JP4885537B2 - Simulation apparatus, method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、シミュレーション装置、方法、および、プログラムに関し、特に、飛行物体の移動を扱うシミュレーションを実行するシミュレーション装置、方法、および、プログラムに関する。 The present invention relates to a simulation apparatus, a method, and a program, and more particularly, to a simulation apparatus, a method, and a program for executing a simulation that handles the movement of a flying object.
シミュレーションの実行時間を短縮するため、シミュレーションの実行途中に、シミュレーション用のモデルを、例えば、粗いモデルから詳細なモデルに切り替えることが行われている。例えば、対戦シミュレーションの場合、シミュレーション対象の航空機の移動を、出発地から対戦地までは粗いモデルで記述し、対戦地では詳細なモデルで記述することがある。 In order to shorten the simulation execution time, the simulation model is switched from, for example, a rough model to a detailed model during the execution of the simulation. For example, in the case of a battle simulation, the movement of an aircraft to be simulated may be described with a rough model from the starting point to the battle site, and may be described with a detailed model at the battle site.
対戦シミュレーションとは異なるが、特許文献１には、ハードウェアの検証モデルにおいて、シミュレーションの途中で、簡略モデルから詳細モデルに切り替える技術が示されている。この技術では、モデルの切替時刻に先立って、詳細モデルを起動している。なお、特許文献１の技術は、簡略モデルと詳細モデルでは、時刻精度が異なるのみで、入力されるデータは同じである。
例えば、航空機のフライト・シミュレーションにおいて、簡略モデルでは航空機の重心の各時刻での位置を算出し、詳細モデルではその各時刻での位置と、その各時刻での位置における重心の回りの航空機の回転角を算出する場合を考える。 For example, in aircraft flight simulation, the simplified model calculates the position of the center of gravity of the aircraft at each time, and the detailed model calculates the position at each time and the rotation of the aircraft around the center of gravity at the position at each time. Consider the case of calculating a corner.
このような場合、詳細モデルでの航空機の重心の各時刻での位置座標の算出は、通常、算出された位置座標の他に、ローリング角、ピッチング角、ヨーイング角も用いられる。このため、簡略モデルの位置算出処理と詳細モデルの位置算出処理では、入力データが異なることになり、特許文献１の技術を適用して、簡略モデルから詳細モデルへ信頼性を保ちつつ切り替えることはできない。 In such a case, calculation of the position coordinates of the center of gravity of the aircraft at each time in the detailed model usually uses a rolling angle, a pitching angle, and a yawing angle in addition to the calculated position coordinates. For this reason, input data differs between the simplified model position calculation process and the detailed model position calculation process, and it is not possible to switch from the simplified model to the detailed model while maintaining the reliability by applying the technique of Patent Document 1. Can not.
本発明の課題は、簡略モデルと詳細モデルの入力が異なる場合でも、簡略モデルから詳細モデルへの切り替えを信頼性を維持しつつ行うことが可能なシミュレーション装置、方法、および、プログラムを提供することである。 An object of the present invention is to provide a simulation apparatus, method, and program capable of switching from a simple model to a detailed model while maintaining reliability even when inputs of the simple model and the detailed model are different. It is.
本発明のシミュレーション装置は、物体の移動を扱うシミュレーションを実行するシミュレーション装置において、前記物体を代表する点の各時刻での位置を算出するシミュレーションである第１シミュレーションと、前記物体を代表する点の各時刻での位置と、その各時刻での位置における代表する点の回りの前記物体の回転角を算出するシミュレーションである第２シミュレーションと、前記第１シミュレーション、および、前記第２シミュレーションの起動・終了を制御するシミュレーション実行制御部を備え、前記第２シミュレーションは、前記第１シミュレーションが補間して算出した位置を取得する補間データ取得部と、前記物体の位置と、その位置での前記物体の回転角を用いて、前記物体の次の時刻での位置を算出する位置情報算出部を備え、前記第２シミュレーションは、前記補間データ取得部を介して前記物体の位置を取得するとともに、十分な数の位置の組が揃った場合、前記代表する点の回りの前記物体の回転角を算出し、前記シミュレーション実行制御部は、指定された前記第１シミュレーションから前記第２シミュレーションへの切替時刻には、前記取得した位置とその位置に対応する回転角を基に、前記位置情報算出部による位置の算出が実行されるように、前記第２シミュレーションを、その切替時刻より前倒しして起動することを特徴とするシミュレーション装置である。 The simulation apparatus according to the present invention is a simulation apparatus that executes a simulation that handles the movement of an object. The first simulation is a simulation that calculates the position of a point that represents the object at each time, and the point that represents the object. A second simulation, which is a simulation for calculating a position at each time, and a rotation angle of the object around a representative point at the position at each time; the first simulation; and activation of the second simulation. A simulation execution control unit that controls termination, and the second simulation includes an interpolation data acquisition unit that acquires a position calculated by interpolation by the first simulation, a position of the object, and the position of the object at the position. A position to calculate the position of the object at the next time using the rotation angle And the second simulation obtains the position of the object via the interpolation data acquisition unit, and the object around the representative point when a sufficient number of position sets are prepared. The simulation execution control unit calculates the rotation time of the designated first simulation to the second simulation based on the acquired position and the rotation angle corresponding to the position. The simulation apparatus is characterized in that the second simulation is started ahead of the switching time so that the position information is calculated by the position information calculation unit.
ここで、第１シミュレーション（簡略モデル）から第２シミュレーション（詳細モデル）への切替時刻において、第１シミュレーションから取得した位置を第２シミュレーションでも用いているため、切替時点での位置情報の連続性が確保できるとともに、その切替時刻において、その取得した位置と、その位置に対応する回転角を基に、第２シミュレーションの位置情報算出部による位置の算出が実行されるように、シミュレーション実行制御部によって制御されている。このため、各時刻の位置を補間して算出する第１シミュレーションから、次時刻の位置の算出に、算出済みの位置の他にその位置に対応する回転角を用いる第２シミュレーションに、実行するシミュレーションを切り替える場合でも、その切り替えを信頼性を維持しつつ行うことができる。 Here, since the position acquired from the first simulation is also used in the second simulation at the switching time from the first simulation (simple model) to the second simulation (detailed model), the continuity of the position information at the time of switching. Simulation execution control unit so that the position calculation by the position information calculation unit of the second simulation is executed based on the acquired position and the rotation angle corresponding to the position at the switching time. Is controlled by. Therefore, the simulation to be executed is changed from the first simulation in which the position at each time is calculated by interpolation to the second simulation in which the rotation angle corresponding to the position is used in addition to the calculated position in the calculation of the position at the next time. Even when switching, the switching can be performed while maintaining reliability.
本発明によれば、各時刻の位置を補間して算出する第１シミュレーション（簡略モデル）から、次時刻の位置の算出に、算出済みの位置の他にその位置に対応する回転角を用いる第２シミュレーション（詳細モデル）に、実行するシミュレーションを切り替える場合でも、その切り替えを信頼性を維持しつつ行うことができる。 According to the present invention, from the first simulation (simple model) that calculates by interpolating the position of each time, the rotation angle corresponding to the position is used in addition to the calculated position for the calculation of the position of the next time. Even when the simulation to be executed is switched to two simulations (detailed model), the switching can be performed while maintaining reliability.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態のシミュレーション装置の構成を示す図である。
図１に示すシミュレーション装置１０は、航空機の移動についてのシミュレーションを実行する装置である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a simulation apparatus according to an embodiment of the present invention.
