卫星军事应用系统支援常规导弹作战Petri网建模

针对卫星军事应用系统支援常规导弹作战的复杂性,构建了作战过程的Petri网模型.该模型利用Petri网能够描述同步、并发和冲突等特性,剖析支援作战过程,提炼过程中的事件和条件,确定转移发生的前条件和后条件.最后,通过对模型的分析,可以看到支援作战流程能够顺利进行,以及Petri网中不存在死锁.此结果证明了模型的正确性.     

双组元推进系统的部分可观时间Petri网故障诊断

研究了基于部分可观时间Petri网双组元推进系统的故障诊断问题。针对双组元推进系统中环境复杂且部分关键信息无法通过传感器获取的情况,结合部分可观时间Petri网,提出构建修正状态类图的部分可观时间Petri网故障诊断方法。系统过程的节点对应为可观测变迁和不可观测变迁,结合变迁同步、异步触发关系,标定各变迁时间区间,建立部分可观时间Petri网模型,然后转化为修正状态类图。遍历所有满足可观测变迁触发时间和序列信息的路径,诊断系统是否发生故障。最后对双组元推进系统建立部分可观时间Petri网模型,结合系统工作过程中各执行机构可观测状态,对系统不可观部分进行故障诊断,验证了算法的有效性。     

基于着色Petri网的卫星军事应用系统建模

卫星军事应用系统是一个复杂的军事信息系统,具有同步、并发、冲突等特点。应用着色Petri网技术对其进行建模,符合卫星军事应用系统的特点,能够有效分析系统的静态结构和动态行为。介绍了着色Petri网的基本概念,剖析了卫星军事应用系统的作战过程,建立了系统的CPN模型,最后针对模型进行了性能分析。     

基于PES的Petri网可执行模型生成方法

针对体系结构验证评估中可执行模型生成缺乏灵活性和扩展性的问题,提出了一种基于体系结构物理交换规范(physical exchange specification,PES)的Petri网可执行模型生成方法。该方法基于DoDAF 2.0提出的体系结构PES和支持对象化的扩展Petri网标记语言(Petri net markup language,PNML)规范,构建了基于PES的Petri网可执行模型生成框架,通过体系结构模型数据含义与Petri网模型元素之间的语义映射,建立了PES与扩展PNML之间的数据映射规则,并以作战活动模型为例详细说明了数据映射规则和转换算法;最后,以民间海上搜救体系结构为例,验证了所提方法的有效性。该方法实现了灵活、自动化的Petri网可执行模型生成,打破了体现结构建模语言和Petri网模型类型的限制。     

基于Petri网的作战单元状态模型及可用性分析

以作战单元为整体研究其可用性具有重要意义.提出了作战单元可用性分析的Petri网建模方法,建立了不同基本任务可靠性关系下的系统状态Petri网模型和以此为基础的复杂任务关系模型.研究了复杂维修保障过程模型的简化分析方法,推导了简单GSPN模型的可用度解析算法.最后,应用实例对模型的解析方法进行了验证.     

可执行体系结构的HCPN建模方法

美国国防部体系结构框架（DoDAF）作为一种通用的系统体系结构描述规范,得到业界的广泛认可。但由于其本身描述形式的局限,无法支持对集成系统体系结构动态特性的分析。在建立DoDAF产品描述与层次化着色Petri网（HCPN）不同建模语言间对应关系的基础上,提出了以集成体系结构操作活动模型（OV-5）、操作规则模型（OV-6a）、逻辑数据模型（OV-7）为主体的可执行模型五阶段建模方法。旨在使由DoDAF体系结构产品建立HCPN可执行模型的过程规范化、步骤化,为实现体系结构可执行模型的自动转换提供技术支持。     

基于UML&OPN的C4 ISR系统体系结构仿真验证研究

基于UML(uniform modeling language)和Petri网的不同特点,应用UML的不同视图来描述C4ISR系统体系结构的相关产品.根据产品之间的关联,把产品的UML视图转换为对象Petri网的仿真模型.通过系统动态行为仿真模型的执行,分析体系结构的时序关系、信息流关系和接口关系的合理性,验证系统功能是否满足需求,系统状态的变化是否正确,从而有效,合理地评估系统的性能.     

