CN115933444B - 直升机cgf实体吊放声呐搜潜的仿真方法及装置 - Google Patents

直升机cgf实体吊放声呐搜潜的仿真方法及装置 Download PDF

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CN115933444B CN202310220193.0A CN202310220193A CN115933444B CN 115933444 B CN115933444 B CN 115933444B CN 202310220193 A CN202310220193 A CN 202310220193A CN 115933444 B CN115933444 B CN 115933444B
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Abstract

本公开提供了一种直升机CGF实体吊放声呐搜潜的仿真方法及装置，其中方法包括：在直升机CGF实体的预设导航路线上绘制多个路径点，并确定各个路径点的位置信息；基于吊放声呐的作用距离，在相邻路径点之间***第一探测点，确定第一探测点的位置信息，路径点和第一探测点构成第二探测点；在仿真开发平台的机动控制模型外部存储空间中，扩展开发旋翼飞机运动数据描述符，将第二探测点的位置信息存储至旋翼飞机运动数据描述符中；基于旋翼飞机运动数据描述符存储的第二探测点的位置信息，向直升机CGF实体的机动物理模型发送机动指令，驱动直升机CGF实体在第二探测点悬停，以有限状态机的方式实现吊放声呐搜潜的仿真。

Description

直升机CGF实体吊放声呐搜潜的仿真方法及装置
技术领域
本公开涉及仿真模拟技术领域，具体涉及一种直升机CGF实体吊放声呐搜潜的仿真方法及装置。
背景技术
在真实作战情况中，直升机吊放声呐搜潜是直升机搜索潜艇最常用的搜潜方法之一。作战仿真时，为了仿真实现直升机计算机生成兵力（Computer Generated Forces，简称为CGF）实体吊放声呐搜索潜艇，直升机CGF实体需要完成“沿导航路线飞行”、“降低高度”、“悬停”、“升高高度”等多个机动动作。
然而，在直升机CGF实体的机动动作从“沿导航路线飞行”切换到“降低高度”时，路径点索引等运动过程数据会被初始化；当直升机CGF实体在探测点探测结束继续执行“沿导航路线飞行”时，由于路径点索引归零，直升机CGF实体会返回导航路线上的第一个路径点，重复之前的路线，而不是按照实际导航路线飞向下一个路径点，导致直升机CGF实体无法在导航路线上的多个探测点悬停。
针对现有直升机CGF实体吊放声呐搜潜的仿真中运动过程数据被初始化，导致直升机CGF实体无法在导航路线上的多个探测点悬停的问题，目前尚未提出有效的技术解决方案。
发明内容
本公开的主要目的在于提供一种直升机CGF实体吊放声呐搜潜的仿真方法及装置，以解决相关技术中直升机CGF实体吊放声呐搜潜的仿真中运动过程数据被初始化，导致直升机CGF实体无法在导航路线上的多个探测点悬停的问题。
为了实现上述目的，本公开的第一方面提供了一种直升机CGF实体吊放声呐搜潜的仿真方法，包括：
利用仿真开发平台的想定编辑器，在直升机CGF实体的预设导航路线上绘制多个路径点，并确定多个路径点中各个路径点的位置信息；
基于吊放声呐的作用距离，在相邻路径点之间***第一探测点，并确定第一探测点的位置信息，其中，路径点和第一探测点的集合构成第二探测点；
在仿真开发平台的机动控制模型外部存储空间中，扩展开发旋翼飞机运动数据描述符，并将第二探测点的位置信息存储至旋翼飞机运动数据描述符中；以及
基于旋翼飞机运动数据描述符存储的第二探测点的位置信息，向直升机CGF实体的机动物理模型发送机动指令，驱动直升机CGF实体在第二探测点悬停，以有限状态机的方式实现吊放声呐搜潜的仿真。
可选地，基于吊放声呐的作用距离，在相邻路径点之间***第一探测点，并确定第一探测点的位置信息，包括：
基于吊放声呐的作用距离确定相邻探测点之间的探测间距，其中，相邻探测点为相邻的两个第二探测点；
确定预设导航路线上相邻路径点之间的水平距离，其中，相邻路径点为相邻的两个路径点；
基于探测间距和水平距离，在相邻路径点之间***等间距的第一探测点，其中，第一探测点的间距为探测间距；
根据预设导航路线和各个路径点的位置信息，确定第一探测点的位置信息。
进一步地，确定预设导航路线上相邻路径点之间的水平距离包括：
按照如下公式确定预设导航路线上第i个路径点
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进一步地，根据预设导航路线和各个路径点的位置信息，确定第一探测点的位置信息，包括：
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按照如下公式确定直线推进方式下第一探测点
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可选地，将第二探测点的位置信息存储至旋翼飞机运动数据描述符中，包括：
以数组形式将第二探测点的位置信息存储至旋翼飞机运动数据描述符中，其中，通过数组形式配置第二探测点的索引值；
在旋翼飞机运动数据描述符中存储第二探测点的总数和下一第二探测点的索引值。
