SHINE

复杂电磁环境战场态势仿真软件

Battlefield situation simulation of complex electromagnetic environment

  • 产品定义 

    用最好的服务 , 服务信任我们的用户 ,不让用户感到失望 ,我们将会给您提供最豪华舒适的环境来用餐.如果你失去了太阳 , 你还有星光的照耀 , 失去了金钱 , 还会得到友情 , 当生命也离开你的时候 , 你却拥有了大地的亲吻 . . .
  • 聚焦问题

    用最好的服务 , 服务信任我们的用户 ,不让用户感到失望 ,我们将会给您提供最豪华舒适的环境来用餐.如果你失去了太阳 , 你还有星光的照耀 , 失去了金钱 , 还会得到友情 , 当生命也离开你的时候 , 你却拥有了大地的亲吻 . . .
  • 装备电子功能综述

    用最好的服务 , 服务信任我们的用户 ,不让用户感到失望 ,我们将会给您提供最豪华舒适的环境来用餐.如果你失去了太阳 , 你还有星光的照耀 , 失去了金钱 , 还会得到友情 , 当生命也离开你的时候 , 你却拥有了大地的亲吻 . . .
  •  环境任务建模

    用最好的服务 , 服务信任我们的用户 ,不让用户感到失望 ,我们将会给您提供最豪华舒适的环境来用餐.如果你失去了太阳 , 你还有星光的照耀 , 失去了金钱 , 还会得到友情 , 当生命也离开你的时候 , 你却拥有了大地的亲吻 . . .理念
  • 工具集应用环境

  • 系统分析层级

  • 研发机构

  • 产品定义

    ▪  SHINE产品就是针对装备电子系统及其任务环境建模仿真难题推出的工具集。

    ▪  SHINE产品参考了美国DMSO、雷神M&S产品体系以及北约电子战测试与评估指导书,采用了面向对象,模块化可互换的框架,提供了分层多维仿真引擎以及迭代提升仿真置信度的流程模板,支持第三方工具和用户IP的集成。SHINE工具集按照置信度的高低可以分为可视化虚拟现实环境,多层级多学科数字仿真分析引擎以及半实物仿真和飞行测试规划三大组成部分。置信度的提升是随着项目成熟度而随之提升的,SHINE为项目各个阶段以及项目协作中不同分工的研发和使用者提供不同层级的仿真工具。

    ▪  SHINE的功能架构包括UI层、计算业务层和建模仿真资源数据库,其中数据库包含丰富的建模仿真资源,并且随着使用者不断的迭代验证,数据库的模型数据置信度不断提升,可以为新产品的预研、现有产品的升级以及基于模型的体系工程(MBSoSE)提供高精度数据模型。

  • 聚焦问题

    ▪  随着电子信息技术的飞速进步,海陆空天装备平台搭载的雷达、通信、对抗、EO/IR等电子设备由单体向综合、单平台向体系化方向发展。同时数量越来越多、功率越来越强的敌我双方电子系统有意无意的辐射也构成了复杂的电磁环境。日趋复杂的装备电子系统和任务环境,无论对于子系统设计师、总体设计师、测试验证人员还是使用者来说,都是一项的挑战。

    ▪  在应对开发和使用复杂系统的挑战方面,美国不仅建立了一系列军用民用标准规范,也建立战场全域模拟仿真体系。美国的各大国防合约商,也打造了一系列面向复杂系统和环境建模仿真的工具平台。其中雷神公司提供了支持整个产品生命周期,从最初的概念发展到设计,集成,测试和评估、部署和支持,以及未来的进化升级的建模仿真工具。

  • 装备电子功能综述

    ▪  装备平台建模

    • --3D模型     *Materials   *Texture   *Animation                     
    • --EM模型    *EM mesh   *EM materials                 
    • --IR模型      *IR mesh    *IR materials

    ▪  平台电子系统建模

    • --天线建模    * 快速建模——指标定义,公式法;* 数据模型——仿真数据,测试数据;*  数值仿真建模——采用FDTD,MOM算法分析。
    • --EOIR传感器FOV建模    * 快速建模——几何法;* 数据模型——计算分析数据。
    • --设备子系统分级建模     * 指标级——参数定义;* 功能级——公式、标准规范、分析测试数据;* 信号级——动态、时间离散仿真; * 采用行为级建模编辑界面;* 预定义常用雷达、通信、对抗设备收发元件模板 ; * 支持用户自定义设备元件及其分析算法 ; * 分级建模模型随项目成熟度迭代提升精确度。
    • ▪  平台运动及姿态建模