A simulation apparatus 10 shown in FIG. 1 is an apparatus that executes a simulation of aircraft movement.
このシミュレーション装置１０は、航空機を代表する点（例えば、その航空機の重心）の各時刻での位置を算出するシミュレーションである第１シミュレーション（粗いモデル）１３と、航空機を代表する点の各時刻での位置と、その各時刻での位置における代表する点の回りの航空機の回転角を算出するシミュレーションである第２シミュレーション（詳細なモデル）１７と、第１シミュレーション１３、および、第２シミュレーション１７の起動・終了を制御するシミュレーション実行制御部１１を備える。 The simulation apparatus 10 includes a first simulation (coarse model) 13 that is a simulation for calculating a position of a point representing an aircraft (for example, the center of gravity of the aircraft) at each time, and a point representing the aircraft at each time. And a second simulation (detailed model) 17, a first simulation 13, and a second simulation 17 that calculate the rotation angle of the aircraft around a representative point at the position at each time A simulation execution control unit 11 that controls activation and termination is provided.
第２シミュレーション１７は、第１シミュレーション１３が補間して算出した位置を取得する補間データ取得部２１と、航空機の位置と、その位置での航空機の回転角を用いて、その航空機の次の時刻での位置を算出する位置情報算出部２２を備える。 The second simulation 17 uses the interpolation data acquisition unit 21 that acquires the position calculated by interpolation by the first simulation 13, the position of the aircraft, and the rotation angle of the aircraft at that position, and the next time of the aircraft. A position information calculation unit 22 for calculating the position at.
第１シミュレーション１３からの切替先として第２シミュレーション１７が起動される場合の過渡的な動作モードでは、補間データ取得部２１は、第１シミュレーション１３で補間して算出された位置を第１シミュレーション１３の出力データファイル１５から取得し、第２シミュレーション１７の出力データファイル１９に出力する。このようにして、十分な数の位置の組が揃った場合、それらの位置を用いて、第２シミュレーション１７は、代表する点の回りの航空機の回転角を算出する。切替時刻に達した場合、第２シミュレーション１７の動作モードが過渡的なモードから通常モードに変更される。通常モードでは、位置情報算出部２２により各時刻での航空機の位置が算出される。 In the transient operation mode when the second simulation 17 is started as the switching destination from the first simulation 13, the interpolation data acquisition unit 21 sets the position calculated by interpolating in the first simulation 13 to the first simulation 13. And output to the output data file 19 of the second simulation 17. In this way, when a sufficient number of sets of positions are prepared, the second simulation 17 calculates the rotation angle of the aircraft around the representative point using these positions. When the switching time is reached, the operation mode of the second simulation 17 is changed from the transient mode to the normal mode. In the normal mode, the position information calculation unit 22 calculates the position of the aircraft at each time.
シミュレーション実行制御部１１は、指定された第１シミュレーション１３から第２シミュレーション１７への切替時刻には、取得した位置とその位置に対応する回転角を基に、位置情報算出部２２による算出が実行されるように、第２シミュレーション１７を、その切替時刻より前倒しして起動する。 The simulation execution control unit 11 executes the calculation by the position information calculation unit 22 based on the acquired position and the rotation angle corresponding to the position at the designated switching time from the first simulation 13 to the second simulation 17. As described above, the second simulation 17 is started ahead of the switching time.
第１シミュレーション１３に用いられる入力データファイル１４中に指定される情報と、第２シミュレーション１７に用いられる入力データファイル１８中に指定される情報は、完全には一致しないが、航空機（機体）の種類（型）、機体の揚力係数、機体の重量、航空機の飛行経路（航空機が通過する複数の位置とそれら位置を通過する時刻）については、双方の入力データファイル中に指定されている。いずれのシミュレーションにおいても、各時刻での算出結果は、出力データファイル１５または１９に出力される。 The information specified in the input data file 14 used for the first simulation 13 and the information specified in the input data file 18 used for the second simulation 17 do not completely match, but the aircraft (airframe) The type (type), the lift coefficient of the fuselage, the weight of the fuselage, and the flight path of the aircraft (a plurality of positions through which the aircraft passes and the time at which the aircraft passes) are specified in both input data files. In any simulation, the calculation result at each time is output to the output data file 15 or 19.
図２は、シミュレーションの実行制御の一例を説明する図である。
図２では、粗いモデル（第１シミュレーション）が詳細なモデル（第２シミュレーション）に先立って起動され、切替時刻に、粗いモデルから詳細なモデルに切り替える場合が示されている。モデルの切替時刻情報は、モデル切替時刻情報データベース２３に格納される。また、詳細なモデルを切替時刻からどれだけ前倒しして起動しなければならないかを示す時間、すなわち、第１シミュレーションで算出された補間データ（位置座標）をその第１シミュレーションから取得しなければならない時間（補間データ取得時間）は、補間データ取得時間情報データベース２４に格納される。すなわち、詳細なモデルは、切替時刻より補間データ取得時間だけ前倒しして起動される。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of simulation execution control.
FIG. 2 shows a case where the coarse model (first simulation) is activated prior to the detailed model (second simulation) and the coarse model is switched to the detailed model at the switching time. The model switching time information is stored in the model switching time information database 23. In addition, it is necessary to obtain from the first simulation the time indicating how far the detailed model should be started from the switching time, that is, the interpolation data (positional coordinates) calculated in the first simulation. The time (interpolation data acquisition time) is stored in the interpolation data acquisition time information database 24. That is, the detailed model is activated by an interpolation data acquisition time ahead of the switching time.
図１のシミュレーション実行制御部１１は、シナリオ・データ１２に基づいて、第１シミュレーション１３、および、第２シミュレーション１７の起動・終了を制御している。図３は、図２に対応するシナリオ・データの一例を示す図である。 The simulation execution control unit 11 in FIG. 1 controls the start / end of the first simulation 13 and the second simulation 17 based on the scenario data 12. FIG. 3 is a diagram showing an example of scenario data corresponding to FIG.
図３において、１行目はモデルの切替時刻をファイルＦＩＬＥ１．ＤＡＴから読み込んで変数ｔｃに設定する処理、２行目は補間データ取得時間をファイルＦＩＬＥ２．ＤＡＴから読み込んで変数ｔｄに設定する処理、３行目はタイマーの初期化、４行目はモデル１（粗いモデル）の起動指示、６行目はモデル２（詳細なモデル）の起動時刻（ｔｃ−ｔｄ）に達したかどうかの判定指示、７行目はモデル２の過渡的なモード（TRANSITIONAL_MODE）での起動指示、９行目はモデルの切替時刻ｔｃに達したかどうかの判定処理、１０行目はモデル１の終了指示、をそれぞれ示している。 In FIG. 3, the first line indicates the model switching time in the file FILE1. Processing to read from DAT and set to variable tc The second line shows the interpolation data acquisition time in file FILE2. Processing to read from DAT and set to variable td, 3rd line is initialization of timer, 4th line is start instruction of model 1 (coarse model), 6th line is start time of model 2 (detailed model) (tc) -Td), a 7th line is a start instruction in the transient mode (TRANSITIONAL_MODE) of the model 2, and a 9th line is a process of determining whether the model switching time tc has been reached. The lines indicate the end instructions for model 1 respectively.
