基于多架构建模语言的系统工程建模方法

随着系统工程建模技术的进步,复杂装备生命周期所涉及的建模工具多样,模型数据异构为模型集成带来了重大技术挑战.因此,系统工程社区提出了语义建模规范并将其用于解决建模工具之间的模型数据集成难题,提升各工具建模语言的数据互用性.提出一个新的语义式系统工程建模语言KARMA,采用双语义机制支持复杂装备研发过程中的架构建模,并提出了该语言的技术发展路线.最后,通过工程验证案例,从定性及定量角度对语言进行技术验证,结果表明KARMA语言可支持多种复杂装备的体系及系统的架构设计.     

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。     

一个用于反导作战建模与仿真的智能集成模型

基于分布对象技术和HLA技术规范，提出了一个用于反导作战仿真的智能集成模型，探讨了有关作战仿真智能集成的模型结构，系统特性，基本建模服务，带有学习特性的建模机制，仿真运行机制等问题，智能集成模型是一个由多个服务器和多个客户机组成的既可以用于建模，又可以用于仿真运行的分布网络，基于反导作战仿真需求分析和设计，可以建立反导作战仿真的基本模型组件和工具，这些组件和工具构成了反导作战仿真的基本建模服务，其它模型的建立是在基本建模服务的服务下进行的，模型的建模机制保证了一个新的模型或工具可以成为建模服务中的一个组件或工具，模型的仿真运行机制保证了整个仿真系统协调一致地运行。     

基于元建模的雷达电子战仿真语言研究与应用

基于元建模技术的领域建模语言(DSL)及其支撑环境可以大幅度提高软件的开发效率和可维护性。基于面向领域的设计思想,提出了雷达电子战仿真语言的技术架构,包括服务层、工具层、模型层和应用层;设计了支持模型开发全过程的六级建模机制和相应的模型功能体系。结合应用实例介绍了雷达电子战建模语言的实现方法,开发了支持多类型代码自动生成的模型解析器;采用信息总线和计算总线相结合的方法,实现了模型驱动平台。最后对该仿真语言的应用特征作了介绍。     

基于Web Services的模型复用研究

从建模方法与建模语言、模型转换、模型描述信息定义与组织管理、模型软件复用四个方面分析模型复用的研究现状,指出目前模型复用研究的不足;结合Web Services技术,分析了基于Web Services的模型服务生成、模型服务表示、模型服务集成应用等问题;最后结合实例给出了基于Web Services的模型服务开发与集成应用过程。通过实例研究,初步验证基于Web Services技术将可以构建模型服务、并通过服务集成实现模型应用,这进一步提高了模型复用与集成能力。     

基于CPN的联邦概念模型形式化建模与验证(英文)

提出了基于着色Petri网(CPN)的联邦概念模型(FCM)形式化建模与验证一体化方法。这种方法的提出主要基于下面两点:一是形式化的FCM与用自然语言描述的模型相比具有更完整、更准确和更规范的特点;二是形式化模型的验证需要专门的工具辅助完成。以一个简单的制造系统为例,采用CPN语言建立了该系统的形式化概念模型,利用辅助软件工具CPN Tools完成了该联邦概念模型的仿真和验证。应用研究表明,着色Petri网有助于描述联邦中各实体的行为和关系,CPN Tools辅助工具实现了形式化模型建模、仿真和验证的一体化过程。     

基于COSIM的鱼雷武器弹道建模与仿真研究

简述了协同仿真平台(COSIM)的体系结构,针对通用仿真程序设计语言开发一体化仿真软件包难以规范和重用的问题,研究了基于COSIM仿真环境的模块化建模方法,通过COSIM的图形化建模工具实现不同粒度的可重用性模型的设计,完成了鱼雷武器的静态和动态行为建模。通过仿真概念推演,验证了所建模型的正确性,并反映了该建模方法具有快捷、规范、重用性好等优点。     

基于服务集成的C4ISR系统仿真环境研究

未来的C4ISR系统将建立在使用服务集成技术的信息栅格环境下,相应地,C4ISR建模与仿真系统也将基于服务集成技术构建.介绍了服务集成技术的原理,基于仿真服务总线技术,提出一个基于服务集成的C4ISR系统仿真环境,分析了该环境的技术体系结构和关键技术,为支持面向服务体系下的C4ISR系统仿真实验提供了一种可选解决方案.     

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。     

基于平行系统的非常规突发事件计算实验平台研究

针对非常规突发事件应急管理的特点,在平行系统基本思想的基础上,提出了一种高性能、可扩展、可定制、开放交互的突发事件动态模拟仿真与计算实验平台设计框架,讨论了平台体系结构、人工社会构建、人工社会培育、计算实验过程的管理与控制、平行系统协同演化、应急管理情景可视化等关键技术。该平台集成突发事件计算实验的各类基础资源和工具,通过组合和配置,可以支持对不同类型突发事件的人工社会建模、计算实验与平行控制和管理。平台将实现基于突发事件情景的应急建模、培训、措施评估、平行管理与控制,能够大幅提升非常规突发事件的应急准备、响应及管理控制的能力。     

基于MBSE的动车组需求管理方法

为保证客户原始需求在动车组设计研发过程中被准确传递并满足,针对基于传统系统工程动车组设计研发中存在的需求表达存在歧义等需求管理问题,提出一种新的基于模型的系统工程(MBSE)思想需求管理方法,该方法基于Teamcenter平台,纵向分为客户需求、产品需求、系统需求以及部件需求四个层级,横向分为捕获、分析、确认、分配和验证五步活动,并以动车组空调系统为例,进行上述五步活动,建立层级化需求模型,通过设置需求属性对需求进行管理与量化.使用该方法能够建立需求与设计的追溯关系,保证需求的准确性,提高设计效率,降低研发成本.解决以往传统系统工程所带来的需求表达不清晰、查找与变更困难等问题.     