    • --运动轨道/轨迹建模   * 太空、深空平台六要素、TLE轨道 ;  * 导弹、运载弹道方程;* 海面、空中平台大圆弧轨道 ; * 支持用户自定义轨道及算法。

      • --姿态控制建模    * 欧拉角旋转定义 ; * 笛卡尔坐标位置调整 ; * 随机姿态扰动。
  • 环境任务建模

    地理环境建模

    • 全球三维GIS系统 ; 热点区域三维地形建模(高程、卫星图);建筑群与植被 ;多级海情建模 ; 海底建模 ;地面、海面杂波统计模型。

    ▪ 气象环境建模

    • 全球电离层预报;大气分层折射模型; 大气波导效应;云雨衰减,雨杂波统计模型。

    电磁环境建模

    • 能量域电磁环境——区域空间场分布;
    • 频域电磁模型——区域综合频谱占用;

    时域模型——区域动态、时间离散信号。

  • 工具集应用环境

  • 系统分析层级

  • 研发机构

         EMU(应尧)信息科技有限公司 

    ▪  EMU公司坐落于上海虹桥商务区,是一家为复杂系统高性能设计分析提供软硬件仿真及验证工具的高科技公司。新三板上市北京安怀信科技股份有限公司是EMU公司的控股股东。

    ▪  EMU公司拥有十多种自主知识产权建模仿真产品,并且与合作伙伴一起提供支持复杂系统产品开发及使用全生命周期的建模和仿真能力,从最初的产品概念方案到详细设计,系统集成,测试和评估、部署和支持,以及未来的产品升级换代。

    ▪  EMU公司的产品广泛应用于目标与环境分析、雷达系统仿真、通讯系统仿真、光电和红外系统仿真、系统间电磁兼容、电磁环境与电磁态势、体系级电子战分析、注入式半实物仿真、飞行测试规划与验证等等领域。公司客户主要包括航空航天、兵器船舶、通讯和雷达领域的科研院所、企事业单位、军队和高校。

装备电子系统与环境建模/仿真

O1

▪ 分层仿真分析算法

​--能量域分析

*  快速分析工具——数据表或公式法

*  解析分析工具——GO、PO等

*  全波分析工具——FDTD,MOM等

*  对应设备射频端,用于天线、天线布局及近/远场辐射分析、目标特性和电波传播计算

--频域分析

*  采用场路结合、等效多端口网络和等效非线性器件方法

*  信号级频域处理,对应设备中频端

*  用于电磁兼容分析、频谱冲突分析

-- 时域分析

*  FFT、脉冲压缩、信号检测和鉴别等等

*  动态、时间离散信号,对应设备基带端

*  用于电子干扰精细化分析,半实物仿真

 

O2

▪ 基础仿真应用

--区域电场分布

*  快速分析法——传播方程、ITU传播模型

*  解析分析法——GO、射线追踪

*  数值方法——SSPE、PO、FDTD等

*  根据距离以及仿真精度需求选择不同算法

*  涵盖各种传播机制、考虑电离层折射、大气分层/波导、地形遮挡、云雨衰减等

-- 雷达与红外目标特性

*  快速分析法(雷达、IR)——数据库预存查表

*  高频渐进法(雷达)——GO、PO

*  全波方法(雷达)——FDTD等

*  IR采用射线追踪进行渲染和辐射强度计算

*  角反、箔条诱饵分析

*  0维RCS、一维距离像、二维三维SAR

*  考虑目标运动、在轨姿态的动目标RCS

*  考虑目标地物环境、海面背景的RCS

*  地物、各种海情的杂波

*  RCS建模仿真测试VV&A工具

O3

▪ 设备级仿真应用

​--雷达系统分析

*  行为级雷达系统建模编辑器 ;* 雷达发射波形包括常规脉冲、脉冲参差、捷变频、线性调频、噪声调频,连续波、调频连续波等 ;* 信号处理包括基带I/Q,脉冲压缩,MTI/MTD、CFAR,SAR/ISAR、目标跟踪和鉴别;* 多层次雷达建模,支持概念设计、初设和详细设计阶段 ;*  支持用户自定义信号和处理元器件模块。

