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基于Agent的航母半实物仿真平台设计与研究
| 论文题名： | 基于Agent的航母半实物仿真平台设计与研究 |
| 关键词： | 航母半实物仿真平台;Agent软件;连续路径规划模型;改进A*算法 |
| 摘要： | 航母平台的建设在航母发展的过程中占据着十分重要的地位，对航母平台上各项活动进行仿真验证是航母平台建设的重要组成部分。半实物仿真相对于纯软件仿真具有较高的置信度，能够更真实地反映航母甲板上各项活动的执行情况。因此，本文重点研究航母半实物仿真平台的设计与搭建，为航母上各项活动提供仿真平台，通过半实物仿真模拟可以为航母平台的设计提供参考，在航母设计中具有重大意义。 首先，提出了一种基于Agent的航母半实物仿真系统结构。该方案以Agent的方式对仿真对象进行描述，设计了航母半实物仿真平台系统的总体结构。充分考虑舰载机等仿真领域对象的灵活选择与时空要求，将整个系统划分为具有时空同步、任务管理等功能的基础Agent与可灵活接入系统并执行特定任务的领域Agent两部分。 其次，设计了航母半实物仿真平台中的各Agent。实现了基础Agent中的Agent管理、基础服务与任务管理，使用了一种改进NTP协议的时间同步算法满足了仿真平台的时间同步需求，并对其中的基础通讯服务与位置服务进行了实现；以软件方式实现了领域Agent中的保障服务Agent，设计了模型车硬件控制系统以实现领域Agent中的舰载机Agent。 接着，根据仿真平台的功能需求，深入研究了模型车的路径规划与避障问题。建立了带方向约束的连续路径规划模型，并提出一种基于A*算法的路径规划算法求解该模型；提出一种基于ORCA的动态避障算法解决了模型车运动过程中产生的碰撞问题。 最后，本文根据上述设计实现了航母半实物仿真平台，并应用此平台构建了舰载机保障调度仿真实例，执行了舰载机保障调度仿真，同时探讨了系统集成问题，说明了本平台的可用性与可扩展性且能够为航母仿真提供基础平台，满足了航母平台实时高效、可重复的仿真要求。 本文对航母半实物仿真平台进行了设计与构建，并通过应用实例说明了平台的可用性。综合表明本文设计的航母半实物仿真平台可用于仿真航母平台上的各项活动，并为航母平台的设计提供参考。 |
| 作者： | 查宏文 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 朱明富 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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