进一步地，有限状态机包括飞行状态、下降状态、悬停状态和上升状态，机动指令包括指定航向速度指令、改变高度指令和指定目的点速度指令；
其中，基于旋翼飞机运动数据描述符存储的第二探测点的位置信息，向直升机CGF实体的机动物理模型发送机动指令，驱动直升机CGF实体在第二探测点悬停，以有限状态机的方式实现吊放声呐搜潜的仿真，包括：
当直升机CGF实体处于飞行状态时，通过仿真开发平台的机动控制模型从旋翼飞机运动数据描述符中读取下一第二探测点的索引值和下一第二探测点的位置信息，向直升机CGF实体的机动物理模型发送指定目的点速度指令，驱动直升机CGF实体按照指定目的点速度飞行至下一第二探测点；
当直升机CGF实体到达下一第二探测点时，切换至下降状态，通过机动控制模型向机动物理模型发送改变高度指令，驱动直升机CGF实体从飞行高度降低到悬停高度；
当直升机CGF实体的高度小于等于悬停高度时，切换至悬停状态，将直升机CGF实体搭载的吊放声呐浸入水中进行探测；
如果吊放声呐探测到目标潜艇或接收到返航命令，则结束探测；如果吊放声呐未探测到目标潜艇且悬停状态的维持时间大于等于预设搜索时间，则直升机CGF实体切换至上升状态；
当直升机CGF实体处于上升状态时，机动控制模型向机动物理模型发送改变高度指令，驱动直升机CGF实体从悬停高度上升到飞行高度；
当直升机CGF实体的高度大于等于飞行高度时，切换回飞行状态，并将下一第二探测点的索引值自增1。
本公开的第二方面提供了一种直升机CGF实体吊放声呐搜潜的仿真装置，包括：
绘制单元，用于利用仿真开发平台的想定编辑器，在直升机CGF实体的预设导航路线上绘制多个路径点，并确定多个路径点中各个路径点的位置信息；
***单元，用于基于吊放声呐的作用距离，在相邻路径点之间***第一探测点，并确定第一探测点的位置信息，其中，路径点和第一探测点的集合构成第二探测点；
扩展开发单元，用于在仿真开发平台的机动控制模型外部存储空间中，扩展开发旋翼飞机运动数据描述符，并将第二探测点的位置信息存储至旋翼飞机运动数据描述符中；以及
驱动单元，用于基于旋翼飞机运动数据描述符存储的第二探测点的位置信息，向直升机CGF实体的机动物理模型发送机动指令，驱动直升机CGF实体在第二探测点悬停，以有限状态机的方式实现吊放声呐搜潜的仿真。
本公开的第三方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行第一方面任意一项提供的直升机CGF实体吊放声呐搜潜的仿真方法。
本公开的第四方面提供了一种电子设备，电子设备包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器执行第一方面任意一项提供的直升机CGF实体吊放声呐搜潜的仿真方法。
在本公开实施例提供的直升机CGF实体吊放声呐搜潜的仿真方法中，在仿真开发平台的机动控制模型外部存储空间中，扩展开发旋翼飞机运动数据描述符，并将第二探测点的位置信息存储至旋翼飞机运动数据描述符中；通过扩展开发旋翼飞机运动数据描述符，开辟机动控制模型外部存储空间保存运动过程数据，避免在状态切换时丢失第二探测点的位置信息；
基于旋翼飞机运动数据描述符存储的第二探测点的位置信息，向直升机CGF实体的机动物理模型发送机动指令，驱动直升机CGF实体在第二探测点悬停，以有限状态机的方式实现吊放声呐搜潜的仿真；通过机动控制模型外部存储的旋翼飞机运动数据描述符，将机动指令发送至直升机CGF实体的机动物理模型，驱动直升机CGF实体在第二探测点悬停，解决了相关技术中直升机CGF实体吊放声呐搜潜的仿真中运动过程数据被初始化，导致直升机CGF实体无法在导航路线上的多个探测点悬停的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本公开具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为直升机吊放声呐搜潜的飞行剖面图；
图2为本公开实施例提供的直升机CGF实体吊放声呐搜潜的仿真方法流程示意图；
图3为本公开实施例提供的第一探测点位置信息的确定方法流程示意图；
图4为本公开实施例提供的直升机CGF实体按照折线推进方式搜索潜艇的示意图；
图5为本公开实施例提供的直升机CGF实体吊放声呐搜潜的有限状态机示意图；
图6为本公开实施例提供的直升机CGF实体吊放声呐搜潜的仿真装置框图；
图7为本公开实施例提供的电子设备框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本公开方案，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本公开保护的范围。
需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
在真实作战情况中，直升机吊放声呐搜潜是直升机搜索潜艇最常用的搜潜方法之一。直升机吊放声呐搜潜的飞行剖面图如图1所示，其中，直升机兵力使用吊放声呐搜索目标潜艇，一般在探测点上空5~30米高度处悬停并把吊放声呐放入水中，搜索时间达到设定时长
Figure SMS_66
（/>
Figure SMS_67
一般为3分钟~5分钟）后，若未发现目标潜艇，直升机兵力升高高度收起吊放声呐的水听器，飞往下一个探测点，重复这一过程直至发现目标潜艇或收到返航指令。从一个探测点飞向下一个探测点的飞行高度/>