预警作战体系超网络建模及结构分析

针对预警作战体系的特殊性,在多视图模型要素基础上,抽取作战任务、作战活动、作战能力和武器系统等实体类元模型及其相关关系类元模型,构建预警作战体系超网络。其次,分别从一模、二模、三模3个层次分析预警作战体系的结构性质,提出系统重要度、系统实际能力水平、系统能力缺失、系统能力冗余、系统潜在能力水平、系统协同需求等测度指标。最后,给出了打破传统树形指挥结构、重点发展以卫星通讯系统为主的战略支援力量,灵活使用战略指控系统等建议。     

自动导引车系统的有色时延PN-有向图建模

基于有色时延Petri网理论、有向图理论、PN的合成和简化技术,结合烟草行业的卷接包车间为典型实例对自动导引车系统(AGVS)进行分析,构造了AGVS的有色时延Petri网-有向图模型,包括适合于仿真软件开发的AGVS有色时延Petri网模型,适合于路径优化研究的AGVS有向图模型和从有向图模型得到有色时延Petri网模型的转换算法。利用该模型成功的开发了AGVS仿真软件系统AGVSim。     

一种新的Petri网模型建立方法

提出了一种通过消息序列表MSC来对现实系统进行Petri网建模的简便有效的方法。即利用了MSC简单、直观的优点，又能够充分利用Petri网相关的分析和仿真的理论与工具。给出了具体的由MSC到Petri网的转换算法。依照转换算法可将复杂系统的MSC模型转换为Petri网模型。经过对具体模型实例的分析可以得出，由这种方法得到的Petri网是安全可行的。     

基于OPN的C4ISR装备体系作战需求验证模型建立方法

作战需求验证是C4ISR装备体系需求开发过程的重要环节,仿真是作战需求验证的一种有效手段,而验证模型的建立是进行仿真验证的前提和关键.针对现有C4ISR装备体系作战需求仿真验证方法在验证模型的建模语言、建模方法等方面的不足,提出采用对象Petri网(OPN)建立仿真验证模型,深入剖析了建立验证模型所需的作战需求描述信息,研究了验证模型的建立过程,可有效支持作战需求验证仿真系统的构建.     

基于多Agent系统的计算机生成兵力建模研究

在计算机生成兵力(computer generated forces,CGF)的研究中,引入了多Agent系统(multi-agentsystems,MAS)理论,并以面向对象Petri网(object-oriented Petri nets,OPN)为基础,建立了一种通用的适合CGF的MAS形式化模型ArmyMAS.ArmyMAS描述了作战实体Agent、管理Agent和配置等三个单元,形象地刻画了CGF的结构与行为特性,同时可以利用Petri网的相关分析方法和工具对模型进行分析和验证.最后利用Ar-myMAS对弹道导弹攻防对抗CGF系统进行建模和分析,验证了该模型的有效性.     

基于模型转换的C4ISR体系结构可执行模型构建

为解决当前可执行模型构建效率低、重用性差所造成的体系结构验证困难,实现自动化的可执行模型构建,提出了一种基于模型转换的C4ISR体系结构可执行模型构建方法。该方法基于国际国防企业体系结构本体规范（international defense enterprise architecture specification, IDEAS）,构建了C4ISR体系结构作战视图元模型;建立了对象Petri网（object Petri-net, OPN）建模元素与体系结构元模型数据元素的映射关系,重点研究了几种通用流程模式下体系结构元模型数据与OPN之间的语义转换规则;最后,以某防空作战指挥信息系统体系结构为例,依据获取的体系结构数据,基于以上方法有效地构建了验证作战规则的OPN模型。     

基于IDEF0模型的Petri网间接建模方法研究

通过对IDEF0和Petri网两种建模方法分析与对比,表明基于Petri网建模可以解决IDEF0方法在模型的动态性、完备性和方法连贯性方面存在的问题;提出IDEF0模型到Petri网模型的转换思路和基本转换方法,以一个信息管理模块为例实现模型转换,在此基础上提出了改进策略.研究结果有助于以Petri网为统一工具实现系统建模与开发,为解决当前系统开发遇到的问题提供一种新的途径.     