図４は、シミュレーションの実行制御の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、図１のシミュレーション実行制御部１１がシナリオ・データ１２として、図３のデータを読み込んで実行した場合の処理に相当する。 FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of simulation execution control. This flowchart corresponds to a process when the simulation execution control unit 11 in FIG. 1 reads and executes the data in FIG. 3 as the scenario data 12.
図４において、まず、ステップＳ１０１で、モデル切替時刻が図２のモデル切替時刻情報データベース２３から読み出され、ステップＳ１０２で、補間データ取得時間が図２の補間データ取得時間データベース２４から読み出される。 4, first, at step S101, the model switching time is read from the model switching time information database 23 of FIG. 2, and at step S102, the interpolation data acquisition time is read from the interpolation data acquisition time database 24 of FIG.
そして、ステップＳ１０３で、モデル切替時刻から補間データ取得時間を減算することで、詳細なモデルの起動時刻が算出される。ステップＳ１０４では、タイマーによって、起動時刻に達したかどうかが判定される。起動時刻に達したと判定された場合、ステップＳ１０５で、詳細なモデルが起動される。 In step S103, the detailed model activation time is calculated by subtracting the interpolation data acquisition time from the model switching time. In step S104, it is determined by the timer whether the activation time has been reached. If it is determined that the activation time has been reached, a detailed model is activated in step S105.
また、ステップＳ１０６では、タイマーによって、モデル切替時刻に達したかどうかが判定される。モデル切替時刻に達したと判定された場合、ステップＳ１０７で、粗いモデルを終了する。 In step S106, it is determined by the timer whether the model switching time has been reached. If it is determined that the model switching time has been reached, the rough model is terminated in step S107.
図５は、粗いモデルから詳細なモデルに切り替える場合に、詳細なモデルで入力として与えるデータ（粗いモデルが持たないデータ）を生成する様子を説明する図である。
図５に示すように、切替時刻ｔｃの３ステップ前の時刻（ｔｃ−２）から粗いモデルで補間して算出した位置を詳細なモデルで取得している。すなわち、時刻（ｔｃ−２）で、粗いモデルが算出した位置座標（Ｘｔｃ−２，Ｙｔｃ−２，Ｚｔｃ−２）、時刻（ｔｃ−１）で、粗いモデルが算出した位置座標（Ｘｔｃ−１，Ｙｔｃ−１，Ｚｔｃ−１）、時刻ｔｃで、粗いモデルが算出した位置座標（Ｘｔｃ，Ｙｔｃ，Ｚｔｃ）、をそれぞれ詳細なモデルで取得している。
FIG. 5 is a diagram for explaining how to generate data (data that does not have a coarse model) given as an input in the detailed model when switching from a coarse model to a detailed model.
As shown in FIG. 5, the position calculated by interpolating with a coarse model from the time (tc-2) three steps before the switching time tc is acquired with a detailed model. That is, the position coordinates (X tc-2 , Y tc-2 , Z tc-2 ) calculated by the coarse model at time (tc-2), and the position coordinates ( Xcc-2 ) calculated by the coarse model at time (tc-1) ( X tc−1 , Y tc−1 , Z tc−1 ), and the position coordinates (X tc , Y tc , Z tc ) calculated by the coarse model at time tc are acquired with detailed models, respectively.
そして、これらの位置座標の３つの履歴を基に、図８〜図１０に示す方法によりピッチ、ロール、ヨーを切替時刻ｔｃで算出している。
これにより、少なくとも切替時刻ｔｃで実行される次位置（時刻ｔｃ＋１の位置）の算出は、粗いモデルで算出された位置座標（Ｘｔｃ，Ｙｔｃ，Ｚｔｃ）と、その粗いモデルで算出された３履歴分（時刻ｔｃ−２、ｔｃ−２、ｔｃ）の位置座標から算出されたピッチ（ＰＩＴＣＨｔｃ）、ロール（ＲＯＬＬｔｃ）、ヨー（ＹＡＷｔｃ）の値を用いて行われることになり、粗いモデルから詳細なモデルへの切替を信頼性（位置座標の連続性）を保ちつつ行うことが可能になる。
Then, based on the three histories of these position coordinates, the pitch, roll, and yaw are calculated at the switching time tc by the method shown in FIGS.
Thereby, at least the next position (position at time tc + 1) executed at the switching time tc is calculated with the position coordinates (X tc , Y tc , Z tc ) calculated with the coarse model and the coarse model. It will be performed using the values of pitch (PITCH tc ), roll (ROLL tc ), yaw (YAW tc ) calculated from the position coordinates of three histories (time tc-2, tc-2, tc), Switching from a rough model to a detailed model can be performed while maintaining reliability (continuity of position coordinates).
図６Ａは、図１の第１シミュレーション１３のより詳細な構成を示すブロック図である。
図６Ａに示すように、第１シミュレーション１３は、位置座標算出部（補間データ算出部）２８を備える。位置座標算出部２８は、第１シミュレーション１３の入力データファイル１４中に指定される、航空機の飛行経路情報（航空機が通過する各位置と、それらの位置を通過する時刻）を用いて、各時刻での航空機の位置を、その飛行経路情報中の位置を補間して算出している。
FIG. 6A is a block diagram showing a more detailed configuration of the first simulation 13 of FIG.
As illustrated in FIG. 6A, the first simulation 13 includes a position coordinate calculation unit (interpolation data calculation unit) 28. The position coordinate calculation unit 28 uses the flight path information of the aircraft specified by the input data file 14 of the first simulation 13 (the positions at which the aircraft passes and the times at which they pass) to The position of the aircraft at is calculated by interpolating the position in the flight path information.
図６Ｂは、図１の第２シミュレーション１７のより詳細な構成を示すブロック図である。
図６Ｂに示すように、第２シミュレーション１７は、上述の補間データ取得部２１、位置座標算出部２２に加えて、さらに、ローリング角算出部３１、ピッチング角算出部３２、ヨーイング角算出部３３を備える。算出部３１〜３３は、算出された３履歴分の位置座標を基に、ピッチング角、ローリング角、ヨーイング角をそれぞれ算出する。
FIG. 6B is a block diagram showing a more detailed configuration of the second simulation 17 of FIG.
As shown in FIG. 6B, in addition to the above-described interpolation data acquisition unit 21 and position coordinate calculation unit 22, the second simulation 17 further includes a rolling angle calculation unit 31, a pitching angle calculation unit 32, and a yawing angle calculation unit 33. Prepare. The calculation units 31 to 33 calculate a pitching angle, a rolling angle, and a yawing angle based on the calculated position coordinates for three histories.
