武器装备效能仿真的可组合建模框架研究

武器装备效能仿真不同于一般的复杂系统仿真, 具备很大的组合建模潜力和迫切的组合仿真需求. 当前的统一仿真协议、统一建模方法、统一模型规范等组合仿真途径主要还是从技术角度出发的, 没有充分结合应用领域的实际, 难以真正实现组合仿真. 提出了基于模型框架实现组合仿真的思路, 通过将领域共性不变知识(DIK)固化为可组合的模型框架, 而应用可变知识(AVK)则可在模型框架基础上通过定制或扩展的方式进行描述. 设计了武器装备效能仿真的可组合建模框架(CMF), 应用实践表明能够明显地提高仿真开发效率, 有力地支持模型级可组合.     

基于MDA的仿真模型开发与集成方法研究

主要介绍了一种基于MDA的仿真模型开发与集成方法。探讨了MDA在仿真模型组件重用和可组合中的应用,如实现实验、想定、分析和模型集成的一致性;提高仿真模型组件的重用性和可组合性;支持仿真模型和仿真系统需求和设计的工程化;更容易支持体系结构视图的描述;支持开发可配置强的和柔性的仿真系统等。介绍了当前基于MDA的仿真应用的发展,并提出了一个基于MDA的仿真模型集成框架和仿真模型开发与集成方法。该集成框架采用MDA的思想,将仿真模型分为仿真模型设计组件和仿真模型运行组件,通过建立面向仿真设计模型组件的仿真元模型规范、仿真组件对象规范、仿真服务规范和仿真模型组件组合规范确保仿真模型的设计、开发、集成和运行的一致性和仿真系统发展的可持续性。     

基于面向服务架构的组合仿真方法研究

仿真应用需求和仿真技术的发展使得建模与仿真领域出现了一项新的热门研究课题--组合仿真.介绍了组合仿真的相关概念,从组合仿真的工程化方法角度分析了现有仿真框架在支持组合仿真上存在的不足,总结了当前有关组合仿真工程化的研究现状.基于仿真技术的发展趋势,提出了面向服务的组合仿真方法,在此基础上提出了一个基于SOA(Service oriented Architecture)的组合仿真开发环境体系结构,并对相关关键技术进行了分析,最后设计并实现了一个初步的原型系统.     

基于语境的仿真模型可组合性判定准则研究

组合仿真理论和方法研究的核心是仿真模型的可组合性.论文基于面向组合的MS框架描述了语境与可组合性判定的关系,通过定义应用语境和模型语境,论证了可组合性问题的本质是在应用语境约束下判定仿真模型及其组合在模型语境中是否为真,进而基于应用语境对模型语境的接口剪裁和行为剪裁提出了模型组合在满足应用需求方面应具备的条件,构建了四个IO规范层次上可组合性的判定准则.判定准则的提出不仅清晰地描述了可组合性判定的研究层次和内容,而且有利于将语境显式地表达为仿真模型的元数据从而促进可组合性设计以及仿真模型成熟度的工程实践.     

复杂系统仿真的可组合问题研究综述

复杂仿真系统的开发与集成对仿真的可组合性提出了需求。首先介绍了仿真可组合问题的基本概念，分析总结了影响仿真可组合性的因素以及可组合问题的层次化特征。针对不同层次的组合仿真，重点分析几种不同的组合建模方法，包括公共模型库方法、基于互操作协议的方法，基于组合有效性的语义组合方法，基于DEVS的形式化组合方法以及基于MDA的组合建模仿真方法。通过对不同方法的分析比较，提出进一步研究多层次组合问题以及跨县次组合建模仿真方法的展望。     

语境驱动的仿真模型测试方法论

组合模型的有效性验证是利用模型组合实现仿真系统快速开发的迫切需求,也是组合仿真理论和方法研究的一个重要问题.在分析组合模型抽象层次的基础上讨论了不同层次组合有效性的研究内容,并针对组合模型的行为从测试的角度提出了语境驱动的仿真模型测试方法论,重点讨论了方法论中语境的概念、语境驱动的测试框架生成以及测试框架的嵌入和运行时刻检验等内容,目的是判断仿真模型及其组合行为是否忠实反映了设计信息,实现了行为无错的演化.     