--雷达干扰分析

*  行为级雷达干扰机建模分析;*利用电磁算法和统计分析法计算无源干扰;*压制干扰包括噪声,噪声调相,噪声调频,噪声调相;*欺骗干扰包括距离拖引,速度拖引,间歇采样存储转发以及SAR图像存贮转发干扰;*支持用户自定义干扰及处理元器件模块。

--通信链路分析

*  行为级通信系统建模编辑器;* 元器件模型为指标级和功能级;* 元器件模型包括Tx/Rx,滤波器、放大器,混频器,线缆等等;* 考虑各种环境以及气候条件下传播衰减;* 考虑平台运动,姿态条件下的动态链路;* 编队,体系条件下的链路失效风险矩阵。

--通信信号与干扰分析

*  行为级通信系统建模编辑器;* 元器件模型为信号级;* 可以集成MATLAB等第三方工具;* 支持用户自定义模块;* 支持数字和模拟通信系统;* 支持多种通信方式,定频、扩频和调频 ;* 支持多种干扰模式,压制、转发和跟随。

O4

▪ 平台级仿真应用

--电磁兼容

*  行为级电子系统建模编辑器;* 元器件模型为功能级和信号级,元器件频域模型可以由测量、载波谐波杂散定义或时域变换得到;* 利用电磁场算法计算平台上多天线之间隔离度,利用区域电波传播分析方法计算平台间天线能量衰减;* 利用微波多端口理论进行点对点电磁兼容分析,利用非线性器件特性进行互调干扰分析;* 编队、体系电磁兼容分析结果可以由电磁风险矩阵展示。

--电磁频谱

*  根据设定场景中所有电子设备的频谱信息,实时显示频谱图;* 根据用户的新增用频需求,利用多分层次的电磁兼容分析方法进行新增用频需求的冲突检测分析HWIL(半实物仿真);* 利用雷达仿真系统实时模拟雷达接收机回波I/Q数据; * I/Q信号数据注入雷达信号处理机;* SHINE雷达模块模拟的雷达回波数据包括目标、相关的物体、发射和分离的导弹碎片、和人为的和自然的环境信息;* SHINE进行雷达目标及环境分析采用利用GPU加速/并行计算的高性能计算服务器,信号注入由配备专业DSP的计算机完成;* 仿真与测试验证一体化。

O5

​▪ 体系级仿真应用

--MBSoS(基于模型的体系工程)

*  为MBSoS提供虚拟现实环境以及电子系统工程模型

*  SHINE提供海陆空天电磁五维度解析图形开发包

*  提供SysML接口

*  支持UPDM的3D集成

*  提供迭代验证的电子系统与环境体系模型

*  可针对Rational Rhapsody和Magic Draw二次开发

--电子战T&E模拟

*  根据北约电子战测试与评估指导书,SHINE可以构建包括EA、EP、ES在内的电子战测试场景

*  SHINE采用模块化编程技术,可以进行基于分布式仿真的二次开发

*  提供任务想定编辑器,设定红蓝对抗场景以及剧情编辑功能

*  提供AI算法(状态机和行为树),提供智能化战场环境

O6

▪ 仿真案例

--导弹攻防电子系统与环境

*  弹道导弹点火发射,如果防御方有红外探测卫星,有可能在导弹发射初期能够探测到火箭发射,SHINE可以进行卫星探测概率分析(红外求解工具)。

*  红外探测卫星可通过中继卫星将信息传递至地面作战单位,海面作战单位等,SHINE支持复杂环境下通信质量分析。

*  弹道导弹关机之后,红外卫星失去目标,改由地面雷达和海面雷达进行探测,SHINE支持雷达(组网)覆盖分析,目标动态RCS计算,目标成像,杂波计算等。

*  SHINE可以模拟导引头雷达搜索过程,也可以计算复杂环境下目标散射特性,目标成像等。

*  SHINE可以模拟防御方电子对抗措施对导弹雷达搜索的影响,电子干扰包括有源和无源,可以分析防御方抗干扰能力,也可以分析攻击方干扰。