Figure SMS_68
一般为100~300米，相邻两个探测点之间的距离D是吊放声呐作用距离R的a倍，倍数a一般为1.4~1.8倍，飞行速度V可以为100节，即100海里/小时。其中，吊放声呐即吊放式声呐，是用吊放电缆将声呐探头垂入水中探测目标潜艇的声呐，装备在反潜直升机上或水面舰艇上；水听器是声纳的重要部件，是在水下发射和接收声波的声学器件，可以将电信号转换为水声信号或将水声信号转换为电信号。
在作战仿真时，为了仿真实现直升机计算机生成兵力（Computer GeneratedForces，简称为CGF）实体吊放声呐搜索潜艇，直升机CGF实体需要完成“沿导航路线飞行”、“降低高度”、“悬停”、“升高高度”等多个机动动作。然而，在直升机CGF实体的机动动作从“沿导航路线飞行”切换到“降低高度”时，路径点索引等运动过程数据会被初始化；当直升机CGF实体在探测点探测结束继续执行“沿导航路线飞行”时，由于路径点索引归零，直升机CGF实体会返回导航路线上的第一个路径点，重复之前的路线，而不是按照实际导航路线飞向下一个路径点，导致直升机CGF实体无法在导航路线上的多个探测点悬停。
为了解决上述问题，本公开实施例提供了一种直升机CGF实体吊放声呐搜潜的仿真方法，基于吊放声呐的作用距离和预先设置的导航路线自动计算探测点位置，在一个原子动作内部完成沿预设导航路线吊放声呐搜潜仿真的整个流程，如图2所示，该方法包括如下的步骤S101至步骤S104：
步骤S101：利用仿真开发平台的想定编辑器，在直升机CGF实体的预设导航路线上绘制多个路径点，并确定多个路径点中各个路径点的位置信息；其中，仿真开发平台可以是MAXSim仿真开发平台，预设导航路线为预先设置的导航路线，可以是直线、折线、弓字形、方形等多种形状，预设导航路线的具体形状可以根据具体需求而定；
具体的，想定制作人员在MAXSim仿真开发平台的想定编辑器中，利用地图测距功能可以在预设导航路线上绘制任意多个路径点，各个路径点之间的距离可以相等，也可以不相等，绘制过程简单，绘制完成后得到多个路径点及各个路径点的位置信息，路径点的位置信息可以通过经度和纬度表示；其中，想定是按照训练课题对作战双方的基本态势、作战企图及作战发展情况的设想和假定。
步骤S102：基于吊放声呐的作用距离，在相邻路径点之间***第一探测点，并确定第一探测点的位置信息，其中，路径点和第一探测点的集合构成第二探测点；
具体的，吊放声呐的作用距离指的是吊放声呐在水中探测目标潜艇的探测距离，基于作用距离可以在相邻路径点之间***多个第一探测点，并且，将路径点也作为探测点，路径点和第一探测点共同构成第二探测点，直升机CGF实体在第二探测点上空悬停，探测目标潜艇。
本公开可以根据吊放声呐的作用距离和预设导航路线自动计算第一探测点的位置信息，结合路径点的位置信息和第一探测点的位置信息，得到第二探测点的位置信息，无需再手动计算和设置第二探测点的位置信息，极大地简化了想定制作的流程。
在本公开一种可选的实施方式中，第一探测点位置信息的确定方法如图3所示，步骤S102包括：
步骤S1021：基于吊放声呐的作用距离确定相邻探测点之间的探测间距，其中，相邻探测点为相邻的两个第二探测点；预先设定一个介于1.4~1.8之间的倍数a，基于直升机CGF实体携带的吊放声呐的作用距离R，通过计算预先设定的倍数a与吊放声呐作用距离R的乘积，就可以得到相邻探测点之间的探测间距D=a×R。
步骤S1022：确定预设导航路线上相邻路径点之间的水平距离，其中，相邻路径点为相邻的两个路径点；
具体的，步骤S1022包括：
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通过上述公式（1），可以得到预设导航路线上所有相邻路径点之间的水平距离。
步骤S1023：基于探测间距和水平距离，在相邻路径点之间***等间距的第一探测点，其中，第一探测点的间距为探测间距；在相邻路径点之间可以***多个等间距的第一探测点，结合路径点，得到多个间距相等的第二探测点，通过相等的探测间距保证吊放声呐的探测范围达到最大，提高探测范围和探测效率。
步骤S1024：根据预设导航路线和各个路径点的位置信息，确定第一探测点的位置信息。预设导航路线可以是直线、折线、弓字形、方形等多种形状，根据不同的实际需求可以预先设置不同形状的导航路线，进而采用与预设导航路线的形状对应的方式确定第一探测点的经度坐标和纬度坐标。
在本公开一种可选的实施方式中，步骤S1024包括：
当预设导航路线为直线时，直升机CGF实体按照直线推进方式搜索潜艇；
以探测间距D为步长，在预设导航路线上的相邻路径点
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通过上述公式（2），可以得到直线推进方式下，***的所有第一探测点的经度坐标和纬度坐标，确定所有第一探测点的位置信息。
进一步的，在步骤S1024中的确定第一探测点的位置信息之后，该方法还包括：
按照如下公式（3）确定第二探测点的总数N：
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（3）
其中，M为预设导航路线上路径点总数，
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在本公开一种优选的实施方式中，步骤S1024包括：
