复杂多卫星系统的综合建模与仿真

如何分析、评价和优化复杂的多卫星系统是人们关心的重要问题，而行之有效的解决途径是建立综合性的建模和仿真环境。为此，分析了多卫星系统的复杂性特征，研究了相应的建模和仿真方法，并以对地成像观测和电子侦察卫星系统为重点研究对象，以构建柔性软件为目标，采用面向对象的方法和基于组件的技术，设计实现了“多卫星系统综合效能仿真分析软件”(MSSE)。文章最后介绍了软件的主要功能和实现机制。     

基于多Agent的混凝土坝施工仿真与优化研究

混凝土坝施工仿真的复杂建模过程限制了其成为混凝土坝施工管理的有效手段。将智能化仿真与混凝土坝施工仿真相结合,提出了基于多Agent的混凝土坝施工仿真与优化方法。采用多策略建模方法来构建具有不同智能层次的Agent模型,简化了Agent模型的实现过程;阐述了混凝土坝施工过程仿真中仿真行为推理建模、规则知识的获取与应用、Agent间的通信与协商机制等多Agent实现方法;建立混凝土坝施工仿真系统Agent分类的整体模型结构,并论述了该系统的实现过程。基于多Agent的混凝土坝施工仿真系统的开发,增强了施工仿真的可信度和适用范围,实际工程的应用验证了该系统的有效性。     

基于多软件的微小卫星多领域建模与仿真研究

微小卫星是由多个学科构成的复杂系统,各学科间存在着复杂的耦合关系,针对微小卫星多领域建模与仿真问题,提出了基于STK、ADAMS、ModelSim和Matlab/Simulink等商用软件接口的微小卫星多领域建模与仿真方案,给出了多学科建模与仿真平台体系结构,提出并解决了耦合建模、软件接口和协同仿真等多项关键技术.最后,建立由微小卫星中耦合关系较强的姿态控制、结构动力学、星载计算机和电源分系统构成的原型系统,针对微小卫星大角度姿态控制模式进行了仿真,仿真结果验证了本文所提出的多领域建模方法的有效性和仿真平台的可行性.     

一种复杂系统研究方法——基于多智能体的整体建模仿真方法

本文在对一般复杂系统进行研究分析的基础上,针对目前国内外的研究现状,提出了一种研究复杂系统的新方法－基于多智能体的整体建模仿真方法,对这种方法的操作流程和步骤进行了详细的说明,并介绍了支撑这种方法的ＳＷＡＲＭ仿真平台,最后指出了这种建模仿真方法在军事和经济系统中的应用前景。     

基于软件接口的卫星多领域建模与仿真研究

针对现代微小卫星多领域复杂系统的建模与仿真,研究了基于Matlab/Simulink、ADAMS、ModelSim、Pro/E以及STK等软件接口的小卫星多领域建模与仿真方法,建立了基于多仿真软件的微小卫星多领域建模与仿真平台的体系结构,分析了典型领域间的耦合关系。提出了基于ADAMS建立卫星动力学仿真模型的基本思路,完成了具有转动太阳帆板、反作用飞轮的多体卫星姿态动力学ADAMS仿真模型。设计了软件间的接口中间件,建立了小卫星耦合关系紧密的控制、机械、电子及电源等多领域耦合仿真模型。最后,针对小卫星大角度姿态机动控制模式进行了仿真,仿真结果验证了所提出的多领域建模方法的有效性和仿真平台的可行性。     

基于复杂系统的公众科学素养仿真及对策研究

针对传统复杂系统研究中整体与个体局部模型分离的问题,使用时空结构法和多Agent建模仿真方法结合对具体复杂系统实例——湖南省公众科学素养社会系统的建模、演化、外部事件刺激进行研究。仿真模拟了维持现状及不同类型、不同作用水平的外部事件刺激下公众科学素养水平发展趋势。获得提高公众科学素养水平的优化对策组合和各种针对性政策建议。     

