基于改进烟花算法的空战指挥引导对策生成

针对新型空战条件下指挥引导对策生成问题,提出了一种基于改进烟花算法的指挥引导对策生成方法。首先分析了现有模型的不足,在综合考虑角度、距离、速度、高度态势以及战机性能的基础上,构建并加入支援保障因素模型,构造指挥引导对策生成综合指标函数;其次针对传统自适应烟花算法在收敛精度和速度方面的不足,将轮盘赌选择、维度方差、禁忌搜索思想用于改进其中的变异算子和选择算子;最后针对改进的模型和算法进行了仿真分析。仿真结果表明,改进的模型更加符合实际,算法的收敛精度、收敛速度更优,对于解决空战指挥引导对策生成问题具有更好的效果。     

基于信息加工理论的指挥决策行为建模研究

分析了指挥决策行为建模在模拟训练、方案推演及指挥信息系统辅助决策功能设计开发等方面的需求。简要回顾了指挥决策行为建模的现状并梳理了建模难点,明确了指挥决策行为建模的目标。从信息加工的视角出发,结合信息加工理论的理论基础和指挥决策的信息特征论证了信息加工理论在指挥决策建模中的适用性。给出了指挥决策信息的分类及指挥决策信息向量描述方式,对指挥决策信息感知、信息综合处理和指控信息生成三个信息加工环节进行了建模,并建立了指挥决策信息加工流程。结合应用情况,对指挥决策信息加工一般过程模型的适用性和局限性进行了分析。     

反坦克导弹模拟训练器三维图形生成方法的研究

结合某种反坦克导弹模拟训练器的实际开发，在WTK(World Tool Kit)环境下，对三维图形的生成方法进行了研究。详细介绍了三维场景图的生成方法、坦克的地形匹配算法和导弹与坦克的碰撞检测方法。     

基于视点和分形理论的真实感地形实时生成方法

在分析了基于DEM数据和基于分形理论生成地形的优缺点的基础上,提出了一种利用DEM数据生成地形的框架,运用分形理论生成地形细节的算法。它充分发挥这两种生成算法的优点,减少了数据的输入量,节约了系统资源。并提出根据视点的变化,应用层次细节模型和对组成地形框架的面片进行可见性判断,以减少实时生成地形时产生的延迟现象。     

基于GPU加速的分形地形生成方法

针对分形方法生成大规模地形数据时计算量大和运算速度慢的问题,提出基于GPU加速的分形地形生成方法,将Diamond-Square分形地形生成算法转化为CUDA线程块并行执行过程,使地形生成过程完全在GPU中加速执行,在取得较好模拟效果的同时,显著提高了算法的运算速度。     

基于模糊描述逻辑的C4ISR系统上下文环境分析方法

为了实现指挥信息系统自适应的决策支持,将上下文感知技术融入指挥信息系统的分析与设计,首先提出了C4ISR系统上下文元本体,借此定义指挥信息系统上下文环境的基本语义框架。在此基础上,结合元本体以及面向目标的需求分析方法思想,提出了C4ISR系统上下文环境信息获取和建模表示方法。此外,将模糊本体推理技术引入指挥信息系统上下文环境推理分析环节,通过设计上下文环境模型到本体的形式化规约算法,有效地将指挥信息系统的上下文环境信息形式化,并通过本体推理技术,实现了对系统上下文环境的推理分析。     

不平衡数据下基于SVM增量学习的指挥信息系统状态监控方法

针对指挥信息系统历史状态样本有限的特点,基于支持向量机(support vector machines, SVM)设计了一种面向不平衡数据的SVM增量学习方法。针对系统正常/异常状态样本不平衡的情况,首先利用支持向量生成一部分新样本,然后通过分带的思想逐带产生分布更加均匀的新样本以调节原样本集的不平衡比。针对系统监控实时性要求高且在运行过程中会有新样本不断加入的特点,采用增量学习的方式对分类模型进行持续更新,在放松KKT(Karush-Kuhn-Tucker)更新触发条件的基础上,通过定义样本重要度并引入保留率和遗忘率的方式减少了增量学习过程中所需训练的样本数量。为了验证算法的有效性和优越性,实验部分在真实系统中获得的数据集以及UCI数据集中3类6组不平衡数据集中与现有的算法进行了对比。结果表明,所提算法能够有效实现对不平衡数据的增量学习,从而满足指挥信息系统状态监控的需求。     

