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.     

基于BOM组件模型的可组合性研究

首先讨论了仿真模型及其接口,模型的语法组合、语义组合以及组合的判定方法。重点研究了BOM模型组件在HLA中的运用,利用BOM状态机分析了基于BOM的仿真模型组件的组合特性,探讨了基于BOM仿真模型组件的仿真系统框架的构建方法,研究了在资源库管理系统中基于BOM组件的模型组合装配问题。通过对基于BOM的组件模型的可组合性研究,促进了模型开发和接口设计的标准化,同时增强了模型的重用性和互操作性,提高了建模仿真的效率。     

基于DEVS的BOM组件与仿真引擎研究

在组件化建模与仿真领域内,基于BOM规范的KD-XSRFrame组件建模与仿真框架得到了广泛的应用,但是以离散时间仿真为手段的设计模式使得由BOM组件构成的仿真系统性能不高。因此,如何提高运行效率成为基于BOM的组件式建模与仿真必须解决的问题。根据现有组件系统的不足,引入离散事件的概念重新设计了BOM组件模型和仿真引擎,提出了基于离散事件系统规范的BOM组件建模框架,实现了以事件为中心的仿真引擎。测试结果表明该系统能有效地减少模型调用和引擎工作的开销,显著地提升了整个仿真系统的运行性能。

Abstract：

In the field of MS of Component, the modeling and simulation framework based-on Basic Object Model （BOM） named KD-XSRFrame has been used widely, but its performance is inefficient for the design basis of discrete time. And the key issue in BOM component MS is how to improve the performance of simulation application. The deficiencies of legacy system was profoundly discussed, the BOM component and its engine were reengineered by using the concept of discrete event, a new modeling framework of BOM base-on Discrete Event System Specification was put forward, and a new engine was designed which focused on events. The experiment shows that the BOM component and engine of discrete event can sharply decrease the spending of model function calling and time advancing, and greatly improves the performance of simulation application system.     

基于基本对象模型的HLA仿真系统VV&A过程探究

基本对象模型(BOM)是SISO提出的标准化仿真模型组件的描述规范,基于BOM的HLA仿真系统可以从仿真模型组件层面上提高系统的重用性和互操作性.VV&A过程的探究有助于VV&A工作的开展和规范.介绍了BOM在HLA应用中的体系结构,并简要提出基于BOM的HLA仿真系统的开发步骤,最后对该类仿真系统的VV&A过程展开研究,重点研究了用户模型、仿真模型组件及联邦成员三者的V&V.实践表明:提出的VV&A过程切实可行,对VV&A工作起到了很好的指导作用.     

基本对象模型(BOM)在HLA仿真系统中的应用

为了促进在世界范围政府部门和非政府部门的仿真互操作能力,仿真互操作标准组织(SISO)引进BOM支持和提高仿真组件的重用性。BOM作为一种促进互操作性、重用性和可组合性的实现机制,鼓励灵活、快速、有效地开发和管理模型。通过研究BOM模板规范和体系结构,设计基于BOM的通用HLA仿真框架,实现通过基于BOM的仿真模型组件快速组合和重用,从而构建具有功能可扩展性和规模可控性的多样性联邦成员和联邦,提高分布式仿真系统的重用性和互操作性。     

视景仿真联邦成员的基础对象模型开发

分析了分布交互仿真中视景仿真联邦成员的结构和开发流程,描述了接口规范。利用基础对象模型(Base Object Mode,BOM)技术开发了视景仿真联邦成员的对象模型,并以动态实体为例,详细说明了建立视景仿真联邦成员各个组成部分基础对象模型的开发方法。     

基本对象模型概念研究

基本对象模型(BOM)描述了仿真互操作某个方面的特性，是可以重用的仿真组件。根据通讯方式，分为交互BOM和触发BOM；根据实现方式，分为接口BOM和封装BOM；根据通用程度，分为抽象BOM和具体BOM。介绍了元数据，它是BOM的重要组件，包含了BOM的需求、适用领域和应用历史等信息。接着描述了BOM与联邦开发与执行过程间的关系，探讨了BOM构建和重用方法学，提出了重用BOM的基本步骤。最后展望了BOM对于技术和商业的影响。     

HLA中基于COM的对象模型实现和重用技术研究

传统OOPL(Object-Oriented Programming Languagc)技术实现的HLA对象模型只支持基于源代码的重用，其重用性受到了开发语言的限制。提出了利用COM技术实现HLA对象模型，消除了开发语言对对象模型重用的限制。提出了一种利用FOM／SOM(Federation Object Model／Simulation Object Model)的信息来设计COM组件接口的方法。     

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BOM的STSS系统仿真设计与实现

以空间跟踪与监视系统（Space Tracking and Surveillance System,STSS）为仿真对象,基于高层体系结构（High Level Architecture,HLA）分布式仿真技术设计、开发STSS仿真系统。分析了STSS技术特点及仿真需求,按照基本对象模型（Base Object Model,BOM）开发标准构建系统的层次化联邦架构,提高了系统开发效率和模型的可重用性。通过对不同场景的多次仿真,初步验证了STSS的性能指标,说明该系统具有良好的适应性。

Abstract：

Based on HLA distributed simulation technology, design and implementation of STSS simulation system, the technical traits of STSS system and demands of simulation were analyzed. According to BOM development standard, a framework in hierarchy of STSS simulation system was constructed, which has effectively improved the efficiency of system realization and the capability of model reuse. By simulating the different scenarios repeatedly, the performance parameter of the STSS simulation system was tentatively verified, and applicability of the simulation system was proved.     

