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针对制空型无人作战飞机仿真演示验证预先研究的需求，提出了一种武器系统数字仿真软件设计方法，包含悬挂物管理分系统和机载武器系统两部分内容，并通过测试验证了武器控制管理逻辑的正确性，空空导弹弹道输出数据的准确性。
无人机的自主作战能力是无人机的最大特性，随着科技的发展，无人机在整个作战体系中扮演着越来越重要的角色是必然趋势。针对未来战争需求，各国正积极探索开发无人系统之间的协同作战能力。从目前的装备能力和技术水平来看，现阶段，无人机作为协同空战系统中的作战执行者，也是整个指挥控制环的终端环节，无人机的作战能力对整个协同系统的作战效能具有直接影响。在一次制空作战中，无人机的战术角色会根据战场环境的变化，作为武器投放平台具备中远距武器自动投放能力。并且在必要时，可实现直接投放中距精确制导导弹攻击敌先进战机的战术需求。因此，机载武器系统对提高无人机的作战效能具有重要作用。
武器系统数字仿真软件设计
武器系统数字仿真软件主要模拟悬挂物管理系统及其所管理的飞机挂载武器系统，由悬挂物管理分系统仿真模块和机载武器系统仿真模块组成，具备多机控制能力，可控制红、蓝双方各四架飞机（其中控制飞机数量通过输入来源于总控台的“红、蓝对抗数量”确定），每架飞机四个挂点，通过实时以太网与任务系统主控仿真模块、视景仿真模块和目标生成仿真模块之间交联，模拟武器与制空型无人机之间的接口通讯，对武器从挂载到上电、准备、发射、离机以及武器飞行弹道的全过程进行仿真，完成武器的发控管理以及武器投放后的弹道解算，并向视景仿真模块输出武器发射后的飞行弹道及内埋弹仓的开关状态。
武器系统数字仿真模块与航电系统在配套仿真验证环境中的各个模块交联关系如图1所示。
武器系统数字仿真软件与任务系统主控仿真模块、视景仿真模块以及目标生成仿真模块交联，交联数据如下：
a）与任务系统主控仿真模块交联，传递武器状态数据、舱门状态数据以及武器配置信息，并且传递机载武器控制信息、任务数据、中制导数据；
b）接收目标生成仿真模块的真实目标数据作为导弹末制导目标数据参数；
c）向视景仿真模块输出导弹飞行状态数据及舱门状态数据。
为提高武器系统数字仿真软件的复用性，仿真软件采用C语言类的封装形式，生成飞机悬挂物管理分系统类对象，通过接收总控台的“红、蓝对抗数量”确定仿真飞机的数量，生产相应数量的悬挂物管理分系统类实例，达到同时实现仿真多架飞机武器系统的功能。
悬挂物管理分系统软件仿真设计
武器系统中的悬挂物管理分系统接收由任务系统主控模块发送的武器控制信息，控制机载武器系统选择具体的武器占位并控制占位武器进行从参数装订、准备到正常发射的工作流程和状态，并下发机载武器雷达弹、红外弹所需装订的任务参数信息；向任务系统主控模块传递武器系统的状态数据以及舱门状态数据。悬挂物管理分系统在得到悬挂物清单后通过任务系统主控模块传输给地面站进行显示；在导弹发射后向视景仿真模块输出导弹飞行状态数据及舱门状态数据；在导弹中末制导交班后，向弹道仿真程序转发由目标生成仿真模块生成的真实目标信息。
机载武器雷达弹、红外弹的机上工作逻辑及飞行导弹解算等仿真功能，通过动态链接库的方式提供给悬挂物管理分系统仿真软件，仿真软件根据工作模式，调用相应的API函数，完成参数的输入，获取武器工作状态、导弹飞行数据。
对悬挂物管理分系统的核心功能需求进行分析：
（1）作为武器系统的主控计算机，能够具备调用局域网内（实时网/以太网环境下）其它计算机中的弹道解算软件的功能；
（2）可实现红、蓝对抗双方各四架飞机、每架飞机4个挂点的武器仿真管理，武器类型为中远距雷达制导导弹、近距红外格斗导弹，其中左右弹仓可各内埋悬挂2枚空空导弹，具备混挂能力；