第２シミュレーション１７は、動作モードとして、過渡的なモードと、通常モードの２つを持つ。過渡的なモードは、第２シミュレーション１７が、先に起動されている第１シミュレーション１３からの切替先として起動される場合に指定されるモードである。例えば、第２シミュレーション１７の起動時に動作モードを過渡的なモードに設定することを引数として指定することで、第２シミュレーション１７を過渡的なモードで起動することができる。 The second simulation 17 has two operation modes: a transient mode and a normal mode. The transient mode is a mode that is specified when the second simulation 17 is activated as a switching destination from the first simulation 13 that has been activated first. For example, the second simulation 17 can be activated in the transient mode by specifying as an argument that the operation mode is set to the transient mode when the second simulation 17 is activated.
また、通常モードは、シミュレーションの当初から第２シミュレーションを起動する場合に指定されるモードである。第２シミュレーション１７内で動作モードのデフォルト値は、この通常モードに設定されている。 The normal mode is a mode specified when starting the second simulation from the beginning of the simulation. The default value of the operation mode in the second simulation 17 is set to this normal mode.
第２シミュレーション１７の過渡的な動作モードでは、補間データ取得部２１によって補間して算出された位置座標が第１シミュレーション１３から取得される。十分な数の位置座標の組（例えば、３履歴分の位置座標の組）が揃った場合、ローリング角算出部３１、ピッチング角算出部３２、ヨーイング角算出部３３による、ローリング角、ピッチング角、ヨーイング角の算出が行われる。 In the transient operation mode of the second simulation 17, the position coordinates calculated by interpolation by the interpolation data acquisition unit 21 are acquired from the first simulation 13. When a sufficient number of position coordinate groups (for example, a set of position coordinates for three histories) are prepared, the rolling angle, pitching angle, rolling angle calculation unit 31, pitching angle calculation unit 32, yawing angle calculation unit 33 The yawing angle is calculated.
切替時刻に達すると、動作モード変更部３６によって、第２シミュレーション１７の動作モードが過渡的なモードから通常モードに変更される。
第２シミュレーション１７の通常の動作モードでは、位置座標算出部２２によって、算出された位置座標と、算出されたローリング角、ピッチング角、ヨーイング角を基に、次ステップの航空機の位置座標が算出される。
When the switching time is reached, the operation mode changing unit 36 changes the operation mode of the second simulation 17 from the transient mode to the normal mode.
In the normal operation mode of the second simulation 17, the position coordinate calculation unit 22 calculates the position coordinates of the aircraft in the next step based on the calculated position coordinates and the calculated rolling angle, pitching angle, and yawing angle. The
図７は、過渡的な動作モードで起動された場合の第２シミュレーション１７のモデル切替までの動作を示すフローチャートである。
図７において、まず、ステップＳ２０１で、図６Ｂの補間データ取得部２１によって、粗いモデル（第１シミュレーション）で補間により算出された位置座標が取得される。そして、ステップＳ２０２で、十分な数の位置座標の組（例えば、３組の位置座標）が取得（収集）されたかが判定される。ステップＳ２０２で十分な数の位置座標の組が取得されていないと判定された場合、ステップＳ２０４に進む。
FIG. 7 is a flowchart showing the operation up to model switching of the second simulation 17 when activated in the transient operation mode.
In FIG. 7, first, in step S <b> 201, the position data calculated by interpolation using a rough model (first simulation) is acquired by the interpolation data acquisition unit 21 of FIG. 6B. Then, in step S202, it is determined whether a sufficient number of sets of position coordinates (for example, three sets of position coordinates) have been acquired (collected). If it is determined in step S202 that a sufficient number of sets of position coordinates have not been acquired, the process proceeds to step S204.
一方、ステップＳ２０２で十分な数の位置座標の組が取得されたと判定された場合、ステップＳ２０３で、図６Ｂのローリング角算出部３１、ピッチング角算出部３２、ヨーイング角算出部３３によって、算出された３組分の位置座標を基に、ピッチング角、ローリング角、ヨーイング角がそれぞれ算出される。そして、ステップＳ２０４に進む。 On the other hand, if it is determined in step S202 that a sufficient number of sets of position coordinates have been acquired, the calculation is performed by the rolling angle calculation unit 31, the pitching angle calculation unit 32, and the yawing angle calculation unit 33 in FIG. 6B in step S203. The pitching angle, rolling angle, and yawing angle are calculated based on the three sets of position coordinates. Then, the process proceeds to step S204.
ステップＳ２０４では、タイマーによって、モデルの切替時刻に達したかどうかが判定される。切替時刻に達していないと判定された場合、ステップＳ２０１に戻る。一方、切替時刻に達したと判定された場合、ステップＳ２０５で、図６Ｂの動作モード変更部３６によって、第２シミュレーション１７の動作モードが過渡的なモードから通常モードに変更され、一連の処理を終了する。 In step S204, the timer determines whether the model switching time has been reached. If it is determined that the switching time has not been reached, the process returns to step S201. On the other hand, if it is determined that the switching time has been reached, in step S205, the operation mode changing unit 36 in FIG. 6B changes the operation mode of the second simulation 17 from the transient mode to the normal mode, and a series of processes is performed. finish.
図８〜図１０を参照して、ローリング角、ピッチング角、ヨーイング角の算出方法を例をあげて説明する。地面に固定された地面軸が、これらの角度の算出で用いられる座標系である。 A method for calculating the rolling angle, the pitching angle, and the yawing angle will be described with reference to FIGS. A ground axis fixed to the ground is a coordinate system used for calculating these angles.
図８は、ローリング角の算出方法を説明する図である。このローリング角の算出処理は、図６Ｂのローリング角算出部３１によって実行される。
図８において、まず、（１）で、算出済みの位置の３点を取得し、その３点を通る円を求めることで、その円の半径（旋回半径）と、旋回率（単位時間当たりの角度変化）を算出する。そして、（２）で、算出された旋回半径と旋回率を基に、機体の速度と向心力を以下の式により算出する。
速度＝旋回半径×旋回率
向心力＝旋回率×機体質量×速度
そして、（３）で、揚力とローリング角（バンク角）を以下の式により算出する。
揚力＝速度×揚力係数
ローリング角＝ｓｉｎ−１（向心力／揚力）
なお、揚力係数は、第２シミュレーション１７の入力データファイル１８中に指定される。
FIG. 8 is a diagram for explaining a method for calculating the rolling angle. The rolling angle calculation process is executed by the rolling angle calculation unit 31 in FIG. 6B.
In FIG. 8, first, in (1), three points at the calculated positions are obtained, and a circle passing through the three points is obtained, so that the radius of the circle (turning radius) and the turning rate (per unit time) (Angle change) is calculated. Then, in (2), based on the calculated turning radius and turning rate, the speed and centripetal force of the airframe are calculated by the following equations.
Speed = turning radius × turning rate centripetal force = turning rate × airframe mass × speed In (3), lift force and rolling angle (bank angle) are calculated by the following equations.
Lift = speed × lift coefficient rolling angle = sin −1 (centripetal force / lift)
The lift coefficient is specified in the input data file 18 of the second simulation 17.
図９は、ピッチング角の算出方法を説明する図である。このローリング角の算出処理は、図６Ｂのローリング角算出部３２によって実行される。
図９において、まず、（１）で、算出済みの位置の３点を取得し、その３点を通る円を求めることで、その円の中心座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を算出する。そして、（２）で、機体の現在位置（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）と、算出された中心座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を用いて、次式により、ピッチング角を算出する。
ピッチング角＝ｔａｎ−１（（Ｘｔ−Ｘｃ）／（Ｚｔ−Ｚｃ））
図１０は、ヨーイング角の算出方法を説明する図である。このヨーイング角の算出処理は、図６Ｂのヨーイング角算出部３３によって実行される。
FIG. 9 is a diagram for explaining a pitching angle calculation method. The rolling angle calculation process is executed by the rolling angle calculation unit 32 in FIG. 6B.