基于多过程仿真的多级库存系统性能优化

为解决供应链多级库存系统中多级决策的选择、匹配和系统性能优化问题,提出了一种基于多过程仿真的性能优化与多级决策选择匹配方法(MPSM).从多过程交互的角度,提出了基于物理层、社会层和知识层的集成了仿真结构性建模、定量建模和实施建模的多过程仿真建模方法;分析了多级库存的拓扑结构模型、多级策略匹配模型,建立了多因素、多指标的性能仿真优化模型;基于Arena仿真工具的具体应用案例表明,MPSM可以建模和优化更真实、更复杂的多级库存系统,并确定相应的最优多级控制策略方案.     

基于Agent的卫星航天系统建模与仿真方法研究

使用基于Agent的建模与仿真（ABMS）研究卫星航天系统,以解决对其总体功能和应用效能进行评估的问题。首先,介绍了卫星航天系统的概念和组成,并对其复杂性作了分析。然后,从应用角度介绍了Agent模型所应具备的特性,并指出了ABMS在传统建模与仿真方法的基础上还需开展的额外工作。最后,以一个火灾卫星系统为例进行了实现,证明了此方法应用的可行性和有效性。     

基于Agent的电子战CGF建模研究

计算机生成兵力（CGF）是一个具有自主性、智能性的复杂系统。传统的建模方法难以精确的描述其模型。Agent技术作为面向对象技术的延伸，为解决这类复杂系统的建模与仿真问题提供了有效手段。应用基于Agent建模技术，建立了电子战CGF的层次模型，并解决了个体Agent模型设计中的感知、动作、决策及实现方法上的问题，最后讨论了用于设计聚合级实体的多Agent系统的组织结构、通信语言、通信机制及协作模式。     

Modelica语言及其多领域统一建模与仿真机理

详细介绍了Modelica语言及其主要特点,系统地阐述了Modelica语言的多领域统一建模与仿真原理,分析了Modelica语言适合于复杂系统建模的内在原因,探讨了基于Modelica语言的复杂产品建模方法,综述了基于Modelica语言的建模仿真工具研究现状,总结了采用Modelica语言进行多领域统一建模的优势。     

基于X语言的起飞场景民机协同设计与仿真一体化方法

针对大型复杂产品,传统基于模型的系统工程（model-based system engineering, MBSE）方法存在系统设计和仿真验证的多语言、多平台集成实现,难以保证高效、准确地反馈系统设计的缺陷,无法达到快速优化设计目的等问题,提出采用基于面向复杂系统支持MBSE的新一代一体化建模仿真语言—X语言实现面向起飞场景的民机跨域子系统的一体化建模仿真。从民机起飞过程需求分析出发,建立了起飞场景的系统级模型和物理级模型,并在X语言的建模仿真软件—XLab进行统一的建模仿真验证,给出了基于X语言面向复杂产品协同设计与仿真一体化方法,为不同领域的设计人员实现复杂产品设计的协同与优化提供了全新的理论与方法参考。     

基于多Agent的ISC协作管理

以集成供应链(ISC)作为复杂适应系统(CAS)角度,引入多Agent建模思想构建了ISC协作管理的原型,强调战略、组织、方法、信息、文化和过程集成性;并且考虑ISC协作抉策者的多元性和有限理性,在行为金融范式下基于效用理论构建了ISC协作干系者满意度模型。以此为内核,给出了原型中各Agent间的优化算法,为ISC的和谐性研究提供了一种系统分析方法。     

作战智能体模型研究

战争是典型的复杂自适应系统，基于Agent的仿真是分析复杂系统的一种新方法。介绍了Agent、多Agent系统以及基于Agent的仿真的基本概念。以作战仿真为背景，介绍了作战智能体的模型设计，讨论了基于智能体的仿真方法的特点，最后对将来的研究工作进行了展望。     

基于建模仿真的体系工程

通过军事、社会、制造等领域中的典型案例,介绍了复杂工程体系的概念和特点以及建模仿真对研究复杂工程体系的意义,以复杂产品制造为例,梳理了从系统工程到基于模型的系统工程(MBSE),再到基于建模仿真的体系工程(MSBS2E)的演变过程,分析了复杂工程体系建模仿真的特点和挑战,介绍了模型理论与方法、计算方法与平台以及不确定性...     