（3）负责舱门状态管理，控制管理弹舱舱门开/闭，协调舱门开/闭和武器投放时机；
（4）负责武器清单管理、武器状态管理、武器占位管理及武器故障管理；
（5）实现机载武器的发控管理功能，包含：供电控制、参数装订、地面自检、空中准备、投放控制及安全性管理；具备导弹自动准备功能，能够进行多枚导弹的同时准备；
（6）具备导弹发射后模拟数据链向空空导弹传递中制导信息，并接收其回传的弹道数据以及武器状态数据信息，并保证能够实时的向视景系统进行传输；
（7）具备与任务系统主控仿真模块、视景仿真模块以及目标生成仿真模块的交联功能；
（8）具有可扩展接口，具备调用其它武器控制模块功能以及预留武器相应计算模块嵌入功能。
对悬挂物管理分系统仿真软件核心功能需求分析的基础上，按照软件的内在逻辑关系及模块化程序设计思想，把仿真软件划分为5个相对独立又相互依存的计算机软件部件（简称CSC），每个计算机软件部件下又细化为多个计算机软件单元（简称CSU）。在程序设计过程中，力求把计算机软件部件之间的耦合关系降到最低，保证各个计算机软件部件之间接口明确、简练。各计算机软件部件功能说明：
（1）仿真程序管理（SysProcess_Manage）：仿真程序管理，实现仿真软件的运行，包括界面显示、接口数据管理、悬挂物管理系统管理：
（2）显示界面（SysProcess_Display）：提供仿真软件所需要的操作显示界面，调用仿真程序主框架，根据仿真结果和界面操作在仿真器上实时显示软件运行状态、武器系统状态、关键数据监控：
（3）以太网控制管理（SysProcess_Net）：获取网络服务，包括启动、关闭网络，接收、发送数据，获取网管服务器状态，执行仿真程序主框架等：
（4）悬挂物管理系统仿真（SysProcess_SMSSim）：仿真悬挂物管理系统功能，实现悬挂物管理系统仿真模型、武器管理和控制、舱门控制和仿真、雷達弹发控管理、红外弹发控管理：
无人机的自主作战能力是无人机的最大特性，随着科技的发展，无人机在整个作战体系中扮演着越来越重要的角色是必然趋势。针对未来战争需求，各国正积极探索开发无人系统之间的协同作战能力。从目前的装备能力和技术水平来看，现阶段，无人机作为协同空战系统中的作战执行者，也是整个指挥控制环的终端环节，无人机的作战能力对整个协同系统的作战效能具有直接影响。在一次制空作战中，无人机的战术角色会根据战场环境的变化，作为武器投放平台具备中远距武器自动投放能力。并且在必要时，可实现直接投放中距精确制导导弹攻击敌先进战机的战术需求。因此，机载武器系统对提高无人机的作战效能具有重要作用。
武器系统数字仿真软件设计
武器系统数字仿真软件主要模拟悬挂物管理系统及其所管理的飞机挂载武器系统，由悬挂物管理分系统仿真模块和机载武器系统仿真模块组成，具备多机控制能力，可控制红、蓝双方各四架飞机（其中控制飞机数量通过输入来源于总控台的“红、蓝对抗数量”确定），每架飞机四个挂点，通过实时以太网与任务系统主控仿真模块、视景仿真模块和目标生成仿真模块之间交联，模拟武器与制空型无人机之间的接口通讯，对武器从挂载到上电、准备、发射、离机以及武器飞行弹道的全过程进行仿真，完成武器的发控管理以及武器投放后的弹道解算，并向视景仿真模块输出武器发射后的飞行弹道及内埋弹仓的开关状态。
武器系统数字仿真模块与航电系统在配套仿真验证环境中的各个模块交联关系如图1所示。
武器系统数字仿真软件与任务系统主控仿真模块、视景仿真模块以及目标生成仿真模块交联，交联数据如下：
a）与任务系统主控仿真模块交联，传递武器状态数据、舱门状态数据以及武器配置信息，并且传递机载武器控制信息、任务数据、中制导数据；