柔性仿真方法研究

主要研究和探讨了一种应用于仿真领域的“柔性制造技术”—柔性仿真方法。介绍了柔性仿真的概念及其应用，并采用面向对象的思想探讨了柔性仿真中的建模框架和仿真算法的主要结构及相关概念，包括模型和算法的基本结构、接口、组合、关系和管理等     

定性组合建模技术研究与实现

自动建模是定性仿真领域新的研究方向，其目标是寻求自动创建定性模型的有效方法。针对这一目标，提出了面向对象的组合建模技术思想，使用对象描述模型知识；提出模型饭设的分层描述机制，并建立了模型片断库的结构模型；在模型假设研究的基础上，提出基于关联推理的组合建模算法；此外，建立了组合建模与仿真的框架模型，实现了相关的建模与仿真算法。     

舰艇综合防空反导作战仿真框架研究

仿真框架的制定可有效提高仿真系统开发效率和水平,提高资源的可重用性和系统的自适应更改能力。确定了舰艇综合防空反导作战仿真研究的体系边界,从战术和技术两个层面提出了舰艇综合防空反导作战仿真框架。对战术仿真框架结构及各模块功能进行了阐述;基于模型驱动架构(MDA)及组件技术的理论和方法,建立了可灵活重组的技术框架。该框架为舰艇防空反导仿真提供了较为全面、可行的技术实现方法,且具有较强的通用性。实际应用表明,在该框架的指导下,仿真系统开发过程规范、简单,仿真资源可重用性强,仿真系统可扩展性强。     

本体在建模与仿真中的应用

在知识工程中,本体论方法主要用于知识的重用和共享,为解决建模与仿真领域中的领域信息描述、系统重用与互操作、仿真可组合等问题提供了思路.首先分析了信息科学领域中的本体定义,然后研究了基于本体的模型开发,包括本体在一般模型开发过程中的作用,离散事件建模本体和本体驱动仿真方法,接着探讨了本体在可组合性仿真中的作用,最后作为总结,指出了本体在建模与仿真领域的方展方向.     

面向组件的仿真系统构建方法研究

随着软件组件技术的不断发展,基于组件的软件开发方法在仿真领域逐渐被接受,特别是基于分布式的仿真软件开发。SISO（仿真互操作标准组织）提出的BOM（基本对象模型）通过标准化规范描述面向组件的仿真模型,为构建具有可扩展、可组合和可互操作的仿真系统提供了面向组件的实现技术。首先,描述BOM的模板结构及其体系结构,设计基于BOM的仿真模型组件结构,分析这种结构的仿真模型组件间的互操作性;接着从概念层次、联邦成员层次和联邦层次三个不同层次提出面向组件的仿真系统构建方法;最后讨论一种通用的仿真运行框架,通过组合不同的仿真模型组件实现仿真系统的快速构建。

Abstract：

With the development of the software component technique, the components based software development method is accepted in the simulation domain and specifically in the distributed simulation’s software development. The standard of Base Object Model （BOM） developed by SISO （Simulation Interoperability and Standard Organization） is the component-oriented specification of simulation models which gives a component-oriented technique to construct extensible composable and interoperable simulation systems. Firstly, the template and architecture of BOM were described based on which the structure of simulation model components were designed and the interoperation between them were analyzed; Secondly, the processes for constructing simulation systems were argued from the concept level and the federate level to the federation level; Lastly, by composing various of simulation model components, the general simulation running framework which was argued provided component-oriented capabilities to rapidly building simulation systems.     

体系对抗仿真SEB组合建模方法论

体系对抗仿真已经成为武器系统作战效能评估和武器装备论证的有效手段。然而，目前缺乏对于体系对抗仿真建模方法的研究。总结了面向效能评估的导弹体系对抗仿真基本概念和特点，分析了体系对抗仿真模型描述中存在的主要问题，在此基础上，提出体系-实体-行为的分层组合描述方法，作为体系对抗仿真的建模方法，即SEB组合建模方法，并给出其参考模型和各个层次建模的参考视图．SEB组合建模方法将体系对抗仿真建模的复杂性分解到各个层次的建模当中，再通过组合形成完整的战场对抗体系模型，可以有效指导体系对抗仿真的建模工作。     

