[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

本發明公開了一種基于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。在HLA分布式仿真技術的基礎上，將數據交互和模型同步分隔開，使用統一的外部時鐘作為基準時鐘，可將不同地域的無人機模型成員和飛控成員的時鐘同步化，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。本發明仿真方法降低了程序設計的復雜性，提高了同步性能，降低了數據延遲，具有更好的擴展性，更加適用于團隊協作開發。

技術領域

本發明涉及一種基于HLA的無人機協同目標跟蹤分布式仿真方法，屬于無人機自動控制技術領域。

背景技術

隨著計算機技術和信息技術的飛速發展，計算機仿真的應用領域不斷拓寬，僅僅使用單個仿真系統已經無法滿足需求，因此，分布式仿真已經成為計算機仿真領域的發展方向。分布式仿真技術的發展經歷了仿真器網絡SIMNET(Simula-tion Network)、分布交互仿真DIS(Distributed Interactive Simulation)和聚集級仿真ALSP(Aggregate LevelSimulation Protocol)三個階段，目前已經進入了高層體系結構HLA(High LevelArchitecture)的研究階段。

目前的分布式仿真應用呈現出大規?；⒚嫦蚍?、動態性、地理分散性、普適性等新特征，系統一致性是開展各種分布仿真應用的基礎和前提。系統一致性主要表現在同步性和實時性。在仿真系統中，為了使各個仿真對象達到高度的時空一致，必須解決同步性和實時性的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種基于HLA的無人機協同目標跟蹤分布式仿真方法，讓分布在不同區域的無人機模型實現同步解算、同步執行；同時，使得數據的交互實現實時性，丟幀和延遲降到最小。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

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；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：

2)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；