当预设导航路线为折线时，直升机CGF实体按照折线推进方式搜索潜艇；直升机CGF实体按照折线推进方式搜索潜艇的示意图如图4所示，与直线推进方式相比，折线推进方式可以扩大搜索面积；
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根据上述公式（4），可以得到折线推进方式下，***的所有第一探测点的经度坐标和纬度坐标，确定所有第一探测点的位置信息。
具体的，步骤S1024中的根据水平距离
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之间第一探测点的总数。直升机CGF实体按照折线推进方式搜索潜艇时，第二探测点的总数为路径点总数与各个相邻路径点之间第一探测点总数之和。
直升机CGF实体按照折线推进方式可以扩大搜索面积，折线搜索方式比直线搜索方式的搜索宽度扩大了约0.43a，其中，a为确定探测间距D时，针对吊放声呐作用距离R预先设定的倍数。
步骤S103：在仿真开发平台的机动控制模型外部存储空间中，扩展开发旋翼飞机运动数据描述符，并将第二探测点的位置信息存储至旋翼飞机运动数据描述符中；与机动控制模型内部存储空间中的机动内部数据描述符（MotionInternalData）相比，扩展开发的旋翼飞机运动数据描述符（RotorCraftData）位于机动控制模型外部的存储空间，在后续切换机动指令时不会对旋翼飞机运动数据描述符进行初始化。
具体的，描述符是MAXSim仿真开发平台中用于描述CGF实体各个方面不同属性的结构体；由于仿真开发平台上的机动控制模型在切换机动指令时，会更新机动内部数据描述符，如果把步骤S102中得到的第二探测点的位置信息存储在机动内部数据描述符中，第二探测点的位置信息会在切换机动指令时被初始化，直升机CGF实体由于读取不到下一第二探测点的位置信息而飞回原点；
因此，本公开在机动控制模型外部的存储空间中扩展开发旋翼飞机运动数据描述符，将旋翼飞机运动数据描述符存储在机动控制模型外部的存储空间，并将第二探测点的位置信息等运动过程数据存储至旋翼飞机运动数据描述符中，在切换机动指令时不会对旋翼飞机运动数据描述符进行初始化，保证直升机CGF实体读取到下一第二探测点的位置信息。
本公开通过扩展开发旋翼飞机运动数据描述符，开辟机动控制模型外部存储空间保存运动过程数据，解决了MAXSim仿真开发平台原有机动内部数据描述符在转换状态时丢失第二探测点位置信息的问题。
在本公开一种可选的实施方式中，步骤S103中的将第二探测点的位置信息存储至旋翼飞机运动数据描述符中，包括：
以数组形式将第二探测点的位置信息存储至旋翼飞机运动数据描述符中，其中，通过数组形式配置第二探测点的索引值；将第二探测点的位置信息以数组的形式存储在旋翼飞机运动数据描述符中，存储后，按照第二探测点在预设导航路线上的先后顺序从0开始配置第二探测点的索引值；
在旋翼飞机运动数据描述符中存储第二探测点的总数和下一第二探测点的索引值。如果第二探测点的总数为N，则可以得出第二探测点的索引值范围为0~N-1，存储下一第二探测点的索引值，即直升机CGF实体将要前往的第二探测点的索引值。
扩展开发的旋翼飞机运动数据描述符（RotorCraftData）中，成员变量包括：
1) nRoutePointsNum：第二探测点总数，初始值为0；
2) aRoutePoints[N]：第二探测点数组，存储第二探测点的位置信息，即第二探测点的经纬度坐标，初始值为空；
3) nRouteIndex：下一第二探测点的索引值，即直升机CGF实体将要前往的第二探测点的索引值，初始值为-1；
4) bOutOfRoutePlan：直升机CGF实体是否在预设导航路线外，初始值为false。
直升机CGF实体的整个仿真过程被划分为多个搜索周期，直升机CGF实体按照搜索周期执行周期性的吊放声呐搜潜仿真过程；MAXSim仿真开发平台上的机动控制模型接收到搜索指令之后，将旋翼飞机运动数据描述符（RotorCraftData）中下一第二探测点的索引值（nRouteIndex）自增1，即，将下一第二探测点的索引值增加1并赋值给下一第二探测点的索引值自身。
步骤S104：基于旋翼飞机运动数据描述符存储的第二探测点的位置信息，向直升机CGF实体的机动物理模型发送机动指令，驱动直升机CGF实体在第二探测点悬停，以有限状态机的方式实现吊放声呐搜潜的仿真。
本公开通过机动控制模型外部存储的旋翼飞机运动数据描述符，将机动指令发送至直升机CGF实体的机动物理模型，驱动直升机CGF实体在第二探测点悬停，解决了相关技术中直升机CGF实体吊放声呐搜潜的仿真中运动过程数据被初始化，导致直升机CGF实体无法在导航路线上的多个探测点悬停的问题。本公开填补了现有MAXSim仿真开发平台无法实现直升机CGF实体沿预设导航离路线吊放声呐搜潜过程的仿真的空缺，能够支撑相关仿真实验的开展。
在本公开一种可选的实施方式中，有限状态机包括飞行状态、下降状态、悬停状态和上升状态，机动指令包括指定航向速度指令、改变高度指令和指定目的点速度指令；
具体的，预先设定直升机CGF实体的飞行高度
Figure SMS_138
、直升机悬停高度/>
Figure SMS_139
、搜索时间/>
Figure SMS_140
