；

3)收到RTI的同步點宣告函數后，無人機模型成員和無人機飛控成員執行自身的模型函數，待執行完畢后，再向RTI宣告達到同步點；

4)當RTI接收到參與同步的無人機模型成員和無人機飛控成員到達同步點后，由RTI向參與同步的無人機模型成員和無人機飛控成員發出聯邦已同步的回調函數；

5)仿真時，根據模型同步的同步周期循環執行1)-4)；

無人機飛控成員、目標成員、遙控遙測成員和二維航跡顯示成員使用訂購發布進行數據交互，具體過程如下：

1)遙控遙測成員發布無人機飛控成員和目標成員的上行數據，訂購無人機飛控成員的下行數據；其中無人機飛控成員所需的上行數據包括飛行指令數據和飛行航路數據，目標成員所需的上行數據為運動指令數據；

2)無人機飛控成員發布自身的下行數據和機間鏈數據，訂購遙控遙測成員發布的上行數據、其余無人機飛控成員發布的機間鏈數據、目標成員發布的下行數據；無人機飛控成員通過下行數據實時傳遞自身的位置信息、姿態信息、傳感器信息和執行機構信息，通過機間鏈數據與其他無人機飛控成員分享自己的位置信息、姿態信息，用于無人機機間協同；

3)目標成員發布自身的下行數據，訂購遙控遙測成員發布的上行數據；目標成員發布的下行數據包括目標的位置信息、航向信息；

4)二維航跡顯示成員不發布信息，僅訂購無人機飛控成員發布的下行數據和目標成員發布的下行數據。

2.根據權利要求1所述基于HLA的無人機協同目標跟蹤分布式仿真方法，其特征在于，所述仿真成員之間的通信連接為：

所述遙控遙測成員發布無人機飛控成員的飛行指令、目標成員的運動指令，并規劃無人機飛控成員自動飛行時的飛行航路；所述無人機飛控成員接收飛行指令和飛行航路，產生飛控參數，通過共享內存的方式傳遞給無人機模型成員；所述無人機模型成員接收無人機飛控成員的飛控參數，作用于所仿真的六自由度無人機模型，將產生的飛行參數通過共享內存回傳給無人機飛控成員；所述目標成員接收遙控遙測成員的運動指令，并將自身位置信息、姿態信息傳遞給無人機飛控成員和二維航跡顯示成員用于飛行控制與狀態監視。

3.根據權利要求1所述基于HLA的無人機協同目標跟蹤分布式仿真方法，其特征在于，所述模型同步的仿真成員包括多架無人機模型成員、與無人機模型成員一一對應的多架無人機飛控成員。

4.根據權利要求1所述基于HLA的無人機協同目標跟蹤分布式仿真方法，其特征在于，所述數據交互的仿真成員包括遙控遙測成員、與無人機模型成員一一對應的多架無人機飛控成員、目標成員和二維航跡顯示成員。