In FIG. 9, first, in (1), three points at the calculated positions are obtained, and a circle passing through the three points is obtained to calculate the center coordinates (Xc, Yc, Zc) of the circle. In (2), using the current position (Xt, Yt, Zt) of the aircraft and the calculated center coordinates (Xc, Yc, Zc), the pitching angle is calculated by the following equation.
Pitching angle = tan −1 ((Xt−Xc) / (Zt−Zc))
FIG. 10 is a diagram illustrating a yawing angle calculation method. The yawing angle calculation process is executed by the yawing angle calculation unit 33 in FIG. 6B.
図１０において、まず、（１）で、算出済みの位置の３点を取得し、その３点を通る円を求めることで、その円の中心座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を算出する。そして、（２）で、機体の現在位置（Ｘｔ，Ｙｔ，Ｚｔ）と、算出された中心座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を用いて、次式により、ヨーイング角を算出する。
ヨーイング角＝ｔａｎ−１（（Ｘｔ−Ｘｃ）／（Ｙｔ−Ｙｃ））
図１１は、詳細なモデルで用いられる座標系を説明する図であり、（ａ）は機体に固定される機体軸を、（ｂ）は地面に固定される地面軸を、（ｃ）は地面軸に対する機体軸の向きを示す図である。
In FIG. 10, first, in (1), three points at the calculated positions are obtained, and a circle passing through the three points is obtained, whereby the center coordinates (Xc, Yc, Zc) of the circle are calculated. In (2), the yaw angle is calculated by the following equation using the current position (Xt, Yt, Zt) of the aircraft and the calculated center coordinates (Xc, Yc, Zc).
Yawing angle = tan −1 ((Xt−Xc) / (Yt−Yc))
FIG. 11 is a diagram for explaining a coordinate system used in a detailed model, in which (a) shows a body axis fixed to the body, (b) shows a ground axis fixed to the ground, and (c) shows a ground surface. It is a figure which shows the direction of the body axis | shaft with respect to an axis | shaft.
図１１（ａ）に示すように、機体軸とは、機体の前後方向をＸ軸（Ｘａ軸）方向、機体の左右方向をＹ軸（Ｙａ軸）方向、機体の上下方向をＺ軸（Ｚａ軸）方向とし、それらの軸が機体の重心で交わるように定義された右手系である。機体の前方をＸ軸（Ｘａ軸）正方向とし、右翼方向をＹ軸（Ｙａ軸）正方向とする。機体の重心の速度ベクトルをＶ、重心の回りの角速度ベクトルをωとする。ｕ，ｖ，ｗを速度ベクトルＶの機体軸方向の各成分（Ｘａ成分、Ｙａ成分、Ｚａ成分）とする。また、ｐ，ｑ，ｒを角速度ベクトルωの機体軸方向の各成分（Ｘａ成分、Ｙａ成分、Ｚａ成分）とする。ｐ，ｑ，ｒをローリング（横揺れ）角速度、ピッチング（縦揺れ）角速度、ヨーイング（偏揺れ）角速度とそれぞれ呼ぶ。 As shown in FIG. 11 (a), the aircraft axis refers to the longitudinal direction of the aircraft, the X-axis (Xa-axis) direction, the lateral direction of the aircraft is the Y-axis (Ya-axis) direction, and the vertical direction of the aircraft is the Z-axis (Za The right-handed system is defined such that these axes intersect at the center of gravity of the aircraft. The front of the aircraft is the X axis (Xa axis) positive direction, and the right wing direction is the Y axis (Ya axis) positive direction. Let V be the velocity vector of the center of gravity of the aircraft, and ω be the angular velocity vector around the center of gravity. Let u, v, and w be the components (Xa component, Ya component, Za component) of the velocity vector V in the body axis direction. Also, let p, q, r be each component (Xa component, Ya component, Za component) of the angular velocity vector ω in the body axis direction. p, q, and r are called rolling (rolling) angular velocity, pitching (pitch) angular velocity, and yawing (biasing) angular velocity, respectively.
なお、位置座標の算出では、この他に、図１１（ｂ）に示すような地面に固定された地面軸も用いられる。地面軸はＺ軸（Ｚｅ軸）の正方向が鉛直下方に一致する右手系である。 In addition, in calculating the position coordinates, a ground axis fixed to the ground as shown in FIG. 11B is also used. The ground axis is a right-handed system in which the positive direction of the Z axis (Ze axis) coincides vertically downward.
また、オイラー角とは、剛体（この場合、航空機）がどの方向を向いているのかを示すのに用いる３つの角度（φ、θ、ψ）である。すなわち、図１１（ｃ）に示すように、オイラー角を指定することで、地面に固定された座標系（地面軸）に対して、航空機に固定された座標系（機体軸）の向きを示すことができる。 The Euler angles are three angles (φ, θ, ψ) used to indicate which direction the rigid body (in this case, the aircraft) is facing. That is, as shown in FIG. 11C, by specifying the Euler angle, the orientation of the coordinate system (airframe axis) fixed to the aircraft is shown with respect to the coordinate system (ground axis) fixed to the ground. be able to.
図１１において、定義した変数、座標系を用いて、第２シミュレーション（詳細なモデル）１７の位置座標算出部２２が行う位置座標の算出処理について以下に説明する。なお、算出処理に用いる微分方程式は、航空工学の分野等で周知のものであり、例えば、下記非特許文献１に示されている。
剛体（航空機）の運動方程式は、以下の通りである。
ｍ（ｄｕ／ｄｔ＋ｑｗ−ｒｖ）＝Ｘ
ｍ（ｄｖ／ｄｔ＋ｒｕ＋ｐｗ）＝Ｙ
ｍ（ｄｗ／ｄｔ＋ｐｖ−ｑｕ）＝Ｚ
Ｉｘ・（ｄｐ／ｄｔ）＋Ｊｘｚ・（ｄｒ／ｄｔ）−（Ｉｙ−Ｉｚ）ｑｒ＋Ｊｘｚ・ｐｑ＝Ｌ
Ｉｙ・（ｄｑ／ｄｔ）−（Ｉｚ−Ｉｘ）ｒｐ−Ｊｘｚ（ｐ２−ｒ２）＝Ｍ
Ｉｚ・（ｄｒ／ｄｔ）＋Ｊｘｚ・（ｄｐ／ｄｔ）−（Ｉｘ−Ｉｙ）ｐｑ−Ｊｘｚ・ｑｒ＝Ｎ
ここで、Ｘ，Ｙ，Ｚは、航空機に作用する外力の機体軸方向の各成分（Ｘａ成分、Ｙａ成分、Ｚａ成分）である。また、Ｌ，Ｍ，Ｎは、航空機に作用する外力がその航空機の重心の回りにつくるモーメントの機体軸方向の各成分（Ｘａ成分、Ｙａ成分、Ｚａ成分）である。また、ｍは航空機の質量、Ｉｘ，Ｉｙ，Ｉｚは慣性モーメント、Ｊｘｚは慣性乗積である。
The equation of motion of the rigid body (aircraft) is as follows.
m (du / dt + qw−rv) = X
m (dv / dt + ru + pw) = Y
m (dw / dt + pv-qu) = Z
I x · (dp / dt) + J xz · (dr / dt) - (I y -I z) qr + J xz · pq = L
I y · (dq / dt) - (I z -I x) rp-J xz (p 2 -r 2) = M
I z · (dr / dt) + J xz · (dp / dt) - (I x -I y) pq-J xz · qr = N
Here, X, Y, and Z are each component (Xa component, Ya component, Za component) of the external force which acts on an aircraft in the body axis direction. L, M, and N are components (Xa component, Ya component, Za component) in the body axis direction of moments generated by the external force acting on the aircraft around the center of gravity of the aircraft. M is the mass of the aircraft, I x , I y and I z are moments of inertia, and J xz is the product of inertia.
