[发明专利]一种基于HLA的海基JPALS仿真设计方法

说明书

本发明公开了一种基于HLA的海基JPALS仿真设计方法，具体涉及舰载机自动着舰领域，具体操作步骤如下：S1、系统功能分析；S2、系统总体设计；S3、仿真系统FOM/SOM设计；S4、仿真实现。本发明海基的联合精密进近着陆系统(JPALS)使用载波相位差分定位技术完成舰载机着舰的精确定位和进近引导，满足苛刻的全天候自动着舰要求；提出基于HLA的海基JPALS的分布式仿真系统框架，减少仿真中二次建模的重复工作，提高对该大型复杂系统工程的开发效率，并满足该系统对所需学科领域先进技术的扩展性。

技术领域

本发明涉及舰载机自动着舰技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于HLA的海基JPALS仿真设计方法。

背景技术

舰载机着舰不仅体现了航空母舰相关技术的科技水平，更是一国工业和软件系统等各方面实力的展现。常规舰载机着舰是具有风险的，尽管舰载机的驾驶员对操控舰载机在航空母舰着陆有着足够的训练量，但海上气象条件和风浪，起伏摇动的甲板等都是舰载机着舰需要面对的众多不确定风险，导致手动着舰事故远远高于陆基飞行器和航天器。

美军研制的联合精密进近着陆系统JPALS，依靠载波相位差分GPS技术获取舰载机精确定位信息，完成全自动着舰。旨在使美军保持高机动性，并可以针对各种军事情况作出快速反应，体现了美军在导航定位，数字通信、计算机应用和自动控制等各领域学科的领先水平。由于JPALS是一个有多学科交叉的复杂工程，在对舰载机精密着陆仿真研究过程中，需要考虑各领域技术飞速发展而进行不断改进和更新，还要在保证兼容性的情况下完成系统整合，因此使用上还是存在很多的不确定风险。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种基于HLA的海基JPALS仿真设计方法，本发明基于高层体系结构的仿真架构进行海基JPALS仿真系统设计，充分考虑仿真部件的可互操作和可扩展性支持，并采用分布式运行结构，保证仿真系统各模块的独立开发和运行，提高其可重用性，避免了人力、物力和时间的资源浪费；针对海基JPALS这种需要多学科共同研究，使仿真软件开发达到标准化、规范化，能够大大缩短海基JPALS系统开发周期和减少武器系统上舰装备时间。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于HLA的海基JPALS仿真设计方法，具体操作步骤如下：

S1、系统功能分析；采用GPS载波相位差分定位技术，设置多个GPS参考站，获取参考站和接收机的相对位置，由计算机计算得出甲板理想着陆点，再计算出舰载机与航空母舰的相对位置，同时采用接收机自主完好性监测对GPS载波相位差分定位系统进行检测；

S2、系统总体设计；海基JPALS仿真平台根据系统功能分析，设计海基JPALS仿真计算联邦，联邦由舰载机联邦成员、航空母舰联邦成员、完好性监测联邦成员和卫星联邦成员组成完整仿真应用，整个仿真平台采用分布式模式设计，各联邦成员之间相互独立运行，且仿真平台还包括空中交通管制模块和导航控制模块；

所述航空母舰联邦成员用于为舰载机着陆提供相对导航定位信息、准入许可和空中管制信息；

所述空中交通管制模块用于保障和维护空中交通安全，其具体任务是登记进近区所有在航舰载机信息，对跑道状况实时监测，降落队列许可发放，为舰载机着舰提供引导信息；

所述导航控制模块用于通过舰上布置的多个GPS参考站为舰载机提供载波差分定位相关数据，并依靠舰上的INS/GPS组合导航系统精确定位估计甲板运动和舰船姿态，再通过舰载机GPS返回的定位信息计算理想着舰点TDP，为舰载机提供最优航迹；

所述舰载机联邦成员用于实时计算舰载机提的差分定位信息并发送给航空母舰联邦成员，靠导航控制模块解算载波相位；同时在着陆过程中，持续保持与空中交通管制模块通信，依照引导驶入下滑道，完成着舰或在警告出现时，复飞逃逸；