基于HLA/MAS的野营保障仿真建模研究

在分析研究HLA与MAS结构与功能的基础上,提出了一种HLA与MAS的联合仿真建模策略,即以HLA/RTI为主体架构,将仿真模型分为底层Agent对象、中间层MA联邦成员、上层MAS联邦,利用MAS/Agent技术进行对象层智能建模.并将该策略应用于野营保障仿真模型的构建,分析了模型结构与组成,设计了主要仿真流程及Agent通信控制策略,给出了类定义的实例,探讨了原型系统的实现.     

基于MAS的协同仿真技术研究

将基于Agent的建模与仿真技术引入到HLA仿真系统中,提出了一种具有Agent体系结构的HLA联邦成员开发方法,设计了联邦成员的基本单元-仿真应用和仿真管理Agent作为仿真对象和HLA/RTI之间的中间件,构建了具有Agent对象仿真功能和RTI管理功能的联邦成员,研究了基于MAS的UAV协同编队系统的仿真技术,为进一步开发UAV编队协同作战应用仿真系统提供了技术框架。基于MAS体系结构的协同仿真技术有助于提高联邦成员的可重用性、互操作性以及仿真对象模型的智能性,为复杂系统的仿真实验平台开发提供了有效的技术手段。     

基于HLA /DEVS的协同仿真高层建模研究

针对目前缺乏一种基于HLA的具有通用性、可扩充性的协同仿真建模方法，提出基于HLA／DEVS的协同仿真高层建模方法．首先提出基于DEVS的联邦高层模型表示方法，然后讨论了HLA联邦高层模型的接口变量映射到HLA数据对象的原则和实现方法，最后给出基于HLA／DEVS的高层建模软件框架，以支持层次化和模块化的协同仿真高层建模。     

基于HLA和DEVS的综合保障分布式仿真的研究

由于现有基于HLA分布仿真方法在开放性和可扩展性方面存在不足,不能满足大规模综合保障仿真的需要,因此,在分析了分布DEVS仿真方法的基础上,提出了一种基于HLA和DEVS的综合保障分布仿真框架,实现了DEVS的建模优势与HLA分布仿真能力有机结合,为综合保障仿真平台的规划、设计、实施和运行提供了一个通用的参考结构。     

基于Web服务和HLA的分布式建模与仿真环境

HLA为分布式建模仿真提供了技术支持,但只限于局域网的仿真应用.Web服务提供了一种新的分布式计算模式,支持跨平台、互操作性和重用性.融合Web服务和HLA/RTI仿真技术,可以实现Internet环境下复杂系统的多学科协同建模和仿真应用.本文分析了下一代分布式建模仿真技术的特点,提出了一种基于Web服务和HLA的复杂系统协同建模仿真的框架,研究了基于Web服务的仿真引擎封装、学科邦元适配器、仿真系统集成等问题,设计了系统的总体结构,基于该框架的原型系统正在实现阶段.     

HLA体系中盟员与RTI的通信实现

HLA提供了一个应用于建模与仿真的通用技术框架的描述,是目前大规模分布交互仿真的趋势。本文从介绍HLA体系的组成部分入手,分析了HLA/RTI具体实现的一些手段,给出了实现HLA体系的逻辑和实现结构,着重分析了盟员和RTI的通信机制,最后还给出了完整的联盟执行中盟员和RTI交互的流程     

基于HLA的智能Agent仿真环境研究

智能Agent建模方法是一种描述复杂现象、研究复杂系统、实现复杂自适应性计算的有效手段。高层体系结构(HLA)为复杂大系统建模与仿真提供了公共的技术支撑框架，但HLA／RTI提供的数据交换方式不能充分满足Agent之间的通信需求。研究了基于HLA的智能Agent仿真环境，通过HLA／RTI与知识共享和操作语言(KQML)的集成，实现智能Agent之间的通信和合作，并通过实验验证了该环境的可行性。     

