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。     

基于模型驱动架构的舰载指控系统仿真研究

基于模型驱动架构(MDA)及组件技术的理论和方法提出了一种新的舰载指控系统仿真开发框架,包括应用层、平台无关模型(PIM)层、平台相关模型(PSM)层、平台层、工具集及信息资源库。结合实例着重介绍了领域建模语言及仿真模型的构建方法。提出了一种基于元模型和状态机的舰载指控系统领域建模语言开发方法;按照组件化设计思想,将仿真模型实现为设计组件与运行组件;实现了模型组合集成、模型转换、模型代码生成的自动化。应用表明,基于该开发框架的舰载指控系统仿真,提升了仿真软件开发的抽象层次,提高了仿真软件的开发效率和可维护性。     

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。     

MATLAB与HLA/RTI通用适配器研究与实现

MATLAB具有的强大建模和仿真功能,并提供了友好的API接口。但是MATLAB本身并不支持HLA/RTI,无法直接参与基于HLA/RTI的协同仿真。本文从通用性角度提出了一种MATLAB与HLA/RTI通用适配器及其关键技术,并详细说明了通用适配器的原型实现。通用适配器可以灵活地将MATLAB仿真模型作为一个联邦成员加入RTI联邦中,参与协同仿真运行。该适配器的研究对于开发其他商用仿真软件与HLA/RTI的适配器具有参考价值。     

基于MDA的仿真模型转换框架研究与实现

提出了一个基于模型驱动体系结构（MDA）的分布交互仿真模型转换框架（DSMTF）,设计了仿真模型的元模型、转换规则和转换框架的体系结构。该框架可以通过扩展转换规则库支持不同的仿真标准。以HLA/RTI为例研究了DSMTF中模型转换的方法和步骤,提出了HLA仿真元模型并据此定义了相应的规则库,实现了仿真模型的自动转换。该框架在一个复杂系统仿真应用开发中获得了成功的应用。     

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.     

基于HLA分布式仿真系统的模型驱动设计方法

提出了一种基于HLA分布式仿真系统的模型驱动设计方法。首先提出基于MDA的分布式仿真系统开发框架，然后给出了使用UMLProfile创建HLA元模型的方法，最后分析了从领域元模型到平台元。模型的映射规则．该方法通过定义基于HLA／RTI分布式仿真平台的UMLProfile，订制了HLA元模型以扩充UML对于HLA仿真平台相关模型的描述能力，有利于分布式仿真系统的快速开发和构建，同时容易实现分布式仿真应用从底层RTI平台到其他中间件平台的迁移。     

基于HLA的协同仿真运行研究

对应基于HLA的多领域建模，提出基于HLA的协同仿真运行。对HLA的标准MOM交互类进行扩充，增加有关仿真运行暂停、继续，仿真撤销，仿真结束的交互类；定义用于仿真运行启动的CORBA接口；对仿真运行管理器增加判断参与仿真联邦执行的所有成员是否正常加入的功能，并管理三个仿真联邦同步点，以保证协同仿真运行。     

基于分布式仿真模型对象的分布式协同建模实现技术研究

在基于分布式仿真模型对象的分布式协同建模技术研究基础上，提出由客户机层，应用服务器层和数据库层构成的基于CORBA的三层体系结构实现技术。以支持分布式协同建模，同时还给出了一个软件原型，并利用该软件原型实现了一个复杂产品的分布式协同建模。     

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.     

武器系统综合仿真环境的HLA功能研发

武器系统综合仿真环境（WISE）是开发实体仿真模型的有力工具，但是它缺乏对联邦成员开发的支持。本文的主要研究工作就是如何把WISE扩展到HLA的框架之下，使其成为符合HLA规范的联邦成员开发工具。本篇文章在理解WISE建模的原理和代码结构的基础上，重点阐述了其HLA功能扩展的设计和开发，先给出了总体设计方案，而后详细给出了扩展功能的整体结构、接口方法、联邦成员框架模板的构造和代码生成的过程。     

运行时间框架编程接口封装

HLA应用程序的编程实现相对比较复杂。为了便于应用系统开发和实现,减少开发时间和工作量,对RTI的编程接口封装进行了研究,提出了HLA应用程序开发框架、数据结构模板和程序代码模板的概念,并在此基础上,以对象类发布模版、发现对象实例处理模版、仿真任务相关模版为例,对HLA封装进行了探讨。在开发框架内可以应用模板中的内容和形式开发不同仿真系统的应用程序。     

基于MDA的两层HLA技术研究

HLA缺乏由仿真模型构建联邦成员的统一开发框架,所有联邦成员均是平等的,即体系结构是一种平面关系,联邦成员级的模型重用仍然是一种静态重用,无法实现模型动态加入不同FOM的联邦。提出了一种基于MDA的两层HLA框架FIA/FEI,首先将MDA引入HLA仿真建模,给出了MDA和HLA融合的途径。继而提出了突破了现有HLA的平面结构的资源管理联邦的思想,以支持对元模型的管理和基于元模型的仿真应用联邦的动态组合和FOM信息的动态配置,实现基于元模型的资源重用与共享,提高了HLA的模型资源动态重用与共享能力,应用实例验证了该框架的可行性。

Abstract：

HLA has not HLA uniformed modeling frame for constructing federates from general simulation models, and its all of federates are au pair, i.e. it is planar architecture essentially, so related models are difficult to enter the federations with different FOM dynamically. As a result, model reusing in federate level is static reusing. MDA based HLA with two levels frame （FIA/FEI） was proposed. At first, the schema of MDA integrated HLA was discussed, then the resource management federate was specified, which broke through the plane architecture of existing HLA and supports the management of meta-models, dynamic configuration of FOM information, and dynamic creation of simulation application federate based on meta-models. This two level frame realizes meta-model based resource reusing and sharing, improving the reusing ability and sharing ability of the model resources for HLA. The application practice verifies the feasibility of double level frame.     

基于SEBS-TOMS分层组合框架的导弹武器系统可用性建模与仿真

研究部署与任务期间导弹武器系统可用性建模方法与仿真实验设计。阐述了可用性概念,明确了量化指标,构建建模与仿真(modeling and simulation, M&S)一体化框架,利用分层组合的思想,提出了基于体系-实体-行为 状态(system-of-system, entity, behavior, state, SEBS)的可用性建模方法,即以体系组织集成建模为框架,以变结构实体建模为主体,以可用性为中心的行为建模为支撑,以基于故障与战损的可用状态建模为核心,并对模型的形式化描述展开研究。探讨了仿真实验设计的关键技术,提出基于测试 使用-维修-保障(test, operation, maintain, support, TOMS)的实验空间串联分割方法,并对随机变量建模、仿真优化设计、仿真系统可信度评估进行阐述。仿真结果表明,该分层组合评估方法快捷有效,仿真实验设计合理可行,极大地提高了可用性评估和分析的效率,为精确保障奠定了基础。