これらの（運動方程式を含む）９つの方程式を解くことで、ｕ，ｖ，ｗ，φ，θ，ψ，等の諸量が時間ｔの関数として求まる。この算出結果と、既に算出済みの時刻ｔでの機体の位置座標（Ｘｅ（ｔ），Ｙｅ（ｔ），Ｚｅ（ｔ））を用いて、次の時刻（ｔ＋１）での機体の位置座標（Ｘｅ（ｔ＋１），Ｙｅ（ｔ＋１），Ｚｅ（ｔ＋１））が以下の式により算出される。 By solving these nine equations (including the equation of motion), various quantities such as u, v, w, φ, θ, ψ, etc. are obtained as a function of time t. Using this calculation result and the position coordinates (Xe (t), Ye (t), Ze (t)) of the airframe at time t that have already been calculated, the position coordinates of the airframe at the next time (t + 1) ( Xe (t + 1), Ye (t + 1), Ze (t + 1)) is calculated by the following equation.
図１２は、第１シミュレーションで算出された機体の位置と第２シミュレーションで算出された機体の位置を比較して示した図である。
図１２において、○印は、航空機のある時刻での位置を示している。そして、×印は、第１シミュレーション１３および第２シミュレーション１７の入力データファイル中に指定された航空機の位置を示す位置情報である。Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３はそれぞれの×印の位置を航空機が通過する時刻を示している。この時刻情報と位置情報とを合わせて飛行経路情報として入力データファイル中に指定されている。
FIG. 12 is a diagram comparing the position of the aircraft calculated in the first simulation and the position of the aircraft calculated in the second simulation.
In FIG. 12, the ◯ marks indicate the position of the aircraft at a certain time. The x mark is position information indicating the position of the aircraft specified in the input data files of the first simulation 13 and the second simulation 17. T1, T2, and T3 indicate times when the aircraft passes through the positions of the respective crosses. The time information and the position information are combined and specified in the input data file as flight path information.
第１シミュレーション１３では、飛行経路情報に指定される各位置を結ぶ直線（図中、実線矢印にて表記）を航空機が飛行すると仮定しているので、各区間（時刻Ｔ１，Ｔ２の間、時刻Ｔ２，Ｔ３の間、等）での航空機の平均速度がその区間の端点間の距離より分かる。そして、その平均速度を用いて、補間をすることで、各時刻の航空機の位置（図中、●印にて表記）を算出している。 In the first simulation 13, since it is assumed that the aircraft flies on a straight line (indicated by a solid arrow in the figure) connecting each position specified in the flight path information, each section (between times T1 and T2) The average speed of the aircraft between T2 and T3, etc.) is known from the distance between the end points of the section. Then, the position of the aircraft at each time (denoted by a mark ● in the figure) is calculated by interpolation using the average speed.
一方、第２シミュレーション１７では、航空機を剛体として扱っているので、航空機の重心の回りの回転（バンク角等）が航空機の位置の算出にあたって考慮される。このため、第２シミュレーション１７による航空機の各時刻の位置（図中、▲印にて表記）は、直線的な経路よりやや迂回した（図中、破線矢印にて表記）、実在の航空機により近い経路となっている。 On the other hand, in the second simulation 17, since the aircraft is treated as a rigid body, rotation (bank angle or the like) around the center of gravity of the aircraft is taken into account in calculating the position of the aircraft. For this reason, the position of the aircraft at each time (indicated by ▲ in the figure) by the second simulation 17 is slightly detoured from the linear route (indicated by the dashed arrow in the figure) and is closer to the actual aircraft. It is a route.
また、第２シミュレーション１７では、入力データファイル中に指定される飛行経路情報との整合性を保つため、飛行経路情報中に指定された位置の１つ前の位置（例えば、時刻Ｔ２の直前の▲印の位置）では、その飛行経路情報中に指定された位置（例えば、時刻Ｔ２の×印の位置）を算出結果としている。 Further, in the second simulation 17, in order to maintain consistency with the flight path information specified in the input data file, the position immediately before the position specified in the flight path information (for example, immediately before the time T2). The position designated in the flight route information (for example, the position marked with a cross at time T2) is used as the calculation result.
図１３は、記憶媒体例を示す図である。
本発明のシミュレーション処理は、情報処理装置６１によって実現することが可能である。本発明の処理のためのプログラムやデータは、情報処理装置６１の記憶装置６５から情報処理装置６１のメモリにロードして実行することも、可搬型記憶媒体６３から情報処理装置６１のメモリにロードして実行することも、また、外部記憶装置６２からネットワーク６６を介して情報処理装置６１のメモリにロードして実行することも可能である。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a storage medium.
The simulation processing of the present invention can be realized by the information processing device 61. The program and data for the processing of the present invention can be loaded from the storage device 65 of the information processing device 61 to the memory of the information processing device 61 and executed, or loaded from the portable storage medium 63 to the memory of the information processing device 61. It is also possible to execute the program by loading it from the external storage device 62 to the memory of the information processing device 61 via the network 66.
なお、上記実施例は航空機を利用して説明を行ったが、本発明の適用はこれに限るものではなく、船や潜水艦などの航行物体のシミュレーションにも適用できる。 Although the above embodiment has been described using an aircraft, the application of the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to simulation of navigational objects such as ships and submarines.
