面向服务的C4ISR系统仿真应用集成研究

新一代C⁴ISR系统在以网络、服务为中心架构的复杂环境中演进发展,对其仿真应用提出了更高的要求。基于面向服务架构(service-oriented architecture, SOA)的思想,构建了面向服务的C⁴ISR仿真应用集成体系架构（CSA-SOA）,在该架构基础上设计了仿真应用集成的动态组建过程;描述了仿真应用集成运行的几类关键支撑服务;应用XML语言设计了仿真服务组件和仿真应用的描述规范,同时对仿真运行过程中服务之间的交互与时序关系进行了描述。最后,在某作战指挥系统的集成联试中应用CSA-SOA,通过该服务架构和运行机制,实现了C⁴ISR系统仿真应用的有效集成和无缝连接。     

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。     

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。     

基于模糊云模型的C4ISR系统效能需求建模与分析方法

在C⁴ISR系统能力需求开发过程中,非功能性需求建模是一个难点,在综合模糊统一建模语言(unified modeling language,UML)与云模型的基础上,提出了一种面向C⁴ISR系统效能需求的建模与分析方法。首先,从系统效能需求建模入手,提出一种兼顾C⁴ISR系统功能和效能综合建模的需求分析框架,并通过扩展传统的UML来提高其领域适用性,实现对效能等模糊信息的建模。其次,结合该框架设计了一种效能云模型逆向生成算法,并提出基于云模型的综合效能评估函数构建方法,可以实现对系统效能的定量分析,评价系统完成使命任务的效果。最后,通过一个精简的区域防空系统案例验证了方法的可行性与正确性。     

C4ISR系统体系结构设计环境研究

体系结构设计是C4ISR系统顶层设计的重要组成部分,其设计内容包括一系列相互关联的基本产品和支持产品,这些产品以图形、文字、表格的方式提供给用户。体系结构设计需要借助专门的设计工具。从体系结构设计的需求和体系结构产品的特点出发,设计了体系结构设计工具和环境,实现设计成果的共享并支持协同开发,维护了体系结构设计的一致性。     

考虑级联失效的C4ISR系统结构动态鲁棒性度量方法

在分析动态鲁棒性概念的基础上,提出了一种考虑级联失效的C⁴ISR系统结构动态鲁棒性度量方法,该方法结合不完全信息的攻击模型,设计了C⁴ISR系统结构级联失效的过程模型和动态鲁棒性值的计算方法,最后通过某一区域联合防空系统结构的案例对本文的动态鲁棒性度量方法进行仿真验证,仿真的结果证明了本文所提方法的有效性。     

基于描述逻辑的能力需求模型验证方法

针对C⁴ISR系统能力需求模型中存在的一致性和合理性问题,提出了一种能力需求模型的验证方法。先采用基于描述逻辑的本体描述语言OWL DL精确描述能力需求分析中的元概念模型和应用概念模型,然后在元概念模型和应用概念模型之上附加一定的模型验证推理规则,并通过符号推理系统验证了能力概念的完整性以及目标的一致性。     

面向服务的C~4ISR体系结构服务视图描述框架

C4ISR体系结构设计作为系统顶层设计的重要组成部分,是保证C4ISR系统之间可集成、互操作的关键,针对原有的C4ISR体系结构系统视图中军事资源系统之间紧密耦合难以适应作战视图中作战任务过程动态变化的问题,结合面向服务的思想对原有的体系结构描述框架进行扩展。为了保证C4ISR体系结构数据一致性,在底层体系结构基本数据元素模型分析的基础上加入服务元素,通过分析服务元素之间以及服务元素与原有的体系结构数据元素之间的关系,确定C4ISR体系结构服务视图描述框架,并对服务视图产品描述内容、数据元素模型及产品之间的关系进行分析。     

网络中心化C4ISR系统结构“五环”及其效能表征研究

针对网络中心化C⁴ISR系统结构的定量设计与分析问题,以网络中心战结构模型和观察、调整、决策以及行动(observe, orient, decide, act, OODA)过程模型为理论依据,建立了系统结构“五环”概念,采用网络化效能因子(coefficient of networked effectiveness, CNE)衡量系统结构的网络化效能,形成系统结构“五环”效能表征模型,并给出了指导网络中心化C⁴ISR系统结构设计的若干推论,仿真实验验证了表征模型的有效性。     

C4ISR系统指挥控制关系适应性演化模型和方法研究

研究了C⁴ISR系统结构中指挥控制关系的适应性演化问题。构建了C⁴ISR系统结构中的指挥控制关系模型,在对指挥控制关系适应性演化过程分析和描述的基础上,设计了演化过程中的指挥控制关系的结构变化代价和性能代价,并以最小化总的演化代价为目标函数构建了指挥控制关系适应性演化问题的数学模型。提出了基于n-Best策略层级聚类方法和遗传算法(genetic algorithm, GA)的问题模型求解思路。n-Best策略层级聚类方法用来获取每个任务阶段可行的指挥控制关系集合,而GA用来搜索最优的演化路径。最后通过某一仿真算例验证了求解方法的可行性、稳定性。     

