(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111586772.4 (22)申请日 2021.12.23 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114239305 A (43)申请公布日 2022.03.25 (73)专利权人 南京雷电信息技 术有限公司 地址 210000 江苏省南京市雨 花台区凤集 大道15号创业创新城B区75栋3层301 室 (72)发明人 韩博峰　臧本亮　 (74)专利代理 机构 南京华恒专利代理事务所 (普通合伙) 32335 专利代理师 宋方园 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) (56)对比文件 US 2004027257 A1,20 04.02.12CN 112489524 A,2021.0 3.12 CN 113253215 A,2021.08.13 WO 2020026235 A1,2020.02.0 6 US 2002128806 A1,2002.09.12 CN 112308422 A,2021.02.02 CN 112668175 A,2021.04.16 CN 108646 589 A,2018.10.12 EP 3792898 A1,2021.0 3.17 陈鹏宇等.侦察信息融合处 理仿真系统的设 计与实现. 《系统仿真学报》 .20 07,(第13期), 饶颖等.雷达训练模拟器智能靶标开发的关 键技术研究. 《计算机 仿真》 .20 07,(第06期), 刘明皓等.空间战场一体化视景仿真系统设 计与实现. 《火力与指挥控制》 .201 1,(第07期), 刘东洋等.空中作战实验仿真平台设计与实 现. 《电子科技》 .2018,(第09期), 吴俊等.基 于HLA的空战仿真系统设计与实 现. 《计算机 仿真》 .20 08,(第12期), 审查员 黄明昊 (54)发明名称 一种战场态 势场景仿真激励系统 (57)摘要 本发明公开一种 战场态势场景仿真激励系 统， 包括系统管理与显示模块、 战情态势仿真模 块、 模型建模和基础动作库建模模块； 所述系统 管理与显示模块通过XML配置文件和界面输入实 现系统管理、 记录回放、 仿真显示和驱动管理； 所 述战情态势仿真模块对所需作战场景进行设计 和仿真实现， 同时对作战场景和任务进行任务规 划推演； 所述模型建模模块对飞机特性、 雷达模 型和飞机飞行方式进行； 所述基础动作库建模模 块对飞机飞行动作和航 点进行建模。 权利要求书4页 说明书15页 附图14页 CN 114239305 B 2022.10.11 CN 114239305 B 1.一种战场态势场景仿真激励系统， 其特征在于： 包括系统管理与显示模块、 战情态势 仿真模块、 仿真配置模块、 模型建模 模块和基础动作 库建模模块； 所述系统管理与显示模块包括系统管理子模块、 记录回放模块、 驱动管理模块和仿真 显示模块， 通过XML配置文件和界面输入依次实现系统管理、 记录回放、 仿真显示和驱动管 理； 所述战情态势仿真模块包括平台仿真、 态势仿真、 任务规划、 任务推演和阵面控制子模 块， 通过这5个子模块 实现对所需作战场景进行设计和仿 真实现， 同时对作战场景和任务进 行任务规划推演； 所述仿真配置模块包括测试用例配置子模块、 系统参数配置子模块和模型参数配置子 模块， 以此对系统参数、 飞机模型参数、 测试用例和通信接口进行配置； 系统管理与显示模块实时运行作战场景态势数据， 仿真配置模块对各类参数进行配 置， 战情态势仿 真模块根据场景推演产生态势目标信息、 载机信息和阵面控制 信号， 并由系 统管理与显示模块分别传输至雷达目标激励设备、 雷达综合显控激励设备和阵面控制设 备； 阵面控制设备接 收数据并解析数据， 通过阵面控制信号和阵面控制设备来控制 外部阵 面系统； 其中作战场景态 势数据包括载机平台数据、 目标 数据和物理环境数据； 