本発明は下記構成でもよい。
（付記１） 物体の移動を扱うシミュレーションを実行するシミュレーション装置において、
前記物体を代表する点の各時刻での位置を算出するシミュレーションである第１シミュレーションと、
前記物体を代表する点の各時刻での位置と、その各時刻での位置における代表する点の回りの前記物体の回転角を算出するシミュレーションである第２シミュレーションと、
前記第１シミュレーション、および、前記第２シミュレーションの起動・終了を制御するシミュレーション実行制御部を備え、
前記第２シミュレーションは、前記第１シミュレーションが補間して算出した位置を取得する補間データ取得部と、前記物体の位置と、その位置での前記物体の回転角を用いて、前記物体の次の時刻での位置を算出する位置情報算出部を備え、
前記第２シミュレーションは、前記補間データ取得部を介して前記物体の位置を取得するとともに、十分な数の位置の組が揃った場合、前記代表する点の回りの前記物体の回転角を算出し、
前記シミュレーション実行制御部は、指定された前記第１シミュレーションから前記第２シミュレーションへの切替時刻には、前記取得した位置とその位置に対応する回転角を基に、前記位置情報算出部による位置の算出が実行されるように、前記第２シミュレーションを、その切替時刻より前倒しして起動することを特徴とするシミュレーション装置。
（付記２） 前記物体は航空機であり、
前記物体の回転角とは、その航空機のそれぞれの機体軸の回りの回転角であるローリング角、ピッチング角、ヨーイング角であることを特徴とする付記１記載のシミュレーション装置。
（付記３） 前記第１シミュレーション、前記第２シミュレーションの起動指示を含むシミュレーションの実行シナリオであるシナリオ・データを基に、前記シミュレーション実行制御部は、シミュレーションの実行を制御することを特徴とする付記１記載のシミュレーション装置。
（付記４） 物体の移動を扱うシミュレーションをコンピュータが実行するシミュレーション方法において、
前記物体を代表する点の各時刻での位置を算出するシミュレーションである第１シミュレーションを実行する第１シミュレーション実行ステップと、
前記物体を代表する点の各時刻での位置と、その各時刻での位置における代表する点の回りの前記物体の回転角を算出するシミュレーションである第２シミュレーションを実行する第２シミュレーション実行ステップを備え、
前記第２シミュレーション実行ステップは、前記第１シミュレーションが補間して算出した位置を取得する補間データ取得ステップと、前記物体の位置と、その位置での前記物体の回転角を用いて、前記物体の次の時刻での位置を算出する位置情報算出ステップを備え、
前記第２シミュレーション実行ステップにおいて、前記補間データ取得ステップを介して前記物体の位置が取得されるとともに、十分な数の位置の組が揃った場合、前記代表する点の回りの前記物体の回転角が算出され、
指定された前記第１シミュレーションから前記第２シミュレーションへの切替時刻には、前記取得した位置とその位置に対応する回転角を基に、前記位置情報算出部による位置の算出が実行されるように、前記第２シミュレーションを、その切替時刻より前倒しして起動する第２シミュレーション起動ステップをさらに備えることを特徴とするシミュレーション方法。
（付記５） 物体の移動を扱うシミュレーションをコンピュータに実行させるシミュレーション・プログラムにおいて、
前記物体を代表する点の各時刻での位置を算出するシミュレーションである第１シミュレーションを実行する第１シミュレーション実行ステップと、
前記物体を代表する点の各時刻での位置と、その各時刻での位置における代表する点の回りの前記物体の回転角を算出するシミュレーションである第２シミュレーションを実行する第２シミュレーション実行ステップを前記コンピュータに実行させ、
前記第２シミュレーション実行ステップは、前記第１シミュレーションが補間して算出した位置を取得する補間データ取得ステップと、前記物体の位置と、その位置での前記物体の回転角を用いて、前記物体の次の時刻での位置を算出する位置情報算出ステップを備え、
前記第２シミュレーション実行ステップにおいて、前記補間データ取得ステップを介して前記物体の位置が取得されるとともに、十分な数の位置の組が揃った場合、前記代表する点の回りの前記物体の回転角が算出され、
指定された前記第１シミュレーションから前記第２シミュレーションへの切替時刻には、前記取得した位置とその位置に対応する回転角を基に、前記位置情報算出部による位置の算出が実行されるように、前記第２シミュレーションを、その切替時刻より前倒しして起動する第２シミュレーション起動ステップをさらに前記コンピュータに実行させることを特徴とするシミュレーション・プログラム。
The present invention may have the following configuration.
(Supplementary note 1) In a simulation apparatus for executing a simulation for handling the movement of an object,
A first simulation which is a simulation for calculating the position of each point representing the object at each time;
A second simulation which is a simulation for calculating a position of each point representing the object at each time and a rotation angle of the object around the representative point at the position at each time;
A simulation execution control unit that controls activation and termination of the first simulation and the second simulation;
The second simulation uses an interpolation data acquisition unit that acquires a position calculated by interpolation by the first simulation, a position of the object, and a rotation angle of the object at the position. A position information calculation unit for calculating a position at time;
The second simulation acquires the position of the object through the interpolation data acquisition unit, and calculates a rotation angle of the object around the representative point when a sufficient number of sets of positions are prepared. ,
The simulation execution control unit, at the designated switching time from the first simulation to the second simulation, determines the position of the position by the position information calculation unit based on the acquired position and the rotation angle corresponding to the position. A simulation apparatus, wherein the second simulation is started ahead of the switching time so that the calculation is executed.
(Appendix 2) The object is an aircraft,
The simulation apparatus according to claim 1, wherein the rotation angle of the object is a rolling angle, a pitching angle, or a yawing angle that is a rotation angle around each body axis of the aircraft.
(Additional remark 3) The said simulation execution control part controls execution of a simulation based on the scenario data which is the execution scenario of the simulation containing the starting instruction | indication of the said 1st simulation and the said 2nd simulation. 1. The simulation apparatus according to 1.
(Supplementary Note 4) In a simulation method in which a computer executes a simulation for handling the movement of an object,
A first simulation execution step for executing a first simulation which is a simulation for calculating a position of each point representing the object at each time;
A second simulation execution step for executing a second simulation which is a simulation for calculating a position of each point representing the object at each time and a rotation angle of the object around the point representing the position at each time; Prepared,
The second simulation execution step uses an interpolation data acquisition step for acquiring a position calculated by interpolation by the first simulation, a position of the object, and a rotation angle of the object at the position. A position information calculation step for calculating a position at the next time,
In the second simulation execution step, the position of the object is acquired through the interpolation data acquisition step, and when a sufficient number of position sets are prepared, the rotation angle of the object around the representative point Is calculated,
The position information calculation unit calculates the position based on the acquired position and the rotation angle corresponding to the position at the designated switching time from the first simulation to the second simulation. The simulation method further includes a second simulation starting step of starting the second simulation ahead of its switching time.
(Supplementary Note 5) In a simulation program that causes a computer to execute a simulation that handles the movement of an object,
A first simulation execution step for executing a first simulation which is a simulation for calculating a position of each point representing the object at each time;
A second simulation execution step for executing a second simulation which is a simulation for calculating a position of each point representing the object at each time and a rotation angle of the object around the point representing the position at each time; Causing the computer to execute,
The second simulation execution step uses an interpolation data acquisition step for acquiring a position calculated by interpolation by the first simulation, a position of the object, and a rotation angle of the object at the position. A position information calculation step for calculating a position at the next time,
In the second simulation execution step, the position of the object is acquired through the interpolation data acquisition step, and when a sufficient number of position sets are prepared, the rotation angle of the object around the representative point Is calculated,
The position information calculation unit calculates the position based on the acquired position and the rotation angle corresponding to the position at the designated switching time from the first simulation to the second simulation. A simulation program for causing the computer to further execute a second simulation starting step of starting the second simulation ahead of its switching time.
