基于PtolemyⅡ的雷达系统仿真建模研究

发布时间：2018-12-05 22:41

【摘要】：现代雷达系统作为一种复杂电子系统,其规划、设计、研制和试验过程日益依赖高效率、多层次以及多用途的雷达仿真系统。传统的面向特定雷达体制的仿真系统一般存在效率不足、重用性低且不易扩展等问题。而PtolemyⅡ通用开源仿真平台可以作为对模型交互定义良好的可视化仿真开发环境和工具,将雷达仿真工作重点放在模型设计和功能实现,并具备良好的扩展性和重用性,是一种极具研究与应用价值的仿真平台。本文基于PtolemyⅡ开源仿真环境,着重研究雷达系统建模与仿真技术中的高效性、复用性与易扩展性问题。基于同步数据流计算模型的调度问题的研究提升了仿真的效率。所提出的基于PtolemyⅡ的层次化雷达系统仿真框架与低耦合雷达仿真角色模型提升了雷达仿真系统的复用性与易扩展性。最后通过仿真实验证明了本文方法和设计的可行性与有效性。具体研究内容如下:首先,本文研究了面向角色的层次异构系统建模仿真平台PtolemyⅡ,简要地介绍了域的计算模型的概念,详细分析了角色语义并对比分析了面向角色与面向对象两种建模方法对于雷达系统仿真的优劣。其次,详细分析了同步数据流计算模型及其经典的静态调度算法,并分析了静态调度的优缺点。给合雷达系统仿真的特性以及流水线模型,提出了基于流水线模型的并行同步数据流仿真调度算法并针对多节点问题进一步改进。实验证明了该方法有效提升了仿真效率。再次,分析了现代雷达系统对仿真的新需求,并结合PtolemyⅡ基于角色提出了一个五层的雷达系统仿真框架。针对雷达系统仿真中参数共用的问题,提出了共享参数的计算模型概念,该模型在不影响组件复用性与扩展性的前提下很好的解决了参数共用的问题。并在原有角色模型的基础上加以改进提出了一种低耦合的雷达仿真角色模型,该模型进一步提升了仿真角色的复用性以及易扩展性。最后,基于本文的研究成果在PtolemyⅡ平台下对典型的单脉冲跟踪雷达系统其进行了设计实现与仿真测试。仿真测试验证了该系统的正确性。并通过对比实验验证了前述调度模型、仿真框架以及仿真角色模型等的可行性与有效性。
[Abstract]:As a complex electronic system, modern radar system is increasingly dependent on high efficiency, multi-level and multi-purpose radar simulation system in its planning, design, development and experimental process. The traditional simulation system for specific radar system has some problems, such as low efficiency, low reusability and difficult to be extended. The Ptolemy 鈪，

本文编号：2365572