，运动过程以有限状态机的方式进行表述，直升机CGF实体吊放声呐搜潜的仿真过程的一个搜索周期可以划分飞行状态、下降状态、悬停状态和上升状态，直升机CGF实体吊放声呐搜潜的有限状态机示意图如图5所示，不同状态的转换关系如下述表1所示：
表1
Figure SMS_141
在MAXSim仿真开发平台中，这几种状态的转换可以通过MAXSim仿真开发平台自带的下述机动指令实现：指定航向速度指令（COURSE_AND_VEL）、改变高度指令（CHANGE_TO_ALT）、指定目的点速度指令（POSITION_AND_VEL），不同状态的具体实现方式如下述表2所示：
表2
Figure SMS_142
仿真开发平台上的机动控制模型向直升机CGF实体的机动物理模型发送上述机动指令，驱动直升机CGF实体实现吊放声呐搜索潜艇的仿真过程。
其中，步骤S104包括：
当直升机CGF实体处于飞行状态时，通过仿真开发平台的机动控制模型从旋翼飞机运动数据描述符中读取下一第二探测点的索引值和下一第二探测点的位置信息，向直升机CGF实体的机动物理模型发送指定目的点速度指令，驱动直升机CGF实体按照指定目的点速度飞行至下一第二探测点；
具体的，第一个状态为飞行状态，通过仿真开发平台的机动控制模型从旋翼飞机运动数据描述符（RotorCraftData）中读取下一第二探测点的索引值（nRouteIndex），并获得下一第二探测点的经纬度坐标值（aRoutePoints[nRouteIndex]），机动控制模型向直升机CGF实体的机动物理模型发送指定目的点速度指令（POSITION_AND_VEL），该指令中包含下一第二探测点的经纬度坐标值（aRoutePoints[nRouteIndex]）和要求的巡航速度；机动物理模型在响应指定目的点速度指令（POSITION_AND_VEL）时，驱动直升机CGF实体根据下一第二探测点的经纬度坐标值（aRoutePoints[nRouteIndex]）和要求的巡航速度向下一第二探测点飞行；当直升机CGF实体到达下一第二探测点时，切换到第二个状态。
当直升机CGF实体到达下一第二探测点时，切换至下降状态，通过机动控制模型向机动物理模型发送改变高度指令，驱动直升机CGF实体从飞行高度降低到悬停高度；
具体的，第二个状态为下降状态，机动控制模型向直升机CGF实体的机动物理模型发送改变高度指令（CHANGE_TO_ALT），该指令中携带有期望直升机CGF实体到达的悬停高度
Figure SMS_143
；机动物理模型响应该指令，驱动直升机CGF实体从飞行高度/>
Figure SMS_144
降低到悬停高度
Figure SMS_145
；当直升机CGF实体的高度≤悬停高度/>
Figure SMS_146
时，切换到第三个状态。
当直升机CGF实体的高度小于等于悬停高度时，切换至悬停状态，将直升机CGF实体搭载的吊放声呐浸入水中进行探测；
如果吊放声呐探测到目标潜艇或接收到返航命令，则结束探测；如果吊放声呐未探测到目标潜艇且悬停状态的维持时间大于等于预设搜索时间，则直升机CGF实体切换至上升状态；
具体的，第三个状态为悬停状态，直升机CGF实体维持在悬停高度
Figure SMS_147
，将其搭载的吊放声呐浸入水中进行探测；如果吊放声呐在直升机CGF实体悬停期间搜索到目标或收到返航命令，则结束搜索；如果吊放声呐未搜索到目标且悬停状态维持时间≥搜索时间/>
Figure SMS_148
，则直升机CGF实体切换到第四个状态。
当直升机CGF实体处于上升状态时，机动控制模型向机动物理模型发送改变高度指令，驱动直升机CGF实体从悬停高度上升到飞行高度；
当直升机CGF实体的高度大于等于飞行高度时，切换回飞行状态，并将下一第二探测点的索引值自增1。
具体的，第四个状态为上升状态，机动控制模型向直升机CGF实体的机动物理模型发送改变高度指令（CHANGE_TO_ALT），该指令中携带有期望到达的飞行高度
Figure SMS_149
；机动物理模型响应该指令，驱动直升机CGF实体从悬停高度/>
Figure SMS_150
上升到飞行高度/>
Figure SMS_151
；当直升机CGF实体的高度≥飞行高度/>
Figure SMS_152
时，直升机CGF实体切换回第一个状态，机动控制模型将旋翼飞机运动数据描述符（RotorCraftData）中下一第二探测点的索引值（nRouteIndex）自增1，即，将下一第二探测点的索引值增加1并赋值给下一第二探测点的索引值自身。
当直升机CGF实体探测到目标或收到返航指令时，搜潜过程结束。
本公开通过有限状态机，使直升机CGF实体在一个搜索周期内自动地在飞行状态、下降状态、悬停状态和上升状态之间进行转换，从而能够在一个原子动作内完成沿预设导航路线吊放声呐搜潜的整个仿真流程，减少了行为模型制作的步骤，大大提高了行为模型制作和仿真实验的效率。
从以上的描述中，可以看出，本公开实现了如下技术效果：
本公开可以根据吊放声呐的作用距离和预设导航路线自动计算第一探测点的位置信息，结合路径点的位置信息和第一探测点的位置信息，得到第二探测点的位置信息，无需再手动计算和设置第二探测点的位置信息，极大地简化了想定制作的流程；
通过扩展开发旋翼飞机运动数据描述符，开辟机动控制模型外部存储空间保存运动过程数据，解决了MAXSim仿真开发平台原有机动内部数据描述符在转换状态时丢失第二探测点位置信息的问题；