基于IDEFO模型的Petri网间接建模方法研究

通过对IDEF0和Petri网两种建模方法分析与对比，表明基于Petri网建模可以解决IDEF0方法在模型的动态性、完备性和方法连贯性方面存在的问题；提出IDEF0模型到Petri网模型的转换思路和基本转换方法，以一个信息管理模块为例实现模型转换，在此基础上提出了改进策略。研究结果有助于以Petri网为统一工具实现系统建模与开发，为解决当前系统开发遇到的问题提供一种新的途径。     

基于Petri网的基层级多机种通用性维修保障设备优化配置

多机种战时的出动架次系统是一个复杂的离散事件系统,适合运用Petri网理论对其进行建模。本文运用Petri网理论构建多机种战时的出动架次模型,应用着色Petri网(coloured Petri nets,CPN) Tools软件仿真模拟基层级的维修保障过程,重点分析通用性维修保障设备的配置对多机种同场次出动架次率的影响,并以多机种的出动架次率为优化目标,获得通用性保障设备的最优配备比(保障设备数:飞机数),最后对影响多机种出动架次的因素进行敏感性分析。同时对优化配置模型进行了案例验证,可为作战部门进行保障设备数量的最优化配备提供有效的理论支持。     

一种Petri网合成方法及其在系统建模中的应用

针对多个企业共用一个加工厂生产某种产品等这一类系统问题,提出了经由Petri网共享一种子网构成合成网的解决方案;用Petri网为系统建模,先为各企业租用加工厂生产某种产品的系统建立各自的Petri网模型,然后进行共享子网合成得到系统的整体Petri网模型。运用这种整体Petri网模型,可达到同步操作和节省资源的目的。给出了自由选择网(FC){非对称选择网(AC)}的共享子网合成网仍为自由选择网(FC){非对称选择网(AC)}的条件和共享子网合成Petri网保持结构活性的条件;结果可为Petri网系统合成性质的考察提供有效途径,为复杂大系统建模提供有利手段,具有宽广的应用前景。     

基于作战环的空间信息时效网关键节点分析模型

体系作战中的空间信息网络具有复杂动态性特点,其本身带有不同于其他网络的时间和空间尺度,具有动态的节点关系和不可逆的时间关系等特征属性。为了刻画这些特征属性在空间信息网络构建、网络关键节点分析中的作用,引入时效网络,提出了空间信息时效网关键节点分析模型。首先,基于标准作战环提出了基于时效网络的作战环模型;其次,侧重网络边属性的时效性建立了空间信息时效网络模型;最后,以作战环为基础构建了网络拓扑结构的关键节点分析指标与模型,仿真实验结果验证了其有效性。     

北斗卫星导航系统效能综合建模与分析研究EI北大核心CSCDCSSCI

针对卫星导航系统效能要素多样、作用关系复杂的特点,构建了基于质量特性视角的导航系统效能指标体系,研究提出一种综合考虑空间信号精度、卫星平均中断间隔时间、卫星在轨测试时间、运载火箭可靠性、星间逻辑关系等要素的导航系统效能集成分析方法.该方法采用广义随机Petri网构建导航单星可用性模型,考虑随机故障和耗损故障构建导航单星可靠性模型,采用应力-强度分析构建导航单星能力模型,综合星间逻辑关系并运用动态贝叶斯网络开展导航系统效能建模与分析.北斗卫星导航系统仿真算例验证了方法的有效性和可行性,并对其他卫星系统效能分析具有一定的参考价值.     

正规表达式与恰当终结的标准Petri网

已知一个语言表达式或语言的集合,如何构造产生该语言的Pelri网模型是Petri网语言理论中的一个重要问题.为解决这个问题,引入一种称为恰当终结的标准Petri网模型.研究了恰当终结的标准Petri网语言(无ε-空标注)关于连接算"."、选择(并)运算" "、kleene闭包运算"·"、并行运算"//"的性质,证明了恰当终结的标准Petri网语言与正规语言的等价性,并给出了正规表达式到恰当终结的标准Petri网(带ε-空标注)的转换算法.作为对传统形式语言的有益补充,还给出了带并发算子的正规表达式到恰当终结的标准Petri网(带ε-空标注)的转换算法.