基于HLA的仿真服务总线研究

为满足在XMSF指导思想下采用web技术进行仿真系统互连的需求,需要采用面向服务的思想以HLA为基础进行扩展。仿真服务总线以扩展HLA为研究目标,是面向服务的可扩展建模/仿真支撑环境的体系结构中的基础设施。仿真服务总线的实现能够进一步提高现有HLA/RTI仿真支撑平台的灵活性、可扩充性、以及更好的重用现有仿真资源,对仿真中各种资源进行更有效的管理。文章中对仿真服务总线的实现策略进行了详细的讨论,并通过一个基于广域网的多联邦原型系统的实现,描述了该体系机构中对于服务技术以及HLA的综合应用方式,验证了该体系结构是现有HLA/RTI仿真支撑平台的一种良好的扩展方式。     

基于HLA的多分辨率建模框架的设计与实现

多分辨率建模技术用于解决不同分辨率模型之间的互连问题,是基于HLA的分布式仿真的关键技术之一。在简要介绍多分辨率建模相关概念的基础上,重点分析了基于HLA的多分辨率建模支撑框架MRMF/HLA(HLA-BasedMulti-ResolutionModelingFramework)的设计实现问题。提出了多分辨率建模框架的设计目标和总体思路,讨论了MRMF/HLA中FOM的设计、多分辨率建模基类和框架类的设计,给出了主要功能的实现原理和流程。最后给出了进一步的研究工作。多分辨率建模框架的实现不但可以帮助模型开发者快速、规范地进行多分辨率联邦的开发,而且为在RTI的基础上定义和实现某些扩展的公共服务提供了可供借鉴的方法。     

DEVS/HLA分布仿真系统的时间推进方法研究

离散事件系统规范(DEVS)和高层体系结构(HLA)关注于不同的系统层次,将它们结合起来可以有效实现模型重用并利于仿真系统的校核和测试.DEVS/HLA分布仿真环境是将两者集成在一起的实现形式,该环境的核心在于如何利用时间管理服务在HLA分布模式下实现DEVS协议.在对DEVS/HLA环境的体系结构进行详细分析的基础上,详细研究了协调者控制和基于映射机制的两种时间推进方法,着重针对映射式方法提出了一种改进的时间推进算法,该算法能够为成员提供尽可能大的前瞻量,从而改进了DEVS/HLA系统的时间推进效率,算法的实际性能通过实验进行了验证.     

人体下肢外骨骼设计与仿真分析

设计了一种具有辅助士兵承载能力的人机一体化的下肢外骨骼.通过从仿生学角度分析人类下肢关节的结构特点、人类的步态及下肢自由度,并结合下肢外骨骼实现的功能、工作原理、结构组成,设计了其结构.利用CAD软件Pro/E及动力学仿真软件ADAMS对人体及下肢外骨骼进行了建模、仿真.这为进一步研究下肢外骨骼打下了基础.     

舰艇编队协同反潜仿真系统及关键技术研究

针对协同反潜作战系统仿真的需求,提出了一种基于HLA的舰艇/舰载机编队协同反潜仿真系统构建方法,解决了声传播损失建模、多平台多传感器信息融合、基于Petri网的编队协同反潜指挥决策仿真、火箭助飞鱼雷全弹道建模与仿真等关键技术。仿真实验结果表明,所建仿真系统可扩展性强,仿真精度高,满足了典型反潜作战研究的需要,具有实用价值。     

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.     

基于BOM的仿真模型组件研究

基于组件的建模方法能有效地减少建模任务的复杂性,通过重用、替换、改进以及扩展组件实现快速构建动态的仿真系统和仿真环境。首先描述BOM(Base Object Model,基本对象模型)模板结构,接着分析BOM与SOM(Simulation Object Model,仿真对象模型)/FOM(Federation Object Model,联邦对象模型)的关系,设计基于BOM的仿真模型组件。从语法层和语义层研究仿真模型组件的基本结构,比较仿真模型组件与软件工程组件的区别,并通过支持工具进行仿真模型组件的设计与开发。     