通过机动控制模型外部存储的旋翼飞机运动数据描述符，将机动指令发送至直升机CGF实体的机动物理模型，驱动直升机CGF实体在第二探测点悬停，解决了相关技术中直升机CGF实体吊放声呐搜潜的仿真中运动过程数据被初始化，导致直升机CGF实体无法在导航路线上的多个探测点悬停的问题；
通过有限状态机，使直升机CGF实体在一个搜索周期内自动地在飞行状态、下降状态、悬停状态和上升状态之间进行转换，从而能够在一个原子动作内完成沿预设导航路线吊放声呐搜潜的整个仿真流程，减少了行为模型制作的步骤，大大提高了行为模型制作和仿真实验的效率。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本公开实施例还提供了一种用于实施上述仿真方法的直升机CGF实体吊放声呐搜潜的仿真装置，如图6所示，该装置包括：
绘制单元61，用于利用仿真开发平台的想定编辑器，在直升机CGF实体的预设导航路线上绘制多个路径点，并确定多个路径点中各个路径点的位置信息；
***单元62，用于基于吊放声呐的作用距离，在相邻路径点之间***第一探测点，并确定第一探测点的位置信息，其中，路径点和第一探测点的集合构成第二探测点；
扩展开发单元63，用于在仿真开发平台的机动控制模型外部存储空间中，扩展开发旋翼飞机运动数据描述符，并将第二探测点的位置信息存储至旋翼飞机运动数据描述符中；以及
驱动单元64，用于基于旋翼飞机运动数据描述符存储的第二探测点的位置信息，向直升机CGF实体的机动物理模型发送机动指令，驱动直升机CGF实体在第二探测点悬停，以有限状态机的方式实现吊放声呐搜潜的仿真。
上述装置实施例中各单元的执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处不做详细阐述说明。
本公开实施例还提供了一种电子设备，如图7所示，该电子设备包括一个或多个处理器71以及存储器72，图7中以一个处理器71为例。
该控制器还可以包括：输入装置73和输出装置74。
处理器71、存储器72、输入装置73和输出装置74可以通过总线或者其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。
处理器71可以为中央处理器（Central Processing Unit，简称为CPU），处理器71还可以为其他通用处理器、数字信号处理器（DigitalSignal Processor，简称为DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，简称为ASIC）、现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，简称为FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合，通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器。
存储器72作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本公开实施例中的控制方法对应的程序指令/模块。处理器71通过运行存储在存储器72中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的直升机CGF实体吊放声呐搜潜的仿真方法。
存储器72可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据服务器操作的处理装置的使用所创建的数据等。此外，存储器72可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器72可选包括相对于处理器71远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至网络连接装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置73可接收输入的数字或字符信息，以及产生与服务器的处理装置的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置74可包括显示屏等显示设备。
一个或者多个模块存储在存储器72中，当被一个或者多个处理器71执行时，执行如图2所示的方法。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成的，程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各电机控制方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，简称为ROM）、随机存储记忆体（RandomAccessMemory，简称为RAM）、快闪存储器（Flash Memory，简称为FM）、硬盘（HardDisk Drive，简称为HDD）或固态硬盘（Solid-State Drive，简称为SSD）等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
虽然结合附图描述了本公开的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (12)

1.一种直升机CGF实体吊放声呐搜潜的仿真方法，其特征在于，包括：