基于纹理技术生成立方体表面全景图的算法

为了在军事模拟和教育训练等三维场景中有效地使用全景图,提出了采用二维纹理和三维纹理生成立方体全景图的两个模拟算法(立方体全景图是比球面和柱面全景图效果更佳的环境影射).二维纹理模拟算法生成的立方体全景图由同时建立的6个二维正方形纹理数据组成,算法的关键在于解决两个相邻纹理的连续性问题.三维纹理模拟算法首先生成三维立方体纹理数据,进而获取该立方体的6个表面纹理,组成立方体全景图.通过分析比较算法的时间及空间复杂度,得出二维模拟算法优于三维模拟算法的结论.采用两种算法生成的以天空背景为例的全景图能够满足模拟仿真系统的实际需要.     

真实场景的生成与实时绘制技术

真实场景的实时绘制是飞行模拟器视景系统开发的一个难点。本文介绍了采用大幅遥感卫星照片和DEM数据生成真实场景和使用IRIS Performer开发工具，实时绘制真实场景的技术，提出了采用区域分割，多精度模型等方法，将大片区域场景分成若干了子块，每块有几层模型的设计思想，提出了基于视步的场景数据动态分块调入与释放策略，应用该方法实时绘制的真实场景已投入飞行模拟训练，获得了满意效果。     

连续油井测斜系统仿真轨迹数据生成技术

针对快速准确的油井轨迹测量要求,一种基于动力调谐陀螺的连续测斜方法被提出。为了对连续测斜算法的可行性进行仿真,需要井眼轨迹数据和惯性器件输出参数。根据惯性导航原理,将飞行轨迹生成思想扩展到油井测斜领域。应用数学方法设计了一种仿真用井眼轨迹数据生成器,搭建了惯性器件模型,生成了模拟的惯性器件输出。通过指北方位捷联惯导姿态算法仿真,验证了该轨迹数据生成器能够满足连续测斜算法的仿真需求。     

基于EA流程图的指挥流程信息可视化方法

针对传统的基于线性列表可视化显示方式难以满足高效指挥流程监控与评估要求的问题,提出和实现了一种基于事件行动(event action,EA)流程图的指挥流程信息可视化方法。首先,基于可视化显示内容与形式的军事需求,提出了一种EA流程图模型;其次,建立了指挥内容军事概念模板,实现了非结构化基础数据到结构化指挥行动信息的转换,基于指挥流程规则知识比对方法,实现了按照指挥目标任务分类的指挥事件信息生成,形成了从数据到EA流程图映射的方法过程;最后,以装甲机械化部队作战指挥仿真训练为应用案例,设计实现了指挥流程信息可视化系统,对提出方法的可行性和有效性进行了验证。     

装备指挥训练模拟数据收集系统研究

装备指挥训练模拟数据收集系统是装备指挥训练模拟系统的重要组成部分,其作用是完成装备指挥训练模拟过程中产生的各种数据的收集。收集的数据具有三种用途:一是用于数据展现,实现数据的实时监控;二是进行数据分析,验证训练模拟的正确性;三是数据备份,用于训练模拟的重演。介绍了数据收集研究现状;分析了装备指挥训练模拟数据的内容;探讨了装备指挥训练模拟数据收集系统在装备指挥训练模拟过程中的作用,划分了装备指挥训练模拟数据收集系统的功能,提出了装备指挥训练模拟数据收集系统框架,并进行了实现。     

新型指控通信装备仿真训练系统设计与实现

新型指控通信装备仿真训练系统在显示终端上模拟出与实装完全一致的电台和指控软件交互界面,并在导调控制分系统的管理控制下,通过语音通信网和指控信息网进行话音与数据信息的传输。该系统在训练教室里利用有线局域网模拟了无线战术互联网,构建了指控通信装备从单装基础训练到部队成建制成系统联网组训的一体化训练体系,实现了单装、分队、机关、部队各个层次的专业技能训练和战术模拟训练,满足了数字化部队实际训练需求,节省了训练经费,军事和经济效益显著。     

