多导弹发射单元HLA仿真系统中数据分发管理的应用

根据基于HLA的多导弹发射单元分布式仿真系统中数据分发和过滤的具体需求,在对HLA中数据分发管理策略深入研究的基础上,文章提出了多层次区域面序列和多层次路径空间序列的数据分发管理方案.通过在路径空间中创建平行的区域面序列和在空间中创建平行的二维路径空问序列,实现多导弹发射单元分布式仿真系统中数据信息的分类、分层次分发过滤,同时采用措施优化区域匹配、减少组播组分配,进一步提高数据分发的效率.仿真结果证明了方案的有效性.     

分布式网络环境下DDM系统层次仿真框架

在基于HLA的大规模交互仿真中，如何灵活、高效地实现分布式网络仿真成为迫切需要解决的问题。HLA中的数据分发管理机制为实现大规模交互仿真提供了可能。分析了数据分发实现过程及过滤原理，结合分布式网络的特点，构建了一种层次化数据分发管理系统仿真结构，提出了层次化DDM系统仿真策略，并对层次化DDM仿真系统的性能进行了分析对比，说明了层次化仿真框架的可行性及优越性。     

面向对象的分布式仿真管理

在目前已有的两个分布交互仿真标准DIS和HLA的基础上,设计了一个不依赖于DIS和HLA/RTI的面向对象的仿真管理体系结构.为了满足仿真管理的实时性和可伸缩性,本文着重研究了以下一些关键技术:分布式数据收集和回放,分布式仿真数据库的设计和管理,以及分布式时钟管理.最后,针对不同的仿真管理模式,在性能和实现技术上作了较深入的分析和比较.     

基于HLA的地地导弹操作训练仿真系统设计

针对地地导弹操作训练的全天候需求,提出了一种基于HLA的分布式导弹发射操作仿真体系结构.在对各功能模块进行需求和能力分析的基础上,以组件重用和系统可扩展为目标,运用HLA分布式技术进行系统分析和功能划分,设计了联邦对象并实现了联邦开发,组建了分布式仿真系统,并就设计开发过程中的关键技术如联邦成员框架结构设计,FOM/SOM设计、仿真运行机制等分别做了研究.仿真结果显示该仿真系统设计合理、逻辑正确、组件通用性好.     

基于HLA的Petri网分布式仿真中的数据过滤方法

在应用Petri网对大规模复杂系统建模和仿真时,Petri网模型可能出现组合爆炸的现象,从而占用大量的计算资源。考虑到Petri网的并发特性,可将Petri网模型分解为若干子网,进行并行或分布式仿真。在基于HLA的Petri网分布式仿真中,各联邦成员之间需要进行大量的数据交换,从而实现令牌(token)在子网之间的流动。因此,减少冗余数据的传输是提高分布式仿真性能的一种有效途径。对基于HLA的Petri网分布式仿真中的四种数据过滤方法进行了分析和研究,并通过仿真实验比较了它们去除冗余数据的有效性。     

基于扩展HLA的作战系统动态平衡仿真

针对标准高层体系结构(high level architecture, HLA)对于分布式作战系统仿真负载平衡的约束问题,采用自适应动态平衡法设计了扩展HLA动态平衡作战仿真系统。首先分析作战仿真存在的动态平衡问题,确定基于扩展HLA的系统结构,然后分析作战过程特性对于动态平衡的影响,并据此设计综合负载平衡算法与动态排序匹配数据过滤算法,以此减轻负载不平衡度与网络拥堵程度。对某空间攻防对抗实例进行仿真,结果显示其网络传输速度与单步推进速度有明显提升,证明了方案的有效性。     

基于HLA的地空导弹仿真系统设计

以雷达制导的地空导弹系统为仿真对象,运用HLA分布式仿真技术进行系统分析和功能划分,在对各功能模块进行需求和能力分析的基础上,以组件重用和系统可扩展为目标,设计了联邦对象并实现了联邦开发,成功组建分布式仿真系统。仿真结果分析显示,仿真系统设计合理,仿真逻辑正确,仿真组件通用性好,可定制性强。设计经验表明,系统分析与联邦对象设计是基于HLA的分布式仿真系统实现基础。     

