图1　一种便携式防空导弹制导控制系统仿真模型

　　面向对象建模提高了导弹制导控制系统模型的可理解性、可重用性、可扩充性和模块性，且容易实现与计算机图形学、人工智能/专家系统和管理决策科学等的结合，从而可以形成新一代面向对象的便携式防空导弹系统仿真建模环境，为用户展现了广阔的应用前景。
2.2　一体化软件结构
　　所谓一体化，就是集成化。一体化仿真软件就是将各种具有不同功能的软件集成起来，并对仿真资源进行统一管理，能灵活地拼合模型，设置仿真实验并对仿真结果进行分析处理。
　　一个仿真软件，从功能上讲包括建模、实验、优化、分析等部分；而从模型上讲，任何一个可供实验的模型都是由拼合模型组成的，而拼合模型又是由许多基本模型组成的。就仿真软件所涉及的资源而言，它包括模型、参数集、实验框架、算法及实验结果等。常规仿真软件的基本特点是：功能上是相互分离的；模型上是不分层的；在资源管理上，模型与实验不分；算法完全嵌入到程序中，不易扩展和管理，数据在系统之外，基本上不进行管理。而“一体化”仿真软件则克服了上述缺点，将若干个具有不同功能的软件集成为一个包含多种功能的软件系统，使模型能灵活地分解与拼合，并能统一对系统资源进行管理。实现“一体化”的关键技术是：接口与数据格式转换——功能上的一体化；数据库——资源管理上的一体化；模型描述、结构化建模——模型上的一体化。
　　便携式防空导弹制导控制系统一体化仿真软件的基本结构如图2所示。

图2　一体化仿真软件基本结构

　　它由四个相互独立的管理系统（模型库管理系统、算法库管理系统、实验框架管理系统和数据管理系统）、一个仿真数据库系统（模型库、算法库、实验框架库和实验数据库）及一个实验运行系统组成，四个管理系统通过仿真数据库和实验运行系统实现集成。用户可以在同一屏幕上进行仿真、显示数据、保存数据和观察图形，将实验过程和仿真结果分析融为一体，能方便地完成建模-实验-分析整个仿真过程，实现“一体化”的思想。
2.3　仿真视算技术
　　仿真视算技术实现把计算中所涉及的和所产生的数字信息转变为直观的、以图形或图形信息表示的、随时间和空间变化的物理现象或物理量呈现在研究者面前，使他们能够观察到模拟和计算，即看到传统意义上不可见的事物或现象，同时还提供与仿真的视觉交互手段。仿真视算技术基于日趋成熟的图形学和图像处理技术，其目的是充分发挥人的视觉潜力，以图形、图像及动画等视觉表现形式将仿真结果表达出来，表达许多用语言难以表达的信息，使研究人员能够洞察到不可见的对象及其变化规律，促进科学发现与信息交流。
　　导弹制导控制系统仿真量很大，每次仿真都将输出许多变量和大量数据，其仿真结果分析十分复杂，而仿真结论往往需要对所有数据分析以后才能得到，如此大的分析量人工几乎无法胜任。并且在分析过程中如果发现模型有问题，需要修改模型的某些参数，却不能立即得到修改结果，只能在仿真结果输出、再分析后，才能确定修改过程是否正确。另外，人工分析的结果还会因为仿真用户的水平不同、熟练程度不同、采取的总结方法不同而有很大差异。为了克服上述缺点，本文采用了仿真视算技术，仿真结果实现了可视化。
　　可视化系统框架如图3所示。

图3　可视化框架模型

　　用户通过对制导控制系统仿真模型进行操作（编辑、运行）产生仿真数据；数据管理与操纵完成对仿真数据的存取和处理，并将其转换为适合可视化映射的表示形式；可视化映射将处理后的数据转换为抽象可视化对象；图形绘制将可视化对象转换为可显示的图像。经过从原始数据到图像的一系列变化，仿真用户可同时跟踪观察多个仿真变量的动态运行曲线并得到导弹和目标在空中飞行过程中各个时刻的弹道位置和弹体姿态，将导弹的发射、飞行段、末段与目标遭遇的全过程以图形动画的形式显示在计算机屏幕上。
　　应用视算技术，可以达到以下目的：
　　①提高仿真精度和统计数据的有效性，对系统的动态特性更加清楚。
　　②改善人-人及人-机界面。仿真动态图形给仿真建模者和使用者提供了直观的模型及其运行情况，能够表达许多用语言难以表达的信息，便于信息交流，降低对用户操作水平的要求，使仿真具有迅速、高效、直观、形象等特点，增加了仿真的可信度。
　　③验证建模的准确性和可靠性，减少模型开发时间。模型的错误可以通过动态图形直观地显示出来，及时地加以纠正，提高了仿真效率。

3　结束语
　　面向对象建模、一体化结构及仿真结果可视化是仿真技术的重大发展，方兴未艾。本文在便携式防空导弹制导控制系统仿真研究中，对这三种新技术的应用进行了深入探索，将三种新技术有机结合起来，建立了面向对象一体化的仿真建模环境，仿真结果输出实现了可视化，提高了模型的置信度和仿真的逼真度，进一步提高了仿真技术在导弹武器系统中的实际应用价值。

作者单位：沈阳119厂军事代表室(110034)

参考文献

　[1]屠仁寿等.当前仿真方法学中的若干问题.系统仿真学报，1998，10（1）
　[2]董玉栋等.视算技术在系统仿真中的应用.计算机仿真，1997，14（3）
　[3]熊光楞等.一体化仿真软件和仿真操作系统.系统仿真学报，1989，（1）
　[4]汪成为等.面向对象分析、设计及应用.北京：国防工业出版社，1992
　[5]Tamotsu Kamigumi,Nobuto Nakamura.An Objected-Oriented Visual Model Building and Simulation System for FMS Control.Simulation,1996,67(6)