复杂体系效能测度建模研究

根据复杂体系的概念及其所呈现出的多种特性,提出了复杂体系“两层四级”的效能测度建模框架,并针对复杂体系内部的相互位置层次及其功能关联定义了度量实体、层级映射、系统关联性和软构层等相关概念,清晰地阐释了复杂体系效能测度建模时体系层次映射的实质;最后,进行了复杂体系效能测度的通用建模设计,从而为复杂体系的效能评估以及体系改进和优化提供一定的理论指导.     

基于SMP2的复杂系统生成式仿真建模方法

复杂系统仿真迫切需要能够同时支持多领域分别独立针对性建模和全系统统一集成仿真的方法. 将当前用于复杂系统仿真的建模方法分为统一型、组合型和生成式三大类, 分析指出生成式建模方法具有较之其它方法的独特优势, 有望解决复杂系统仿真建模面临的问题. 研究了当前仿真领域应用的各类生成式建模方法存在的不足. 提出了以仿真模型可移植性标准(SMP2)为基础, 综合利用生成式建模方法的两大流派-模型驱动架构(MDA)和模型集成计算(MIC)-的先进技术和规范, 构建复杂系统生成式仿真建模方法的研究思路. 分析了其中的多领域生成式仿真模型公共表示规范、各类仿真形式体系到SMP2的映射与模型变换以及面向领域的仿真建模工具的自动生成等三大关键技术问题. 设计了生成式仿真建模一体化支撑环境的体系结构, 介绍了其中已经完成的工作和下一步的重点.     

基于Agent的计算金融学建模方法研究

金融市场是一个复杂适应系统.以复杂适应系统理论为立论基础与研究方法,以金融市场的建模与为立题背景,提出了基于Agent的计算金融学建模方法普适理论框架,将金融市场复杂适应系统看作是由系统中Agent机制不断地与环境中的资源机制、及其它Agent机制相互作用、相互聚集、层层构建而涌现出来的动态机制.并将这个普适理论框架应用到股票市场的建模与仿真中,以期使基于Agent的计算金融学建模方法普适理论框架成为一套完善的建模方法论,并能够为指导具体金融市场复杂适应系统的建模研究提供一定帮助.     

面向复杂系统运动仿真的信息物理融合建模

传统运动仿真的虚拟建模缺少针对复杂系统中信息子系统与物理子系统的动态性融合建模。融合传统运动学虚拟建模与信息计算的优势，针对运动仿真的精度和实时性难以满足实际工业制造需求的问题，提出面向复杂系统运动仿真的信息物理融合建模方法，并以机械臂的运动学控制为仿真案例进行验证，解决了实际环境中机械臂的驱动与仿真环境虚拟机械臂运动不一致的问题。搭建了复杂系统运动仿真虚实映射平台，集成了虚拟建模环境CoppeliaSim，融合实际机器人的运动反馈，和虚实映射计算模型，确定工业机器人运动方程的唯一位姿解。实验结果表明本文提出的方法实现了工业机器人的虚实映射实时运动仿真。     

复杂系统计算机建模初探

探索复杂系统建模的方法论、计算机建模过程及可使用的建模软件。复杂系统建模的方法论可以是整体模型法;计算机建模可使用原型法;建模软件可使用支持整体模型法和原型建模过程的元模型软件。元模型软件支持对未知领域的探索和构造新的模型形式。提出电子数据表是适于众多领域建模的元模型软件。简要分析了元模型软件的产生和构建。为提高复杂系统建模的有效性,应该重视对元模型软件的使用、分析和归纳。