集装箱港口作业资源配置的分布式仿真优化方法

以集装箱港口作业资源配置优化问题为对象,为提高仿真优化过程的运行效率,提出了分布式优化与并行仿真相结合的分布式仿真优化方法.建立了问题的仿真优化模型,并将其重构为分布式仿真优化数学模型;构建了基于高层体系结构HLA的分布式仿真优化系统架构,并分析了分布式仿真优化过程中的时间构成及节点分配问题;最后,运用实例验证了本方法的有效性.结果表明:该方法即可实现与集中式仿真优化方法相同的优化结果,又可明显提高仿真优化过程的整体运行效率.该方法为解决复杂物流系统仿真优化中的时间效率瓶颈问题提供了新途径.     

高层体系结构系统实施技术的初步实践与进一步研究

为满足分布仿真系统对开放性，重用性，可扩展性与面向应用上的需求，基于HLA标准开发或改造已有的仿真系统已成为当今分布式仿真系统实施的一个热点，本文将分析，介绍一个HLA系统应用实施的典型案例，并基于作者的初步实践，进一步探讨基于HLA标准的分布式仿真系统的实施技术。     

基于HLA的潜艇作战仿真平台设计与实现

建立了集潜艇装备仿真、反潜CGF仿真、武器对抗仿真、海洋环境仿真为一体的潜艇作战模型体系,采用HLA仿真体系结构构建了完整的潜艇作战分布式仿真平台,系统提供有效的仿真数据收集、存储及分析功能,可以在＂虚拟战场环境＂中开展对抗条件下的潜艇作战效能评估、作战使用方法研究等工作,系统通过扩展接口可与其他非HLA仿真系统互连从而扩展了研究范围。

Abstract：

A comprehensive simulation model framework was established,which included equipment models,anti-submarine forces model,weapon counterwork model,ocean environment model. A HLA-based distributed simulation system for submarine warfare was built to form a virtual ocean combat space,in which research works could be carried out by the means of counterwork simulation. This system provides the functions of simulation data collect,access and analysis,also this system can interlink with other non HLA systems through extension interface.     

基于状态转换的顺序式异步数据融合算法

针对现有基于伪量测的异步融合算法存在的实时性差、融合时刻中心处理器计算负荷大以及引入噪声等相关问题,提出一种新的基于状态转换的多传感器顺序式异步融合算法。新算法通过连续系统离散化获得融合周期内各采样点同融合时刻之间状态的动态关系,并利用该关系来建立相邻两个采样时刻间符合标准Kal-man滤波条件的状态递归方程以及相应的测量方程,然后通过执行顺序Kalman滤波来实现异步数据融合。详细推导了融合算法的具体形式,并通过理论分析和计算机仿真证明了该算法不仅能避免现有基于伪量测的异步融合算法所存在的诸多问题,而且能获得更好的跟踪性能。     

基于复包络的目标回波信号高效仿真方法

目标回波信号是水声探测系统主要的信息来源。在水声对抗仿真系统中，目标回波信号的仿真逼真性和数据量又是制约仿真实时性的关键问题。因此，在仿真中有必要建立一种高效的目标回波仿真模型，既要真实仿真出实际系统中目标回波信号的特征，又要满足仿真实时性的要求。针对这一问题，提出了一种基于复包络的目标回波信号高效仿真方法，它以窄带信号的复包络为基础，综合了实际系统中多普勒频移和频率补偿的影响，更加符合实际目标回波的特征，且实时性好。该方法具有采样频率低，仿真数据量小的优点，能够满足仿真系统逼真性和实时性的要求，并已用于研制成功的水声对抗试验仿真系统，证明了该方法的正确性和有效性。     

Forward scattering bistatic radar imaging method and practice data processing

A new forward scattering bistatic radar motion compensation method based on spectral analysis and minimum waveform entropy is proposed. In order to demonstrate effectiveness of the presented method and ground vehicles imaging function of forward scattering radar, a simple bistatic forward scattering radar experiment system is set up on both sides of a road to collection ground vehicles experimental data. Finally, experimental ground vehicles imaging results confirm validity of the proposed motion compensation method and the experimental imaging results are identical with computer simulation results in the same parameter and condition.     

