一体化联合作战指挥训练系统通用模型框架研究

一体化联合作战指挥训练系统研制的重点之一就是实现多军兵种作战模型系统的互联、互通和互操作,通用模型框架采用一致的时间推进机制、对象公布订购、命令干预交互和仿真资源等,是解决该问题的有效方法,分析了一体化联合作战指挥训练需求和体系架构,介绍了通用模型框架的设计与具体的实现,最后对通用模型框架未来的发展方向进行了展望。     

作战视景仿真系统开发框架

分析了现有的视景仿真技术在系统结构和构建方法上的不足,针对鱼雷等制导武器工程研制仿真的共同特点,提出了一种基于VegaPrime的通用视景仿真开发框架GVSDA.GVSDA的特点在于:对视景仿真系统进行了抽象,建立了动态实体、静态实体、实体关联关系等基于XML技术的元模型,讨论了利用这些元模型建立视景仿真系统模型的方法,实现了XML模型到C 程序代码的自动转换.     

基于框图建模的表现模型研究

讨论了表现模型的概念和构成，以及它与可视化模型和仿真模型的关系。在此基础上，以交战级仿真应用为背景，设计和实现了基于框图建模方法的表现模块库。用户可以根据需要，通过选取相应的功能模块，订购相应的仿真模型数据，建立表现模块之间的输入输出关系，和设置表现模块的功能参数来快速构建三维表现模型。该表现模型将仿真模型和仿真表现分离，在仿真演示上具有灵活、通用的特点。     

航天测控系统通用仿真平台

建立能够囊括所有航天器类型的三种航天器仿真模型、提出航天器动力学仿真通用积分右函数、构造三种类型的地面测控网仿真模型、设计通用仿真软件、基于动态链接库,建立动态映射技术,完成航天器遥测、遥控专用仿真软件与通用仿真软件的动态链接。融合了物理仿真和数学仿真、统一了航天器仿真和地面测控网仿真、实现了多航天器、多中心、多测站、多频段、高效率的航天测控系统通用仿真。     

基于Agent的建模与仿真设计模式及软件框架

提出了一种基于Agent的建模与仿真设计模式——ABMS设计模式，阐述了ABMS设计模式的主要内容。该模式的提出有利于在建模与仿真领域以及软件开发界之间建立关于ABMS的对话联系与交流。然后设计了一种包含仿真服务模型和Agent仿真模型的ABMS分布仿真软件框架，该框架将最大限度实现仿真重用，并将支持大规模的基于Agent的复杂系统的分布仿真，包括军事对抗以及空间作战系统的仿真。该框架部分借鉴了HLA的思想，其中的ServerAgent提供底层的通用仿真服务。     

基于MDA的多层次框架式组合建模仿真方法研究

大规模的联合建模与仿真迫切需要提高模型及仿真的可组合性,组合仿真研究已成为目前仿真界的研究热点之一。通过深入分析组合仿真问题的层次性特征,建立了层次化的组合仿真参考模型。在借鉴MDA方法的基础上,通过提升模型抽象层次、分离建模仿真过程中的关注点,形成多层次的组合建模仿真框架,并基于模型映射机制建立了不同框架之间的约束关系。     

知识基集成制造柔性仿真系统

利用ＣＩＭＯＳＡ体系结构中ＦＢＳ模型、实体类库、过程知识库和数据库建立了ＣＩＭ系统的仿真模型知识库，并通过面向对象框架语言对其进行表达，由推理机从过程规则集中推理产生仿真模型的行为.     

免疫进化模型及其在优化计算中的应用

在深入研究免疫系统的智能进化机制和两种典型免疫计算模型的基础上，基于进化计算模型和免疫调节理论，结合免疫记忆机制提出了一种通用免疫进化算法(GIEA)的—般框架，论述了其运算机理，分析了其收敛性和收敛速度。针对多模态优化问题，按照该框架设计了一个具体的多模态免疫优化算法(MIOA)，并进行了仿真研究和计算复杂性分析。分析与仿真结果表明，该算法不仅比同类算法计算量小、具有更好的搜索性能，而且无须任何先验知识，实现了真正的自适应搜索。     

BOM组件式仿真系统数据驱动方法

仿真系统的数据驱动方法的研究内容包括想定标准化、想定的加载和模型的数据驱动三个方面.针对传统的基于成员层次的分布仿真系统开发模式的数据驱动导致大量人力物力开销,效率低下的局限性,采用BOM作为组件模型描述规范来构建组件式仿真系统,通过用户模型开发规范化,仿真模型组件生成自动化以及通用仿真运行框架统一化等支撑技术来提供高效的模型数据驱动环境;通过通用想定解析模块,采用集中、分时的方式分发仿真脚本数据进行仿真系统环境配置以及更新调整,提高仿真系统的数据驱动的效率和质量.     