１０ シミュレーション装置
１１ シミュレーション実行制御部
１２ シナリオ・データ
１３ 第１シミュレーション（粗いモデル）
１４、１８ 入力データファイル
１５、１９ 出力データファイル
１７ 第２シミュレーション（詳細なモデル）
２１ 補間データ取得部
２２、２８ 位置情報算出部
２３ モデル切替時刻情報データベース
２４ 補間データ取得時間情報データベース
３１ ローリング角算出部
３２ ピッチング角算出部
３３ ヨーイング角算出部
３６ 動作モード変更部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Simulation apparatus 11 Simulation execution control part 12 Scenario data 13 1st simulation (coarse model)
14, 18 Input data file 15, 19 Output data file 17 Second simulation (detailed model)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Interpolation data acquisition part 22, 28 Position information calculation part 23 Model switching time information database 24 Interpolation data acquisition time information database 31 Rolling angle calculation part 32 Pitching angle calculation part 33 Yawing angle calculation part 36 Operation mode change part
Claims (3)
前記物体を代表する点の各時刻での位置を算出するシミュレーションである第１シミュレーションと、
前記物体を代表する点の各時刻での位置と、その各時刻での位置における代表する点の回りの前記物体の回転角を算出するシミュレーションである第２シミュレーションと、
前記第１シミュレーション、および、前記第２シミュレーションの起動・終了を制御するシミュレーション実行制御部を備え、
前記第２シミュレーションは、前記第１シミュレーションが補間して算出した位置を取得する補間データ取得部と、前記物体の位置と、その位置での前記物体の回転角を用いて、前記物体の次の時刻での位置を算出する位置情報算出部を備え、
前記第２シミュレーションは、前記補間データ取得部を介して前記物体の位置を取得するとともに、十分な数の位置の組が揃った場合、前記代表する点の回りの前記物体の回転角を算出し、
前記シミュレーション実行制御部は、指定された前記第１シミュレーションから前記第２シミュレーションへの切替時刻には、前記取得した位置とその位置に対応する回転角を基に、前記位置情報算出部による位置の算出が実行されるように、前記第２シミュレーションを、その切替時刻より前倒しして起動することを特徴とするシミュレーション装置。 In a simulation device that executes a simulation that handles the movement of an object,
A first simulation which is a simulation for calculating the position of each point representing the object at each time;
A second simulation which is a simulation for calculating a position of each point representing the object at each time and a rotation angle of the object around the representative point at the position at each time;
A simulation execution control unit that controls activation and termination of the first simulation and the second simulation;
The second simulation uses an interpolation data acquisition unit that acquires a position calculated by interpolation by the first simulation, a position of the object, and a rotation angle of the object at the position. A position information calculation unit for calculating a position at time;
The second simulation acquires the position of the object through the interpolation data acquisition unit, and calculates a rotation angle of the object around the representative point when a sufficient number of sets of positions are prepared. ,
The simulation control unit, the switching time from the specified first simulation to the second simulation, based on the rotation angle corresponding to the acquired position and its position, the position by the position information calculator A simulation apparatus, wherein the second simulation is started ahead of the switching time so that the calculation is executed.
前記物体を代表する点の各時刻での位置を算出するシミュレーションである第１シミュレーションを実行する第１シミュレーション実行ステップと、
前記物体を代表する点の各時刻での位置と、その各時刻での位置における代表する点の回りの前記物体の回転角を算出するシミュレーションである第２シミュレーションを実行する第２シミュレーション実行ステップを備え、
前記第２シミュレーション実行ステップは、前記第１シミュレーションが補間して算出した位置を取得する補間データ取得ステップと、前記物体の位置と、その位置での前記物体の回転角を用いて、前記物体の次の時刻での位置を算出する位置情報算出ステップを備え、
前記第２シミュレーション実行ステップにおいて、前記補間データ取得ステップを介して前記物体の位置が取得されるとともに、十分な数の位置の組が揃った場合、前記代表する点の回りの前記物体の回転角が算出され、
指定された前記第１シミュレーションから前記第２シミュレーションへの切替時刻には、前記取得した位置とその位置に対応する回転角を基に、前記位置情報算出ステップによる位置の算出が実行されるように、前記第２シミュレーションを、その切替時刻より前倒しして起動する第２シミュレーション起動ステップをさらに備えることを特徴とするシミュレーション方法。 In a simulation method in which a computer executes a simulation that handles the movement of an object,
A first simulation execution step for executing a first simulation which is a simulation for calculating a position of each point representing the object at each time;
A second simulation execution step for executing a second simulation which is a simulation for calculating a position of each point representing the object at each time and a rotation angle of the object around the point representing the position at each time; Prepared,
The second simulation execution step uses an interpolation data acquisition step for acquiring a position calculated by interpolation by the first simulation, a position of the object, and a rotation angle of the object at the position. A position information calculation step for calculating a position at the next time,
In the second simulation execution step, the position of the object is acquired through the interpolation data acquisition step, and when a sufficient number of position sets are prepared, the rotation angle of the object around the representative point Is calculated,
At the designated switching time from the first simulation to the second simulation, the position information is calculated by the position information calculation step based on the acquired position and the rotation angle corresponding to the acquired position. The simulation method further includes a second simulation starting step of starting the second simulation ahead of its switching time.
前記物体を代表する点の各時刻での位置を算出するシミュレーションである第１シミュレーションを実行する第１シミュレーション実行ステップと、
前記物体を代表する点の各時刻での位置と、その各時刻での位置における代表する点の回りの前記物体の回転角を算出するシミュレーションである第２シミュレーションを実行する第２シミュレーション実行ステップを前記コンピュータに実行させ、
前記第２シミュレーション実行ステップは、前記第１シミュレーションが補間して算出した位置を取得する補間データ取得ステップと、前記物体の位置と、その位置での前記物体の回転角を用いて、前記物体の次の時刻での位置を算出する位置情報算出ステップを備え、
前記第２シミュレーション実行ステップにおいて、前記補間データ取得ステップを介して前記物体の位置が取得されるとともに、十分な数の位置の組が揃った場合、前記代表する点の回りの前記物体の回転角が算出され、
指定された前記第１シミュレーションから前記第２シミュレーションへの切替時刻には、前記取得した位置とその位置に対応する回転角を基に、前記位置情報算出ステップによる位置の算出が実行されるように、前記第２シミュレーションを、その切替時刻より前倒しして起動する第２シミュレーション起動ステップをさらに前記コンピュータに実行させることを特徴とするシミュレーション・プログラム。 In a simulation program that causes a computer to execute a simulation that handles the movement of an object,
A first simulation execution step for executing a first simulation which is a simulation for calculating a position of each point representing the object at each time;
A second simulation execution step for executing a second simulation which is a simulation for calculating a position of each point representing the object at each time and a rotation angle of the object around the point representing the position at each time; Causing the computer to execute,
The second simulation execution step uses an interpolation data acquisition step for acquiring a position calculated by interpolation by the first simulation, a position of the object, and a rotation angle of the object at the position. A position information calculation step for calculating a position at the next time,
In the second simulation execution step, the position of the object is acquired through the interpolation data acquisition step, and when a sufficient number of position sets are prepared, the rotation angle of the object around the representative point Is calculated,
At the designated switching time from the first simulation to the second simulation, the position information is calculated by the position information calculation step based on the acquired position and the rotation angle corresponding to the acquired position. A simulation program for causing the computer to further execute a second simulation starting step of starting the second simulation ahead of its switching time.
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