基于HLA的协同仿真数据采集及分析框架研究

为了适应军事领域中HLA协同仿真多样的分析需求，提出一种通用性良好的数据采集及分析框架。首先介绍了数据采集基本原理，提出了数据采集与分析框架与工作流程。并详细阐述了仿真数据描述和管理机制，然后提出评估流租建模方法度其运行控制算法，最后描述了原型系统的具体实现及其应用实例。     

基于HLA的仿真数据记录系统研究

针对HLA作为新一代分布交互仿真体系结构,增加了数据记录系统的实现难度,介绍了基于HLA的仿真数据记录系统的体系结构、主要功能模块及其相应实现策略。重点研究了系统实现过程中的关键技术进行研究,并结合工程实践,对数据文件记录格式和存储方法提出了一定见解。作为分布交互仿真系统的一个重要组成部分,该记录系统已经成功应用于综合仿真环境项目的全系统集成调试工作中,显著提高了系统调试工作的效率、客观性和准确性,缩短了系统集成调试的周期。     

自平衡控制系统的建模与仿真

应用动力学理论和方法对自平衡两轮电动车进行力学分析,建立系统的数学模型。在状态反馈等自动控制理论的基础上研究新的控制算法。CPU根据传感器采集的数据实时计算控制系统平衡所需的脉宽调制(PWM)信号,控制两个直流电机的转矩,使车体在各种运行状态下保持平衡。对建立的数学模型进行仿真研究,文中给出了一组仿真和实测曲线,证明在一定的控制范围内系统状态方程的正确性和控制方法的合理性。     

考虑节点失效网络可靠性计算的重要度抽样随机模拟

针对同时考虑节点和边单元失效的一般赋权网络,提出了一种考虑节点失效网络连通可靠性计算的Monte Carlo随机模拟算法.Monte Carlo随机模拟方法包含单元状态抽样、网络系统连通状态分析和连通功能函数指标统计三个阶段.在系统连通状态分析阶段,提出将一般赋权网络转换为边权网络的等效化方法,此方法无需额外增加等效节点或边;在单元状态抽样阶段,采用重要度抽样函数进行随机抽样,增加对失效概率贡献大的抽样点出现概率,利用自适应方法求解最优重要度抽样函数.算例分析中,根据模拟均值的相对误差和变异系数两个指标,说明了本文方法的正确性和有效性.     

驾驶员状态模型研究

驾驶行为研究对新型车辆研发和提高交通系统智能性、安全性具有重要意义,建模与仿真技术是驾驶行为研究的主要方法。为提高驾驶行为建模与仿真的可信度,根据认知科学的研究成果,提出了基于驾驶员状态的驾驶行为模型。选择的驾驶员状态变量包括:视觉特性、注意力、疲劳程度、决策效率、风险态度和操纵时延。在驾驶行为机制的基础上,分析了影响驾驶员状态的外部环境和内部因素。根据已有的驾驶模拟器操纵数据和驾驶员生理心理数据,使用BP神经网络标定驾驶员状态模型中的参数,建立了驾驶员状态模型。通过仿真实验,验证了驾驶员状态模型的可信性,使驾驶行为模型的输出更加真实。     

基于模糊动态模型的非线性控制器综合与分析

基于控制对象的模糊动态模型,分别给出了连续和离散情形下的非线性状态反馈控制器的设计方法,并对其稳定性进行了分析,得到了确保系统全局稳定的充分条件。该方法将传统的模糊控制器中的加权系数视为非线性增益,使得控制器的设计更为灵活。通过仿真算例,验证了所提方法的有效性。     

基于状态预测的多智能体动态协作算法

针对复杂动态环境下的多智能体协作问题,提出基于信息处理和状态预测的优化动态协作算法.充分考虑其它智能体对环境的影响,采用重要度函数和信息处理方法,对协作所需信息进行筛选和处理.通过引入状态预测算法,在多智能体动态协作过程中对智能体的行为和系统的状态进行预测,以实现协作结构的在线调整,使得多智能体能在内部以新的控制任务或新的平衡状态为目标,进行联合行动的动态协作.通过在典型的复杂动态MAS研究平台--机器人救援仿真比赛系统中应用,验证了该算法的有效性.