基于AOTCPN的巡航导弹重瞄突现目标的时延仿真

为了验证巡航导弹武器控制系统的时间性能,提出了面向Agent赋时着色Petri网(AOTCPN)的体系结构仿真建模方法,以及由AUML(Agent统一建模语言)描述的静态的体系结构模型获取可执行的AOTCPN模型的转换方法.针对巡航导弹重新瞄准突现目标时的任务流程,通过运行AOTCPN模型对整个大闭环回路进行了时延仿真,验证了制导方案的可行性.     

复杂系统能力需求模型的仿真技术与实现

为了实现复杂系统能力需求模型的仿真,提出了一种基于能力元概念构建仿真虚拟机实现能力需求模型可执行仿真的方法。首先采用巴科斯范式对需求模型进行形式化规范,再利用UML扩展机制将需求模型映射为仿真实例模型,并提出转换算法。最后,通过构建模型仿真虚拟机,实现了能力需求模型的可执行仿真,示例表明了该仿真方法的可行性。     

基于UML/OCL的C4ISR效能概念建模分析

为了统一描述军事电子信息系统(command control communication computers intelligence surveillance and reconnaissance, C4ISR)系统功能和效能两方面的需求,提出了一种基于统一建模语言/对象约束语言(unified modeling language/object constraint language, UML/OCL)的C4ISR效能概念建模和形式化验证方法。首先,利用效能相关概念扩展了DoDAF 2.0能力元模型,构建一个能够同时引导C4ISR能力的功能分析和效能分析的元模型;将该元模型描述为UML Profile,形成一种基于UML的C4ISR效能概念建模语言,并支持C4ISR效能概念模型检验;最后借助一个假想案例分析说明了该建模语言对C4ISR能力的功能和效能概念建模及模型验证的能力。该方法可弥补UML建模技术在特定领域效能分析方面的不足。     

C4ISR系统能力需求行为建模及验证

针对C⁴ISR系统需求分析行为建模中,统一建模语言（unified modeling language, UML)的行为模型验证困难问题,提出了一种C⁴ISR系统能力需求行为建模及验证方法。从构建C⁴ISR能力元概念模型入手,通过扩展UML行为元模型得到能力行为元模型,然后使用能力行为元模型来构建能力需求的行为模型。为了检查行为模型是否满足能力元概念模型、能力行为元模型和领域规则约束等模型一致性和领域完整性问题,将行为模型的语义形式化为OWL-DL和DL-Safe规则表示的本体,并定义模型检查规则通过对本体进行逻辑推理和查询实现模型验证。     

UML状态图至Petri网转化方法的研究

作为一种面向对象分析和设计建模语言,统一建模语言(UML)已经越来越多的被用在大型系统中,然而,UML是半形式化的,这使得很难对其进行严格的语义分析和正确性验证.状态图作为UML动态描述机制的重要组成部分,同样存在这样的问题,而Petri网作为一种建模工具,有着严格的形式化语义,而且有很多成熟的分析方法.本文针对UML2.0状态图模型,对状态图至Petri网转化方法进行了研究,并提出了将状态图转换为Petri网的算法.     

基于UML模型的C4ISR系统能力需求分析与验证

针对复杂的C⁴ISR需求分析,提出一种系统的能力需求获取和分析方法。该方法从分析作战使命入手,采用统一建模语言(unified modeling language,UML)建模技术对作战目标和任务场景建模,通过活动模型分析自动建立C⁴ISR能力需求的概念模型。此外,采用本体描述语言(OWL DL)对能力概念形式化描述,由此可以通过符号推理系统检查模型的完整性和一致性。给出了应用该方法的具体示例,并通过实验工具验证其有效性。     

基于OPN的C4ISR装备体系作战需求验证模型建立方法

作战需求验证是C4ISR装备体系需求开发过程的重要环节,仿真是作战需求验证的一种有效手段,而验证模型的建立是进行仿真验证的前提和关键.针对现有C4ISR装备体系作战需求仿真验证方法在验证模型的建模语言、建模方法等方面的不足,提出采用对象Petri网(OPN)建立仿真验证模型,深入剖析了建立验证模型所需的作战需求描述信息,研究了验证模型的建立过程,可有效支持作战需求验证仿真系统的构建.     

基于Petri网的武器装备体系能力需求仿真验证方法

为了验证武器装备体系提供的作战能力能否满足作战任务的能力需求,提出了基于Petri网的武器装备体系能力需求仿真验证方法.首先研究了作战任务及其作战能力需求的形式化描述方法,然后对研究了武器装备体系作战能力的形式化描述方法,最后,研究了在考虑概率和资源冲突的情况下,如何构建基于Petri网的仿真模型.最后进行了案例分析,证明了该方法的可用性.     