所述模型建模模块包括飞机特性子模块、 雷达建模子模块和飞行方式子模块， 进而对 飞机的飞机特性、 雷达模型和飞机飞行方式进行建模仿真； 实现飞机仿真模型具体内容如 下： 步骤1、 对飞机参数的设置和初始化， 包括RCS数据、 最大速度、 最大G值、 初始姿态、 初始 位置、 作战任务信息； 步骤2、 然后飞机结合当前态 势和飞机动作 库做出相关机动决策， 包括 规避、 攻击； 步骤3、 接着根据 决策信息， 进行相关数据的坐标转换， 并结合飞机三自由度运动方程 做出姿态、 位置的时间推进； 步骤4、 同时根据当前飞机武器、 雷达配置情况， 输出相关控制信息， 雷达由搜索模式进 行攻击模式、 武器进行攻击； 步骤5、 上述时间推进执行完之后， 如果没有结束仿真则进行循环步骤2和步骤3， 反之 则停止仿真； 其中， 三自由度质心动力学 方程为： 权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114239305 B 2飞行状态量为 其中V为飞机速度， θ为俯仰角， ψ为偏航角， X、 Y、 Z为 飞机在空间绝对坐标下 的三轴坐标； 控制量为[nx， nz， φ]， 其中nx为飞机纵向过载， nz为飞 机法向过 载， φ为飞机滚动角； 所述模型建模模块包括场景管理模块、 交会计算仿真模块、 工作模式仿真模块、 波束调 度仿真模块、 目标检测仿真模块和 航迹处理仿真模块； 所述场景管理模块导入外部态势数 据， 结合用户的雷达探测信息和工作参数， 所述交会计算仿真模块、 工作模式仿真模块、 波 束调度仿真模块、 目标检测仿真模块和 航迹处理仿真模块依 次进行交会计算、 工作模式仿 真、 波束调度仿真、 目标检测仿真和航迹处理仿真， 最终输出工作状态信息和雷达探测信 息； 所述交会计算仿真模块将目标的位置转换成天线系下的极坐标表示， 并将目标速度转 换成径向速度； 具体如下： 交会计算仿真模块内的相对位置解算法首先将载机和目标的大 地坐标转换为地心坐标， 再将目标的地心坐标转换为以载机位置为原点的东北天坐标， 最 后将东北天坐标转换为极坐标， 得到目标相对于雷达的方位、 仰角、 距离； 交会计算仿真模 块内的相对速度解算法将地理系速度依 次转化为地心系速度和径向速度最终得到目标 的 径向速度； 所述波束调度仿真模块通过雷达视距和雷达探测角度范围来判断目标是否满足雷达 通视条件； 通过所述工作模式仿真模块进行机载火控雷达 工作模式的管理、 工作模式的切换； 所述波束调度仿真模块根据载机位置、 雷达工作模式参数来模拟雷达工作状态， 实现 目标搜索、 跟踪 波束调度管理， 具体依次包括搜索扫描图形、 定点跟踪模型、 TAS波 束调度； 所述目标检测仿真模块根据 雷达和目标的位置信 息计算目标的相对位置信 息， 再将此 相对位置信息与测向误差 叠加， 得到目标位置的角度、 速度和距离信息； 所述航迹处理仿真模块基于目标点迹数据进行滤波仿真得到目标的航迹起始数据、 航 迹维持数据和航迹终止数据； 所述基础动作库建模模块包括直飞子模块、 转弯子模块、 爬升俯冲子模块和航路点机 动子模块， 目标机动能力仿真的具体过程如下： 首先， 基于机动算法库配置需要实现的机动能力， 并进行相应参数设置； 根据所选择机动模型和相关参数， 并结合外部控制信息， 选择相关机动算法， 实现机动 位置推算； 结合外部控制信息， 如果没有收到停止命令， 则继续上述循环， 否则停止 仿真； 所述基础动作库建模模块中飞行方式仿真包括平飞、 蛇形机动、 俯冲、 爬升、 盘旋、 转 弯、 目标位置计算以及机动组合策略， 对上述飞行 方式的控制方法如下： 根据驾驶员操 纵飞机动的特点、 不同阶段的操 纵目标以及飞机当前状态与要求状态的 差异选择开环或闭环控制； 当要求的运动参数和当前运动 参数相差较大时， 则开环控制即按照飞行员实际操 纵经 验大幅度改变控制量的值， 以迅速改变运动参数： 开环控制算法为：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114239305 B 3