利用仿真开发平台的想定编辑器，在直升机CGF实体的预设导航路线上绘制多个路径点，并确定所述多个路径点中各个路径点的位置信息；
基于吊放声呐的作用距离，在相邻路径点之间***第一探测点，并确定所述第一探测点的位置信息，其中，所述路径点和所述第一探测点的集合构成第二探测点；
在所述仿真开发平台的机动控制模型外部存储空间中，扩展开发旋翼飞机运动数据描述符，并将所述第二探测点的位置信息存储至所述旋翼飞机运动数据描述符中；以及
基于所述旋翼飞机运动数据描述符存储的所述第二探测点的位置信息，向所述直升机CGF实体的机动物理模型发送机动指令，驱动所述直升机CGF实体在所述第二探测点悬停，以有限状态机的方式实现吊放声呐搜潜的仿真，其中，所述有限状态机包括飞行状态、下降状态、悬停状态和上升状态；
其中，所述基于吊放声呐的作用距离，在相邻路径点之间***第一探测点，并确定所述第一探测点的位置信息，包括：
基于所述吊放声呐的作用距离确定相邻探测点之间的探测间距，其中，所述相邻探测点为相邻的两个第二探测点；
确定预设导航路线上相邻路径点之间的水平距离，其中，所述相邻路径点为相邻的两个路径点；
基于所述探测间距和所述水平距离，在相邻路径点之间***等间距的第一探测点，其中，所述第一探测点的间距为所述探测间距；
根据预设导航路线和各个路径点的位置信息，确定所述第一探测点的位置信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定预设导航路线上相邻路径点之间的水平距离包括：
按照如下公式确定预设导航路线上第i个路径点
Figure QLYQS_1
和第/>
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个路径点/>
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之间的水平距离/>
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：
Figure QLYQS_6
其中，/>
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且i为正整数，M为预设导航路线上路径点总数，/>
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和/>
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的经度坐标和纬度坐标，/>
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分别表示第/>
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个路径点/>
Figure QLYQS_8
的经度坐标和纬度坐标。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据预设导航路线和各个路径点的位置信息，确定所述第一探测点的位置信息，包括：
当预设导航路线为直线时，直升机CGF实体按照直线推进方式搜索潜艇；
按照如下公式确定直线推进方式下第一探测点
Figure QLYQS_14
的经度坐标/>
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：/>
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，
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；D为探测间距，/>
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之间的路径段在东北天坐标系下的方位角。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在确定所述第一探测点的位置信息之后，所述方法还包括：
按照如下公式确定第二探测点的总数N：
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其中，M为预设导航路线上路径点总数，/>
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为预设导航路线上路径点/>
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5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据预设导航路线和各个路径点的位置信息，确定所述第一探测点的位置信息，包括：
当预设导航路线为折线时，直升机CGF实体按照折线推进方式搜索潜艇；
根据水平距离
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的大小关系，确定路径点/>
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之间第一探测点的总数
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，包括：