作战武器任务规划仿真系统原型的开发

针对复杂虚拟战场环境下的联合作战仿真,设计出了一套仿真方案。利用建模软件Maya、人机交互仿真软件Virtools及程序开发语言C#,开发出了该方案的一个原型。原型采用了根据模型精细度建模、模块化程序设计等优化设计方法。程序运行结果表明,该原型具有模型文件量小、仿真视觉效果佳、程序运行流畅及程序可修改性、可重用性较好等特点,其针对武器装备的作战规划仿真结果为联合作战环境下武器装备的效能评估提供了依据。

Abstract：

A simulation scheme was designed aiming at joint operations simulation in the comprehensive virtual combat environment which developed the prototype of this scheme, with modeling software Maya, human-computer interaction designing software Virtools, program developing language C#. The prototype applied optimum design methods like modeling according to models＇ fineness, modular program designing and so on. Based on the program running results, the prototype possessed such good features as lightweight modeling, good visual effects, fluent program operation, better modifying and reusing properties, etc. The simulation results for weapon equipment mission planning provide reference to weapon equipment effectiveness evaluation in the joint operational environment.     

仿生膝关节虚拟样机与协同仿真方法研究

设计用于仿人机器人的四连杆封闭链膝关节。以仿生膝关节研发为实例,提出用虚拟样机协同仿真进行系统仿真。研究用Pro/E,ADAMS和Simulink相联合的组织内部协同仿真方法。建立了四连杆仿生膝关节和机器人腿虚拟样机,并详细给出异构层次化模型协作方法和迭代学习控制协同仿真方法,进行了仿真实验。虚拟样机协同仿真方法面向多领域,可避免复杂的人工建模和求解过程,仿真逼真且接近实际系统,为四连杆仿生膝关节提供好的研究方法。     

输配电线路施工仿真培训系统的研究与实现

建立输配电线路施工的仿真培训系统对于提高施工人员的操作素质、提高施工的工作效率、减少事故的发生都具有重要的意义。针对基于Web的系统具有地理上和系统上的可移动性、界面简洁、管理方便和应用程序集成度高等优点,利用面向对象的软件开发方法、Browser/Server网络架构和基于Java语言的J2EE平台技术首次开发了一套基于Web的输配电线路施工技术的仿真培训系统。系统开发过程中采用了模块化的设计思想,保证了系统"高内聚,低耦合"的特点。系统的实际应用表明,该系统在很大程度上提高了输配电线路施工培训的效率和培训的水平,对电力建设的发展起到了很大的推动作用。     

基于CAS理论的多智能体战斗模型仿真研究

为了研究基于复杂适应系统理论的多智能体仿真模型的演化、涌现规律,在Swarm平台上建立了一个多智能体的战斗模拟仿真系统,并对战斗过程双方Agent数量和实力的演化进行了模拟仿真,得到了和传统数学模型不一致的结果.基于复杂适应系统理论的多主体仿真模型可以模拟复杂系统的微观行为,进而能够显现出系统宏观涌现现象,非常适合模拟复杂的战争系统.     

基于SG/Simulink无刷直流电机混合建模与仿真研究

System Generator(SG)为基于FPGA的硬件平台开发提供了便捷的设计方式和灵活的编程手段，Matlab／Simulik是通用性的离线仿真工具，其模块化的建模方法具有高效、直观的特点。结合两者的优点，提出了SG／Simulink混合建模新方法，利用SG建立无刷直流电机(BLDCM)控制系统部分，Simulink仿真BLDCM本体，通过SG中的Gateway模块，实现两者的无缝连接。仿真结果符合理论分析，证明了该方法的有效性和可行性。     

C4ISR系统体系结构的仿真验证方法研究

C4ISR系统体系结构设计在系统研制中的地位和作用越来越受到重视,体系结构设计的质量将直接关系到系统开发的成败.体系结构验证是利用体系结构产品,将其转换为可执行模型,通过分析可执行模型的执行过程和结果,从而验证评估体系结构设计质量的方法.文章研究了体系结构验证的基本思路,利用现有的组件化建模仿真技术与环境,以部分C4ISR体系结构产品为基础构建仿真系统,通过仿真实验来进行体系结构验证,从而为体系结构验证提供技术支持.