动态数据驱动的适应性建模与仿真

动态数据驱动应用系统(DDDAS)是一能够将实验或测量数据与仿真紧密结合在一起的新型研究模式,是未来仿真应用的发展方向之一。本文简述了DDDAS的产生动机和发展现状,分析了DDDAS的概念与开展DDDAS相关研究的现实意义。指出了仿真在DDDAS中的重要性,并从应用、算法和系统结构三个层次详细讨论了DDDAS仿真的适应性这一核心研究问题。在此基础上,重点讨论了DDDAS建模与仿真的研究内容,以及利用先进并行与分布式仿真技术实现DDDAS建模与仿真环境所需解决的关键问题。对几个典型的DDDAS应用进行了介绍,并对DDDAS仿真的军事应用前景进行了分析。     

空间系统军事应用仿真模型体系设计

空间系统军事应用仿真是对复杂大系统仿真的过程,模型体系是其核心。首先分析空间系统军事应用基本概念和空间系统军事应用仿真的主要内容,说明了空间系统军事应用仿真模型体系设计的原则与标准,对空间系统军事应用仿真模型进行了功能上的分类,设计了空间系统军事应用仿真模型体系结构。设计的体系结构考虑了可扩充性和适应未来一体化联合作战的需求。     

基于SMP2的复杂系统生成式仿真建模方法

复杂系统仿真迫切需要能够同时支持多领域分别独立针对性建模和全系统统一集成仿真的方法. 将当前用于复杂系统仿真的建模方法分为统一型、组合型和生成式三大类, 分析指出生成式建模方法具有较之其它方法的独特优势, 有望解决复杂系统仿真建模面临的问题. 研究了当前仿真领域应用的各类生成式建模方法存在的不足. 提出了以仿真模型可移植性标准(SMP2)为基础, 综合利用生成式建模方法的两大流派-模型驱动架构(MDA)和模型集成计算(MIC)-的先进技术和规范, 构建复杂系统生成式仿真建模方法的研究思路. 分析了其中的多领域生成式仿真模型公共表示规范、各类仿真形式体系到SMP2的映射与模型变换以及面向领域的仿真建模工具的自动生成等三大关键技术问题. 设计了生成式仿真建模一体化支撑环境的体系结构, 介绍了其中已经完成的工作和下一步的重点.     

军事通用仿真模型及其集成框架研究

分析了仿真模型的建立与实现过程中存在冗余和模型缺乏重用性的问题，论述了通用仿真模型的分类层次和相互关系，提出了建立通用仿真模型体系结构框架的设想和方案。着重阐述了构建通用仿真模型的关键理论和技术，给出了一个通用仿真模型集成框架。     

基于DEVS的BOM组件与仿真引擎研究

在组件化建模与仿真领域内,基于BOM规范的KD-XSRFrame组件建模与仿真框架得到了广泛的应用,但是以离散时间仿真为手段的设计模式使得由BOM组件构成的仿真系统性能不高。因此,如何提高运行效率成为基于BOM的组件式建模与仿真必须解决的问题。根据现有组件系统的不足,引入离散事件的概念重新设计了BOM组件模型和仿真引擎,提出了基于离散事件系统规范的BOM组件建模框架,实现了以事件为中心的仿真引擎。测试结果表明该系统能有效地减少模型调用和引擎工作的开销,显著地提升了整个仿真系统的运行性能。

Abstract：

In the field of MS of Component, the modeling and simulation framework based-on Basic Object Model （BOM） named KD-XSRFrame has been used widely, but its performance is inefficient for the design basis of discrete time. And the key issue in BOM component MS is how to improve the performance of simulation application. The deficiencies of legacy system was profoundly discussed, the BOM component and its engine were reengineered by using the concept of discrete event, a new modeling framework of BOM base-on Discrete Event System Specification was put forward, and a new engine was designed which focused on events. The experiment shows that the BOM component and engine of discrete event can sharply decrease the spending of model function calling and time advancing, and greatly improves the performance of simulation application system.     

头盔显示/瞄准系统仿真技术研究

随着虚拟现实与仿真技术的不断发展,头盔显示/瞄准仿真技术的概念及其应用越来越多地用于战斗机和直升机地面飞行模拟器的作战和训练.论述了电磁场法确定头位的头盔显示/瞄准仿真系统的设计方法和系统结构,以及在地面飞行模拟器虚拟现实仿真环境中的应用,着重讨论了头位和方位参量的获取以及系统精度的保持等几个关键技术问题.供从事头盔仿真设计和系统综合的工程师们参考.