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；
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，则路径点/>
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之间第一探测点的总数为/>
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。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在确定所述第一探测点的位置信息之后，所述方法还包括：
按照如下公式确定第二探测点的总数N：
Figure QLYQS_62
其中，M为预设导航路线上路径点总数，/>
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为路径点/>
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和/>
Figure QLYQS_65
之间第一探测点的总数。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第二探测点的位置信息存储至所述旋翼飞机运动数据描述符中，包括：
以数组形式将所述第二探测点的位置信息存储至所述旋翼飞机运动数据描述符中，其中，通过所述数组形式配置所述第二探测点的索引值；
在所述旋翼飞机运动数据描述符中存储所述第二探测点的总数和下一第二探测点的索引值。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
所述机动指令包括指定航向速度指令、改变高度指令和指定目的点速度指令；
其中，所述基于所述旋翼飞机运动数据描述符存储的所述第二探测点的位置信息，向所述直升机CGF实体的机动物理模型发送机动指令，驱动所述直升机CGF实体在所述第二探测点悬停，以有限状态机的方式实现吊放声呐搜潜的仿真，包括：
当所述直升机CGF实体处于所述飞行状态时，通过所述仿真开发平台的机动控制模型从所述旋翼飞机运动数据描述符中读取下一第二探测点的索引值和下一第二探测点的位置信息，向所述直升机CGF实体的机动物理模型发送所述指定目的点速度指令，驱动所述直升机CGF实体按照指定目的点速度飞行至所述下一第二探测点；
当所述直升机CGF实体到达所述下一第二探测点时，切换至所述下降状态，通过所述机动控制模型向所述机动物理模型发送所述改变高度指令，驱动所述直升机CGF实体从飞行高度降低到悬停高度；
当所述直升机CGF实体的高度小于等于所述悬停高度时，切换至所述悬停状态，将所述直升机CGF实体搭载的吊放声呐浸入水中进行探测；
如果所述吊放声呐探测到目标潜艇或接收到返航命令，则结束探测；如果所述吊放声呐未探测到目标潜艇且所述悬停状态的维持时间大于等于预设搜索时间，则直升机CGF实体切换至所述上升状态；
当所述直升机CGF实体处于所述上升状态时，所述机动控制模型向所述机动物理模型发送所述改变高度指令，驱动所述直升机CGF实体从所述悬停高度上升到所述飞行高度；
当所述直升机CGF实体的高度大于等于所述飞行高度时，切换回所述飞行状态，并将所述下一第二探测点的索引值自增1。
10.一种直升机CGF实体吊放声呐搜潜的仿真装置，其特征在于，包括：
绘制单元，用于利用仿真开发平台的想定编辑器，在直升机CGF实体的预设导航路线上绘制多个路径点，并确定所述多个路径点中各个路径点的位置信息；
***单元，用于基于吊放声呐的作用距离，在相邻路径点之间***第一探测点，并确定所述第一探测点的位置信息，其中，所述路径点和所述第一探测点的集合构成第二探测点；
扩展开发单元，用于在所述仿真开发平台的机动控制模型外部存储空间中，扩展开发旋翼飞机运动数据描述符，并将所述第二探测点的位置信息存储至所述旋翼飞机运动数据描述符中；以及
驱动单元，用于基于所述旋翼飞机运动数据描述符存储的所述第二探测点的位置信息，向所述直升机CGF实体的机动物理模型发送机动指令，驱动所述直升机CGF实体在所述第二探测点悬停，以有限状态机的方式实现吊放声呐搜潜的仿真，其中，所述有限状态机包括飞行状态、下降状态、悬停状态和上升状态；
其中，所述基于吊放声呐的作用距离，在相邻路径点之间***第一探测点，并确定所述第一探测点的位置信息，包括：
基于所述吊放声呐的作用距离确定相邻探测点之间的探测间距，其中，所述相邻探测点为相邻的两个第二探测点；
确定预设导航路线上相邻路径点之间的水平距离，其中，所述相邻路径点为相邻的两个路径点；
基于所述探测间距和所述水平距离，在相邻路径点之间***等间距的第一探测点，其中，所述第一探测点的间距为所述探测间距；
根据预设导航路线和各个路径点的位置信息，确定所述第一探测点的位置信息。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1-9任意一项所述的直升机CGF实体吊放声呐搜潜的仿真方法。
12.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行权利要求1-9任意一项所述的直升机CGF实体吊放声呐搜潜的仿真方法。
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