基于BOM的仿真可组装性研究

仿真可组装性研究是构建大规模仿真系统、复用仿真构件的关键环节,基本对象模型（BOM）的提出有助于可组装性研究的发展。通过分析BOM中的仿真构件元数据,对语法可组装性进行了研究,实现对备选构件的初步筛选;然后在基于本体映射的思想上研究了语义可组装性,实现对备选构件的进一步筛选;并分别给出了相应的算法。试验结果表明,所提方法能够准确有效地满足用户对参与组装的仿真构件进行筛选的需要。     

基于领域规则的军用仿真模型组合建模

分析了仿真模型的句法和语义组合方法,针对当前的组合方法在表达领域知识对组合建模约束存在的问题,提出了基于领域规则的仿真模型组合建模方法。采用符合HLA标准的基本对象模型表示原子模型和层次组合模型。通过逻辑规则表示组合建模的接口匹配规则和组合模型的领域知识,并根据领域知识建立组合建模的领域规则。用通用逻辑推理引擎实现领域规则对组合建模的约束检验和接口匹配检查。通过某电子对抗仿真系统的应用,结果表明,该方法和BOM结合是一种有效的组合建模方法,能有效的表示领域知识对组合模型的约束。     

BOM概念模型到DEVS过程的演化研究

在DEVS理论的基础上,对BOM结构进行分析,推导出BOM的DEVS过程,同时根据这一过程,对BOM状态机进行了扩展,使之在理论上具备可执行能力。通过扩展,BOM将能够成为一种支持概念模型到对象模型和仿真模型侠莲转换的工具．同时,作为BOM扩展的前提条件,文中讨论7BOMAssembly的完备性约菜奈件．最后,通过一个仿真实例,对扩展的BOM状态机进行了实验验证。研究成果将为实现基于BOM的的仿真描述语言提供理论根据。     

面向可重构制造单元的仿真建模技术研究

针对传统仿真建模方法无法适应可重构制造单元频繁调整的特点,提出了模块化控制模型与数据驱动相结合的仿真建模方法。首先采用层次化建模技术将生产系统复杂的管理和控制过程分解为车间层、单元层和设备层,各层次内部采用面向对象仿真建模技术将基本建模元素与仿真控制逻辑分离,构建过程控制模型;然后在对仿真建模各阶段需要的数据进行分析和分类的基础上,采用系统集成和人机交互的方式及时获取仿真数据,利用变化了的数据驱动各层次控制模型,快速构建生产系统重构后的仿真模型。最后,以某研究所的机加车间为例,验证了该方法的实用性和通用性。     

基于排队模型的联锁逻辑仿真模型研究

基于构件的仿真与建模方法来源于面向对象,该方法采用层次化、模块化、标准化的思想来分析系统.与面向对象的方法相比,基于构件的仿真与建模分析的粒度较大,可重用性更好.根据联锁系统的特点,针对联锁系统中联锁逻辑的实时仿真与建模问题,提出一种基于面向对象和构件的仿真与建模方法,并设计了基于离散时间队列的仿真算法,建立了一个联锁逻辑仿真的基本模型并给出了实现的方法.     

基于预定指挥规则的指挥决策模型研究

针对战役级作战仿真对指挥决策模型的需求,提出了一种新的指挥决策建模方法—基于预定指挥规则的指挥决策建模方法。阐述了该方法的建模原理,设计了预定指挥规则的体系、数据结构以及决策推理机制,建立了预定指挥规则管理系统和基于预定指挥规则的指挥决策模型。该建模方法能实现指挥机构结构、性能、功能仿真;真正实现了指挥决策模型的重用;具有很好的开放性和交互性。     

体系对抗仿真SEB组合建模方法论

体系对抗仿真已经成为武器系统作战效能评估和武器装备论证的有效手段。然而，目前缺乏对于体系对抗仿真建模方法的研究。总结了面向效能评估的导弹体系对抗仿真基本概念和特点，分析了体系对抗仿真模型描述中存在的主要问题，在此基础上，提出体系-实体-行为的分层组合描述方法，作为体系对抗仿真的建模方法，即SEB组合建模方法，并给出其参考模型和各个层次建模的参考视图．SEB组合建模方法将体系对抗仿真建模的复杂性分解到各个层次的建模当中，再通过组合形成完整的战场对抗体系模型，可以有效指导体系对抗仿真的建模工作。