b）接收目标生成仿真模块的真实目标数据作为导弹末制导目标数据参数；
c）向视景仿真模块输出导弹飞行状态数据及舱门状态数据。
为提高武器系统数字仿真软件的复用性，仿真软件采用C语言类的封装形式，生成飞机悬挂物管理分系统类对象，通过接收总控台的“红、蓝对抗数量”确定仿真飞机的数量，生产相应数量的悬挂物管理分系统类实例，达到同时实现仿真多架飞机武器系统的功能。
悬挂物管理分系统软件仿真设计
武器系统中的悬挂物管理分系统接收由任务系统主控模块发送的武器控制信息，控制机载武器系统选择具体的武器占位并控制占位武器进行从参数装订、准备到正常发射的工作流程和状态，并下发机载武器雷达弹、红外弹所需装订的任务参数信息；向任务系统主控模块传递武器系统的状态数据以及舱门状态数据。悬挂物管理分系统在得到悬挂物清单后通过任务系统主控模块传输给地面站进行显示；在导弹发射后向视景仿真模块输出导弹飞行状态数据及舱门状态数据；在导弹中末制导交班后，向弹道仿真程序转发由目标生成仿真模块生成的真实目标信息。
机载武器雷达弹、红外弹的机上工作逻辑及飞行导弹解算等仿真功能，通过动态链接库的方式提供给悬挂物管理分系统仿真软件，仿真软件根据工作模式，调用相应的API函数，完成参数的输入，获取武器工作状态、导弹飞行数据。
对悬挂物管理分系统的核心功能需求进行分析：
（1）作为武器系统的主控计算机，能够具备调用局域网内（实时网/以太网环境下）其它计算机中的弹道解算软件的功能；
（2）可实现红、蓝对抗双方各四架飞机、每架飞机4个挂点的武器仿真管理，武器类型为中远距雷达制导导弹、近距红外格斗导弹，其中左右弹仓可各内埋悬挂2枚空空导弹，具备混挂能力；
（3）负责舱门状态管理，控制管理弹舱舱门开/闭，协调舱门开/闭和武器投放时机；
（4）负责武器清单管理、武器状态管理、武器占位管理及武器故障管理；
（5）实现机载武器的发控管理功能，包含：供电控制、参数装订、地面自检、空中准备、投放控制及安全性管理；具备导弹自动准备功能，能够进行多枚导弹的同时准备；
（6）具备导弹发射后模拟数据链向空空导弹传递中制导信息，并接收其回传的弹道数据以及武器状态数据信息，并保证能够实时的向视景系统进行传输；
（7）具备与任务系统主控仿真模块、视景仿真模块以及目标生成仿真模块的交联功能；
（8）具有可扩展接口，具备调用其它武器控制模块功能以及预留武器相应计算模块嵌入功能。
对悬挂物管理分系统仿真软件核心功能需求分析的基础上，按照软件的内在逻辑关系及模块化程序设计思想，把仿真软件划分为5个相对独立又相互依存的计算机软件部件（简称CSC），每个计算机软件部件下又细化为多个计算机软件单元（简称CSU）。在程序设计过程中，力求把计算机软件部件之间的耦合关系降到最低，保证各个计算机软件部件之间接口明确、简练。各计算机软件部件功能说明：
（1）仿真程序管理（SysProcess_Manage）：仿真程序管理，实现仿真软件的运行，包括界面显示、接口数据管理、悬挂物管理系统管理：
（2）显示界面（SysProcess_Display）：提供仿真软件所需要的操作显示界面，调用仿真程序主框架，根据仿真结果和界面操作在仿真器上实时显示软件运行状态、武器系统状态、关键数据监控：
（3）以太网控制管理（SysProcess_Net）：获取网络服务，包括启动、关闭网络，接收、发送数据，获取网管服务器状态，执行仿真程序主框架等：
（4）悬挂物管理系统仿真（SysProcess_SMSSim）：仿真悬挂物管理系统功能，实现悬挂物管理系统仿真模型、武器管理和控制、舱门控制和仿真、雷達弹发控管理、红外弹发控管理：