可视化编程在舰艇作战指挥训练仿真系统中的应用

简要地描述了VisualBasic4.0forWindows面向对象可视化编程技术在舰艇作战指挥训练仿真系统中的应用,利用它的可视化编程和代码编程技术,实现了以前需要用软、硬件相互结合才能完成的舰载C3I作战指挥仿真训练系统。     

基于Nash-Q的网络信息体系对抗仿真技术

武器装备体系作战仿真研究隶属于复杂系统研究范畴,首次对基于Nash-Q的网络信息体系(network information system-of-systems,NISoS)对抗认知决策行为进行探索研究。Nash-Q算法与联合Q learning算法具有类似的形式,其区别在于联合策略的计算,对于零和博弈体系作战模型,由于Nash-Q不需要其他Agent的历史信息即可通过Nash均衡的求解而获得混合策略,因此更易于实现也更加高效。建立了战役层次零和作战动态博弈模型,在不需要其他Agent的完全信息时,给出了Nash均衡的求解方法。此外,采用高斯径向基神经网络对Q表进行离散,使得算法具有更好的离散效果以及泛化能力。最后,通过NISoS作战仿真实验验证了算法的有效性以及相比基于Q-learning算法以及Rule-based决策算法具有更高的收益,并且在离线决策中表现优异。     

基于MATRIXx的分布式仿真系统研究

论文主要讨论了基于MATRIXx的通用实时分布式系统的开发。系统能自动接受不同类型的数据输入，这些数据可以是来自网络或本地终端。仿真模块中的份真模型能自动地得到这些数据并进行分析，建模计算，并最终产生实时的仿真控制信息。这些信息可通过特别设计的服务器传送到视景驱动模块中。该模块可用这些控制信息来实时驱动三维真实的模型。为实现系统的功能，设计了相应的功能接口以集成整个系统。同时系统中设计了相关的数据输入，输出组件以保证数据传输的通用性。该系统的成果可用于飞机飞行作战，训练，汽车驾驭，轮船驾驭等行业中。     

基于SCMA和卷积编码的联合检测译码算法

随着卫星星座及卫星数量的不断增多, 卫星测控中海量用户多址问题亟待解决。稀疏码分多址接入(sparse code multiple access, SCMA)技术能在有限信道资源上承载更多用户, 有望解决大规模卫星的多址测控问题。针对传统的SCMA译码方式——消息传递算法(massage passing algorithm, MPA)译码性能不理想的问题, 提出基于SCMA和卷积编码的联合检测译码(joint detection and decoding, JDD)算法, 进行多轮对数似然信息的更新以及多卫星数据交叉提供概率域的迭代, 以提高系统译码性能。分析和仿真结果表明, 采用基于SCMA和卷积编码的JDD算法可有效提高天基测控系统用户容量, 并保证在算法复杂度适中的情况下有效提高系统误比特性能。     

某导弹发射综合训练模拟系统的软件设计

某战役战术导弹发射综合训练模拟系统是一个集声光电于一体的半实物仿真装备 ,主要用于导弹发射部队的操作训练、指挥协同训练、院校教学演示等。其软件系统由三维虚拟仿真、分系统电路仿真、发射流程仿真软件三大部分组成。介绍了该系统软件部分的特点、组成和关键技术 ,并针对关键技术问题作了深入细致的探讨 ,给出了解决该问题的途径。     

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。     

基于Unity3D的水下机器人半实物仿真系统

基于Unity3D研制了一种由地面控制终端、机器人本体和三维仿真系统3部分组成的水下机器人半实物仿真系统,为水下机器人开发过程中的性能测试、控制算法分析和人员操作培训提供了仿真和测试平台。该系统采用同一地面控制终端作为三维仿真系统和机器人控制系统的统一指令输入源,以实现虚拟对象和机器人本体的同步工作,可对系统进行实时监测、调参。采用多目视觉技术对机器人位置采集,对传感器数据进行卡尔曼滤波处理。机器人运动仿真试验结果表明,机器人实际运动路径和仿真规划路径基本相同,该系统动态响应性和控制系统同步性较好。