基于并行处理的分析仿真解决方案

分析仿真是以复杂问题分析为目的的一类仿真活动,在国防及国民经济各领域的应用日益广泛。随着仿真应用的不断深入,如何提高分析仿真的运行效率成为急需解决的问题。讨论了分析仿真的计算特点,指出了当前国内采用HLA体制、基于分布式网络解决方案存在的不足,分析了分析仿真的潜在并行性及面临的挑战;从国外分析仿真应用发展趋势以及国内实际情况出发,提出了基于高性能并行计算的分析仿真系统层次式体系架构,该方案可充分挖掘分析仿真的并行性,能有效支持分析仿真应用的运行和开发;同时该方案采用层次式架构,各层次内部功能相对独立,使得整个系统更易于维护和升级。     

作战分析仿真平台比较

作战分析仿真是以各类战争活动为研究对象,以辅助各级决策为目的的一类仿真系统,其最典型的表现形式就是各类"方案"。由于其反复计算和时间紧迫性的特点,"超实时"计算是该类系统必须要具备的关键能力。并行/分布式仿真技术被认为是高性能作战分析仿真的必由之路。以PDES为代表的并行和以HLA为代表的分布式仿真平台在此类系统中都得到了一定的应用,取得了一些进步,也获得了一些经验教训,人们对它们谁更适合用于构建作战分析仿真系统争论较多。介绍了作战分析仿真的特点,阐述了并行/分布式仿真的基本原理,比较了PDES和HLA的基本结构,并从模型组织和运行方式两方面对二者进行了详细对比,深入分析了造成它们性能差异的根源,最后提出了基于BOM组件的并行作战分析仿真解决方案。     

基于HLA的大气环境仿真联邦开发与应用

近年来,作为大气环境的公共代表,大气环境联邦已成为分布式虚拟仿真系统中必不可少的部分之一。基于HLA体系架构,首先从应用和技术角度对大气环境联邦进行了功能设计和需求分析,然后针对仿真想定生成、大气环境建模、大气环境数据存取与可视化等关键技术问题进行了深入研究,并给出了可行的技术解决方案。最后,开发完成了大气环境联邦原型系统,并给出了两个典型应用实例。仿真应用结果表明:所提出的关键技术解决方案切实可行,初步构建的大气环境联邦可靠、高效,为未来大气环境联邦的工程实现打下了良好的基础。     

基于HPC环境的RTI及作战仿真应用

我国高端计算应用的研究与开发明显滞后于高端计算机的发展。分布式仿真应用,特别是分布式作战仿真应用规模不断扩大,迫切需要高端计算机的支撑。分析了大规模作战仿真应用对高性能计算(HighPerformanceComputingHPC)的需求,提出了基于HPC的符合IEEE1516规范的运行支撑平台(本文命名为H-RTI)的体系结构,分析了H-RTI上实体、盟员、联盟间的互操作能力,描述了基于H-RTI的大规模分布式作战仿真在多处理器平台和网络环境中的应用范例。     

基于仿真组件构建的HLA仿真系统VV&A研究

为了确保HLA仿真系统的可信性,在系统的建模与仿真全生命周期中进行VV&A研究,意义非常重大.介绍了基于仿真组件构建的HLA仿真系统的体系结构,从仿真组件层、联邦成员层和仿真联邦层三个层面展开VV&A研究,重点介绍了仿真组件层和仿真联邦层的VV&A工作.这些研究在XXX反舰导弹突防联邦得到了应用.对基于仿真组件构建的HLA仿真系统进行VV&A研究,将对系统的开发和改进有一定的帮助,能够在一定程度上起到提高联邦可信度的作用.     

HLA架构下数值仿真与视景仿真集成方法的研究

以国产CZ系列运载火箭为研究对象,开发了基于HLA体系架构的全数字飞行仿真系统.通过建立运载火箭控制系统的数值仿真模型,围绕"模型实时驱动"这一核心功能设计了运载火箭全数字飞行仿真系统的框架结构并对其实现方法进行了描述,开发了Matlab-RTI中间件和OGRE- RTI适配器,较好地解决了数值仿真与视景仿真在HLA体系中的集成并保证了系统的实时性.应用集成方法完成的火箭飞行仿真系统已应用于西昌卫星发射中心的测发训练中,取得了较好的应用效果.     

网格环境下大规模交通仿真及应用研究

网格为大规模的交通仿真提供了高性能的计算资源.在网格环境下大规模仿真从模型的准确性、运算的高效性、系统的可用性等方面都得到了很大的提升.通过对海量流动车辆的GPS历史数据的整合,并结合实时GPS数据估计出大范围的时变OD矩阵.通过Web Service的应用使仿真成为一种互联网上的服务.通过并行计算使得后台的仿真计算能力得到了提升.     