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。     

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.     

行为驱动的仿真模型组合方法研究

针对目前海洋智能航行器仿真系统在开发过程中模型的动态行为很难验证的问题,给出了一个通用的基于行为的仿真系统开发框架,并提出了行为驱动的模型组合方法。首先在研究了仿真模型的行为特性的基础上,采用演算的进程表达式表示组合交互过程,描述状态转换和消息传递序列,利用其转换函数和进程推演验证组合过程的行为兼容性,然后通过水动力组合的应用实例具体描述了行为驱动的组合验证过程。最后给出了该方法在水下水下机器人和水面无人艇仿真试验中的应用情况,进一步证明了方法的可行性。     

化工过程的仿真模型建立

本文以一具体化工过程为的，描述了建立化工过程仿真模型的基本要求、所需参数、以及建模的一般方法。     

基于作战单元的装备综合保障仿真评估研究

针对装备综合保障仿真评估中的三个方面的问题,提出了基于装备作战单元的建模方法,说明了针对装备作战单元建立综合保障仿真评估Petri网模型的方法,并给出了两个具体的仿真流程,说明了具体系统实现的方法。最后,以某装备作战单元为例,将获取的该装备的实际保障工作相关数据,按照所建立的仿真模型的输入要求输入仿真模型,根据模型输出数据,对仿真结果进行分析评估。

Abstract：

According to the three problems in simulation of ILS evaluation, the means of modeling, the method of building Petri net model of ILS simulation to the equipment basic combat unit, and the method of building the system were put forward. Taking an equipment as an example, input the actual support data to the simulation model constructed, and then the simulation result was analyzed. It proves that the model is correct and feasible.     

基于HLA的可扩展模型库构建方法研究

在HLA仿真框架下，仿真资源的重用是一件意义重大的事情，这也是FEDEP过程要着重解决的问题。然而实际工作中，重用SOM构建FOM的工作经常被不同SOM中类的继承关系造成的语义上的歧义所困扰，究其原因，没有一个统一的模型库视图是其根源。为此，提出一种新的模型库分层构建的方法，这种方法按照对象之间的继承和组合关系把对象模型库分成相互联系的两层，它使得模型库可以自由扩展，避免库中信息之间语义上歧义的出现。     

基于扩展Petri网的建筑产品设计过程工作流模型

针对建筑产品设计过程工作流的动态性和不确定性的管理与控制,提出基于扩展Petri网的建筑产品设计过程工作流模型,并以一般商用办公楼的设备设计过程为例构建模型,应用CPN Tools仿真软件进行仿真分析和过程优化.结果表明,提出的工作流模型对建筑产品设计过程管理和优化具有明显效果.     

基于HLA的武器装备作战效能评估通用仿真框架研究

通过分析当前武器装备效能的实际需求和仿真技术的发展,重点研究了基于仿真的作战效能评估的一般过程,设计了基于HLA的武器装备作战效能评估仿真框架,基于FEDEP模型给出了具体的联盟开发过程,仿真评估系统的联盟设计与运行流程.该仿真通用框架为实现具有可重用、互操作性的效能评估仿真系统提供了参考,同时也适用于在仿真框架下评估武器装备的战术运用.     

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。     

复杂机电系统多学科设计与仿真集成框架

为实现复杂机电系统的设计与仿真中多学科应用的集成以及信息的交流与共享,提出了一种复杂机电系统多学科设计与仿真集成框架,并给出了集成框架的参考模型.该集成框架采用了有利于实现设计与仿真应用程序"即插即用"的组件结构,并建立了机电系统设计与仿真公共信息模型和标准应用组件接口.复杂机电系统多学科设计与仿真集成框架以多学科综合设计与仿真为核心,以公共信息模型为基础,通过标准化应用组件接口实现不同工程领域的设计与仿真工具的集成以及设计和仿真信息交流与共享,从而支持多学科团队间的协同工作.