一种基于体系结构的仿真使能方法

分析了体系结构仿真使能的需求,基于该需求研究了体系结构完备可执行的条件,扩展了体系结构描述规范,提出了满足完备性条件的一种可执行体系结构框架,给出了该框架的开发流程,并基于该框架提出了基于体系结构产品的仿真使能方法,介绍由体系结构产品直接产生仿真平台建模输入的映射理论和转换方法。该方法为提高仿真模型开发效率、保持系统设计和系统仿真之间的一致性提供了一种有效途径。以某给水系统作为案例,验证了体系结构建模到映射转换生成仿真模型的整个流程。     

一种基于图的作战仿真需求模型

阐述了作战仿真需求的研究现状,分析了作战仿真需求开发过程,包括需求获取、需求分析、需求描述和需求验证.针对目前作战仿真需求开发方法的不足,提出了需求图模型,以定量的、结构化和形式化相结合的方法来获取、分析和描述作战仿真需求.最后以"光学成像侦察卫星仿真实验"为例进一步描述了需求图的建模过程.通过实例分析,验证了需求图模型的可用性.     

基于fUML的C4ISR体系结构可执行

由于C4ISR体系结构模型缺乏可执行性,不利于体系结构的验证评估,为此提出了一种基于fUML(semantics of a foundational subset for executable unified modeling language models)的体系结构建模与分析方法。基于fUML元模型来定义C4ISR体系结构的可执行建模元模型,使用它们来构建C4ISR体系结构的可执行模型;定义可执行模型的代数语义域--可执行活动模型代数（executable activity model algebra,EAMA）,使用语义函数将可执行模型的行为语义转换为EAMA的进程项;定义EAMA的操作语义作为进程项的执行规约,通过对进程项的仿真执行来实现C4ISR体系结构的可执行分析,最后以区域防空作战系统为例说明了方法的可行性。     

复杂系统的可执行模型仿真方法研究

针对复杂系统早期验证评估过程中,由于模型不可执行造成的问题,提出了一种复杂系统可执行模型仿真方法。从复杂系统的精确模型定义入手,将复杂系统模型分为结构模型和行为模型,扩展fUML元模型得到复杂系统的可执行元模型,使用这些元模型来构建复杂系统的可执行模型,并为可执行模型定义了行为语义。为了支持可执行模型的仿真,设计了相应的仿真执行系统,定义模型仿真所需要的仿真语言和执行规约,将行为模型转换为可执行的进程项,依据执行规约对进程项进行仿真执行来实现复杂系统的可执行模型仿真。最后以区域防空系统为例说明了方法的可行性。复杂系统; 可执行模型; 可执行模型代数; 模型验证     

联邦式作战仿真建模方法

自80年代初开始,从仿真器联网SIMNET到基于DIS协议的平台级仿真和基于ALSP协议的聚合级仿真,再到当今人们正在研究的高层体系结构（HLA）[5],分布式作战仿真技术得到了长足的发展。然而,从国内外的研究和应用现状来看,目前的作战仿真技术的支持能力与广泛而又迫切的军事需求相比,仍然存在着较大的差距[2]。为此作者提出了联邦作战仿真（FWS）的解决方案和支持FWS的通用技术框架[1,3]。本文主要阐述了用于联邦成员设计的三级抽象建模方法,对联邦成员的概念模型、对象模型和执行模型进行了分析和探讨。     

基于PES的Petri网可执行模型生成方法

针对体系结构验证评估中可执行模型生成缺乏灵活性和扩展性的问题,提出了一种基于体系结构物理交换规范(physical exchange specification,PES)的Petri网可执行模型生成方法。该方法基于DoDAF 2.0提出的体系结构PES和支持对象化的扩展Petri网标记语言(Petri net markup language,PNML)规范,构建了基于PES的Petri网可执行模型生成框架,通过体系结构模型数据含义与Petri网模型元素之间的语义映射,建立了PES与扩展PNML之间的数据映射规则,并以作战活动模型为例详细说明了数据映射规则和转换算法;最后,以民间海上搜救体系结构为例,验证了所提方法的有效性。该方法实现了灵活、自动化的Petri网可执行模型生成,打破了体现结构建模语言和Petri网模型类型的限制。     

基于模型转换的C4ISR体系结构可执行模型构建

为解决当前可执行模型构建效率低、重用性差所造成的体系结构验证困难,实现自动化的可执行模型构建,提出了一种基于模型转换的C4ISR体系结构可执行模型构建方法。该方法基于国际国防企业体系结构本体规范（international defense enterprise architecture specification, IDEAS）,构建了C4ISR体系结构作战视图元模型;建立了对象Petri网（object Petri-net, OPN）建模元素与体系结构元模型数据元素的映射关系,重点研究了几种通用流程模式下体系结构元模型数据与OPN之间的语义转换规则;最后,以某防空作战指挥信息系统体系结构为例,依据获取的体系结构数据,基于以上方法有效地构建了验证作战规则的OPN模型。