武器装备体系论证仿真环境的设计

HLA的出现为武器装备体系论证提供了新的技术支撑，但对于一个部门如何有效的利用HLA来为武器装备体系论证服务，还需要整体上对其仿真环境进行系统的设计。本文从重用的思想出发，根据武器装备体系论证的需求和作战仿真的特点，对一个部门的武器装备论证仿真，提出了采用以HLA为核心的先进分布仿真技术框架，以仿真资源库为中心，建立包含联邦开发、运行支撑、演示、控制管理、分析评估的仿真环境，在此仿真环境的支撑下，通过重用快速建立各种样式的分布仿真应用系统的思路。     

将仿真/仿真设施改造成高层体系结构兼容的应用系统

将现有的仿真／仿真设施改造成HLA兼容的应用系统，是为了让它们成为HLA联邦开发过程中可重有的单元，能参与新的仿真，省时省力地实现新的仿真目标，本文讨论了将现有的仿真／仿真设施改造HLA兼容的应用系统的一般原理与方法，重点讨论了完成改造的两个关键活动：仿真对象模型（SOM）的开发和HLA接口的开发，并给出了改造基于Matlab/Simulink所建立的仿真为HLA兼容的一个实例。     

基于HLA的仿真系统模型研究

在基于HLA的仿真系统开发中,设计和建立HLA仿真系统的各种模型是促进仿真互操作和仿真组件重用的关键过程,模型问题是整个HLA联邦开发的核心问题。在提炼了HLA仿真系统建模过程的基础上,提出了改进的基于HLA的仿真系统开发模型体系,并总结了概念模型、对象模型和仿真模型的开发方法和过程,为各模型的快速、规范化开发打下了基础,并能够缩短基于HLA的仿真系统的开发周期,提高建模与仿真的效率。     

基于仿真技术的潜艇作战训练模拟系统

潜艇是一个功能设备多、技术密集、操作岗位分散、相互协作要求较高的作战整体,其作战训练周期长、过程复杂.以仿真理论、计算机技术、自动控制原理为基础构建的潜艇作战训练模拟系统,为潜艇操作人员提供了一个安全、经济、可控的训练环境.通过各种训练想定,模拟训练系统既能满足常规作战训练,又能培养艇员处理各种事故的应变能力.     

仿真中的时间和实时仿真

从仿真中的时间概念的演变出发,对数字仿真中的时间概念和时间关系展开全面详细的探讨,在此基础上给出实时仿真的严格数学定义,同时分析实时仿真中的时间约束关系,并从具体工程实现的角度给出实时仿真中的时间控制策略     

从系统仿真到领域仿真的拓展

随着仿真应用的普遍化和复杂系统仿真成为关注点,从领域的角度进行仿真活动和观察仿真活动逐渐进入仿真研究视野。1995年美国国防部提出了建模与仿真主计划,孕育了领域仿真的基本思想;而网络技术、云计算等信息技术的进步将使得领域仿真的落地。以仿真研究对象的变化为基本点,从仿真模型研究、仿真工具研发和仿真应用活动等方面梳理了仿真研究的发展变化;在此基础上,提出了领域仿真研究的目标和基于领域仿真的仿真活动模式;分析了领域仿真与领域工程的关系,归纳了领域仿真在提高仿真活动效率、使能复杂系统仿真、提高仿真可信性和促进仿真应用普适化等4个方面的作用。     

战术级军事行动仿真模型的仿真度研究

以舰艇战术级行动仿真模型为对象,分析阐述了提高作战仿真模型仿真度的必要性;研究提出了仿真度概念和仿真度指标体系,建立了系统仿真度、模型仿真度和指标仿真度等仿真度指标评估模型,分析提出了性能数据检验法、靶场数据校验法、实际数据检验法、实射数据比对法等模型仿真度评估的方法。最后给出了应用的结论和建议。     

人在回路作战仿真中"人"的仿真可信度

战役级作战仿真有时需要实体级人在回路作战仿真提供某些基础数据。与用于战术训练的人在回路仿真不同,这类人在回路作战仿真注重仿真试验结果的科学性和合理性,其中的仿真器操作人员实质上是对战场上相应岗位参战人员的模拟,是整个仿真系统的一个有机组成部分,因此同样存在仿真可信度的问题。选择合适的操作人员,对其进行有针对性的培训,并且在试验过程中加强组织引导,是操作人员能够逼真模拟参战人员状态和行为的必要条件。     

分布式仿真系统的多通道视景生成

多通道视景生成可以给用户带来具有强烈沉浸感和宽视野的数据可视化效果。讨论了一种在HLA仿真架构下,基于PC机群的分布式仿真系统的多通道视景生成的体系结构,以及在该体系结构下各主要功能模块的工作流程。实验结果表明,该系统在实现分布式仿真系统数据驱动下的多通道静态场景、动态实体实时生成的同时,能够及时响应用户的交互操作,并且具有很高的性能价格比。     

航海仿真虚拟环境的海浪视景生成技术

分析了海面浪花的生成条件，用粒子系统和图象合成相结合的方法，实现了动态海面及海面浪花的实时仿真。在模拟船舶周围浪花时，作者提出了椭圆模型，可方便行确定粒子的随机初始位置，通过调整粒子在椭圆上的限定范围，可用同一粒子系统，分别模拟出船体首部，尾部以及其它部位的兴波，并给出了粒子各属性的确定方法。     

多媒体仿真建模方法和仿真策略

本文首先介绍了多媒体仿真的概念，然后提出“自治的仿真媒体对象”建模概念框架。在此基础上，讨论了多媒体仿真方法中有关多媒体对象建模方法，面向对象的多媒体仿真的消息扫描策略，以及分布式仿真等问题。     

仿真与教育

仿真科学与技术不仅是一种新的教学方法、是一种实践与实验教学的新手段，而且是未来智能化教学的基础。以上观点在实际应用中得到证实。     

分布交互仿真

为适应作战环境下武器群体或体系对抗的仿真，已由单武器平台的性能仿真发展为多武器平台在作战环境下体系对抗仿真。本文论述分布交互仿真的系统结构、特点和某些技术关键。