基于MVC的QSIM仿真模型库实现

分析QSIM定性仿真模型的特点和XML文本标记语言描述数据的优势,将QSIM定性仿真模型中的特定元素通过预定义的标记描述,并引入schema验证,从格式和内容上对模型进行规范,由此提出一个基于MVC的QSIM模型库。该模型库通过集成QSIM－CC建模系统,将模型的建立和管理一体化,构建出一个集成的建模和模型管理平台,智能化的实现模型的管理,并为用户提供良好的交互界面,给QSIM定性仿真算法的研究和应用提供了有力的支持。     

支持产品创新开发的过程链知识建模

产品开发过程链建模有利于产品创新知识的搜寻。提出基于广义知识管理的产品创新开发过程链。研究支持产品创新开发的过程链模型及其知识建模方法。过程链模型包括产品描述模型、开发资源模型和开发过程模型。构建产品创新开发过程链的广义知识模型，并采用KBE／Intent语言进行建模。给出断路器机构系统创新开发过程链知识建模实例。应用结果表明产品开发过程链知识建模能有效地集成企业已有的知识资源，实现产品创新开发知识的共享和重用。     

一种基于虚拟维修仿真的交互式电子技术手册生成方法

基于并行工程思想,提出了一种基于虚拟维修仿真分析过程的结果数据制作装备交互式电子技术手册(IETM)的方法。主要研究工作为:构建了一种基于主题的IETM内容数据模型(CDM),给出了典型装备IETM的组成结构;分析了典型虚拟维修仿真分析过程中的结果数据;提出了虚拟维修仿真系统和IETM创作系统的并行集成框架,设计了集成接口和相关模型,在产品生命管理平台下实现了二者的集成;在基于Jack软件环境的虚拟维修仿真系统中,以某型榴弹炮为例,进行虚拟维修样机建模、维修任务生成、虚拟维修仿真,最后通过以上结果数据生成了该榴弹炮的4级IETM系统。     

软件总线研究及其在水电仿真系统中的应用

针对复杂系统仿真软件开发中柔性设计和软件复用等问题,提出了基于软件总线体系结构的系统集成方案.并以此为基础,在水电仿真系统的设计实现中应用了该方案.在复杂仿真软件系统设计与实现中采用软件总线体系结构,有利于应对系统扩展和变化,同时也通过松耦合连接使得系统中组件的重用性得到加强.基于软件总线的仿真系统开发体系,易于实现复杂系统的仿真建模与定制实现,直接提高了生产效率和软件质量.     

集成任务级与运动级协调的多机器人仿真系统

仿真验证是检验多机器人协调策略与算法的重要一环.为满足多种策略、算法验证的需求,研发多机器人仿真系统是必要的.为此,开发了一个集成任务级与运动级协调的多机器人仿真系统ColonySin,融入了基于合同网的任务分配和基于有限状态机的任务建模机制,为用户提供简单快捷的任务建模和分配接口.该仿真系统人机界面友好,独立于用户算法设计,能够实现多算法多任务验证功能.仿真系统的功能通过仿真实验进行了验证.     

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.     

模型驱动的组件化Agent仿真模型开发方法

作为一种研究复杂系统的有效手段,基于Agent的建模仿真方法得到了广泛应用。但目前还没有一种得到广泛认可的建模仿真规范来指导和约束Agent仿真模型的设计、开发、集成和运行,不利于提高Agent仿真模型的可重用性和开发效率。提出将采用模型驱动架构和基于组件设计思想的仿真模型可移植性规范(simulation model portability standard 2.0, SMP2)引入到基于Agent的建模仿真中,通过把Agent仿真中的元素映射到SMP2的模型设计和开发模式架构下,并根据Agent仿真特性对SMP2进行相应扩展,来支持模型驱动的组件化的Agent仿真模型开发。利用一个应用实例,验证了提出方法的有效性。     

基于实体-关系-问题建模体系的政务资源整合研究

为有效增强政务信息的可操作性和可利用性,在对现有信息集成技术进行总结和分析后,提出了基于实体 关系 问题(ERP)建模体系的综合政务信息资源集成方法,同时介绍了相应的表示方法,并基于实际项目,以星形模型为例加以扩展说明。最后给出了基于此表示方法的相关的系统概念模型。实践证明,这种方法可以灵活高效地集成管理各类政务信息,通过它可以建立功能强大的综合数据仓库。     

基于WISE的鱼雷武器系统弹道仿真模型设计与应用

应用通用仿真程序设计语言开发武器连续系统的一体化仿真软件包往往会出现开发周期长，建模规范化及可重用性差等问题，本文研究了基于WISE仿真环境的模块化建模方法，通过WISE的图形化建模工具实现不同粒度的可重用性模型的设计，以此为基础构建脱离WISE环境可单独运行的一体化仿真程序。以鱼雷武器系统弹道仿真及视景演示组成的分布交互系统开发为应用背景，验证了该方法具有建模过程快捷、灵活、可重用性好等优点。