基于生成图的体系结构动态行为语义一致性验证方法

针对体系结构动态行为的语义一致性验证问题,提出了基于生成图的验证方法. 首先根据体系结构的动态行为模型构建生成图,然后对生成图的逻辑结构和时间信息进行分析,来完成动态行为模型的逻辑关系和时序关系一致性验证. 该方法不但能够有效解决动态行为的语义一致性验证问题,而且还能准确定位模型中出现问题的地方,指导用户进行模型不一致处理和优化动态模型. 同时,生成图可供多个模型间的动态行为一致性验证,实用性更强,且在可理解性、可分析性等方面上相比传统方法具有较大改善.     

C4ISR系统体系结构的仿真验证方法研究

C4ISR系统体系结构设计在系统研制中的地位和作用越来越受到重视,体系结构设计的质量将直接关系到系统开发的成败.体系结构验证是利用体系结构产品,将其转换为可执行模型,通过分析可执行模型的执行过程和结果,从而验证评估体系结构设计质量的方法.文章研究了体系结构验证的基本思路,利用现有的组件化建模仿真技术与环境,以部分C4ISR体系结构产品为基础构建仿真系统,通过仿真实验来进行体系结构验证,从而为体系结构验证提供技术支持.     

基于描述逻辑的C4ISR系统体系结构一致性验证方法

综合电子信息系统的体系结构开发涉及多视图产品集成,容易引发视图之间的信息不一致性问题。引入描述逻辑形式系统,对视图中的关键元素进行形式化处理,将体系结构模型转化为描述逻辑知识库,进而借助描述逻辑推理系统,推理判断体系结构产品中存在冲突或矛盾的信息。实验证明,该方法不仅具有完备的形式化理论基础,而且自动化程度高。     

基于功能的武器装备体系结构描述方法

针对武器装备体系的特殊性,提出了一个武器装备体系结构描述框架。在分析体系结构数据要素的语义关系基础上,提出了基于功能的体系结构描述方法。该方法通过核心实体及其关系确定了产品集和描述内容,并围绕对体系结构数据要素的创建与引用,给出了一种武器装备体系结构系统视图产品的开发流程。以美军网络中心战的精确打击体系为例进行了实例研究,验证了方法的可行性。     

Communication—A systems theoretical point of view (third-order cybernetics)

The intention of this paper is to look at different relationships that can occur between people in a network. These relationships have to be anticipated by managers in order to diagnose and elaborate relationships that fit into the context of their organization. The development of a relationship matrix creates the foundation for analyzing and understanding relationships in a network. Third-order cybernetics is seen as the relationship which exists between the observers in a network. A cognitive approach is developed that aims at analyzing the link among relational properties, communication, and organizational change processes.     

以活动为中心的体系结构设计方法研究

体系结构框架为开发和表示体系结构提供了规则、指导和产品描述,保证了在理解、比较和集成体系结构时有一个公共的标准.针对体系结构框架,在以产品为中心和数据为中心的设计方法的基础上,提出了以活动为中心的体系结构设计方法,定义了节点、信息、活动等体系结构的核心实体以及相互关系,分析了以活动为中心的体系结构开发过程和基于可执行模型动态特性分析方法,并以防空反导作战为例,说明该方法的可行性.     

网络交通分布式模拟乐观同步算法研究

基于分布式网络环境，运用并行模拟领域的最新研究成果，对路网交通流分面式并行模拟中如何实现处理内部的时钟同步问题进行深入研究，提了了定时段扫描的乐观同步算法，以确保模拟中事件逻辑关系的一致性。最后以含9个节点的路网为例，运用该同步算法进行模拟应用，对路网串行、并行模拟的效率和效益进行了对比分析，从根本上体现了路网颁式模拟研究的意义。     

C4ISR体系结构研究综述

体系结构是组成系统各部件的结构、它们之间的关系以及制约它们设计和随时间演进的原則和指南。体系结构设计是系统顶层设计的一个重要组成部分,是保证C~4ISR系统之间可集成可互操作的关键。从C~4ISR体系结构框架、体系结构设计方法、体系结构验证方法、体系结构开发工具等方面分析、总结了当前C~4ISR体系结构的研究情况。     

现代工程系统建模与仿真方法

本文的研究工程对象：生产线,制造单元,维修等工程系统.通过对这些工程系统进行分析,提出系统组成部分之间的层次关系.根据这种层次关系,从系统角度,提出面向工程系统的建模与仿真方法.在此方法中,仿真系统模型由任务模型,控制模型和实体模型组成,分别是实际工程系统中逻辑部分,控制决策部分和物理部分的对应模型.根据部分模型在系统模型中所起的不同作用以及不同特点,各部分模型采用不同的建模方法,能更真实的反应系统的实际特征,并提高建模和仿真效率.