可组合的Agent体系仿真模型框架研究

当前基于Agent建模仿真(Agent based modeling and simulation, ABMS)方法被军事仿真界普遍认为是军事作战研究、特别是网络中心战(network centric war, NCW)环境下的网络中心作战研究的最佳方法。针对体系效能评估应用,需要在统一的作战概念框架下形成可重用的体系模型框架,能够根据体系(system of systems, SOS)效能评估需求定义和灵活组合不同的作战实体Agent模型,支持对不同体系效能评估问题的研究。基于ABMS开发方法,在统一的作战概念模型框架下对物理域、信息域、认知域和社会域进行合理抽象,建立了可组合的体系仿真模型框架,据此开发了面向体系效能分析应用的仿真平台,用户可以根据体系效能评估问题和作战背景,快速定义和组合不同的作战实体Agent模型形成体系仿真应用系统,进行体系对抗仿真分析与评估。     

基于HLA的武器装备作战效能评估通用仿真框架研究

通过分析当前武器装备效能的实际需求和仿真技术的发展,重点研究了基于仿真的作战效能评估的一般过程,设计了基于HLA的武器装备作战效能评估仿真框架,基于FEDEP模型给出了具体的联盟开发过程,仿真评估系统的联盟设计与运行流程.该仿真通用框架为实现具有可重用、互操作性的效能评估仿真系统提供了参考,同时也适用于在仿真框架下评估武器装备的战术运用.     

基于Web的作战模拟系统中数据共享方法研究

面向指挥一体化联合作战仿真,根据新一代可扩展建模与仿真框架标准的要求,将Web技术和面向服务的体系架构应用到分布式仿真系统之间的互联互操作已经成为一个新的潮流.首先介绍了传统基于HLA/RTI标准的作战模拟系统中数据共享的方法,分析了其实现的原理.针对其存在的不足提出了一种基于Web的作战模拟系统动态数据共享方法.重点阐述了动态数据共享方法原理,仿真数据代理(Simulation DataAgent,SDA)的结构、SDA的实现方法和主要工作过程等内容.最后给出了一个基于Web的作战模拟系统应用实例,总结了该方法的优点和发展前景.     

舰艇编队作战仿真系统数据管理研究

针对舰艇编队作战系统的复杂性和易变性,分析了可扩展标记语言XML在分布交互作战仿真系统中的数据表示、传输、处理等方面的特点,给出了不同形式舰艇编队仿真系统想定文件的统一XML表示形式.介绍了在HLA/RTI仿真体系结构下,应用XML进行仿真数据管理的基本方法,实现了一种基于XML数据标准的分布交互仿真支撑框架体系结构.所讨论的内容已经在舰艇编队作战仿真系统中实现,为类似系统的开发提供了可借鉴的开发原型.     

XML在分布交互作战仿真中的应用

通过对XML数据标准在分布交互式作战仿真系统中数据表示、处理、传输等方面应用的讨论，探讨了XML数据交换格式和作战文书的XML表示形式，以及在HLA／RTI仿真体系结构下，应用XML数据描述的基本方法，从而提出了一种基于XML数据表示标准的分布交互仿真支撑框架体系结构、本文讨论的部分内容已在某中等规模的作战仿真系统中初步实现，这样为大规模分布交互式作战仿真系统研究与建设提供了可借鉴的开发原型。     

仿真网格原型系统SimGrid-HLA的设计与实现

在分析作战效能仿真评估系统功能的基础上，结合三方利益相关人：想定开发方、运行管理方和模型管理方的实际需求，提出基于HLA的仿真网格系统三层结构，该结构分为应用层、HLA/RTI层和模型层三层。并对其原型系统SimGrid-HLA的主要组成部分：模型注册器、索引管理器和方案管理器进行了详细的分析设计，该原型系统完成模型信息的注册、发现、管理以及方案编辑执行。SimGrid-HLA原型是对仿真网格的初步尝试，为大规模军事仿真的开展途径进行了有效探索。     

基于仿真的武器装备体系作战能力评估研究

武器装备体系作战能力评估问题是当前武器装备体系研究中亟待研究的重大课题。分析了国内外相关领域的发展现状,结合实际,基于仿真,以军事需求、功能分析、指标建立、建模、仿真系统设计为流程,在考虑了作战样式和作战环境情况下,利用仿真手段,研究并提出装备体系的作战能力评估方法。     

基于STK-RTI中间件的天地一体作战建模仿真研究

军事航天技术的发展对地面作战模式带来巨大的变革，开展天地一体作战建模仿真研究对未来军事斗争准备具有重要意义。在对卫星工具包STK(Satellite Tool Kit)特性及其功能模块分析的基础上，设计并实现了连接STK与高层体系结构HLA运行支撑框架RTI的中间件；基于STK-RTI中间件，建立了应用于天地一体作战建模仿真的集成环境。     

作战仿真需求合理性评估

对作战仿真需求合理性评估进行了研究,针对现有的评估方法难以全面的评估作战仿真系统需求合理性问题,建立了全面覆盖作战仿真需求的合理性评估指标,提出了基于专长的领域专家组合赋权算法,最后将提出的需求合理性评估方法在某作战仿真系统需求合理性评估中进行了应用.应用结果表明,提出的需求合理性评估方法在评估时较好地综合了客观和主观方面的影响因素,合理地分配了领域专家的权重.     

基于MAS的作战后勤一体化仿真体系结构研究

由于后勤系统专业众多、结构庞杂、流程复杂、易受随机干扰且难用定量描述,同时后勤系统的仿真在仿真机理、模型粒度和时钟推进等方面与作战仿真存在不同,长期以来,在军事仿真系统的研发中后勤保障问题常被简化甚至忽略。随着现代军事变革的发展,作战与后勤呈现出新的融合趋势,后勤保障与前方作战的结合越来越紧密,发展能够体现现代战争特点、作战与后勤一体的军事仿真系统已是必然趋势。在分析现代作战后勤系统特点的基础上,采用多智能体技术,构建了作战后勤一体化仿真系统的体系框架,建立了仿真系统中几类主要Agent的行为模型,给出了部分关键技术解决方法,并在Cougaar环境下实现了原型系统。     

面向大规模体系仿真的高性能仿真计算机系统

随着应用的不断深入,大规模体系仿真对计算资源的要求越来越高。归纳总结了大规模体系仿真所具有的＂多样本＂、＂超实时＂、＂复杂模型解算＂、＂因果序协同＂四个特点,分析了大规模体系仿真对计算平台在计算能力、通信、I/O、并行、建模开发等方面的需求,指出了目前国内大规模体系仿真软件上采用HLA架构、硬件上基于工作站联网或商用集群系统的解决方案存在的不足。在此基础上,介绍了研制的高性能仿真计算机系统的组成和主要关键技术突破,并给出了两个典型应用效果。应用表明,与HLA加通用高性能计算机的解决方案相比,高性能仿真计算机系统具有更好的使用效能和更高的产出率,对于一般的大规模体系仿真系统,效率可提高几十倍到数百倍不等。     

基于仿真技术的潜艇作战训练模拟系统

潜艇是一个功能设备多、技术密集、操作岗位分散、相互协作要求较高的作战整体,其作战训练周期长、过程复杂.以仿真理论、计算机技术、自动控制原理为基础构建的潜艇作战训练模拟系统,为潜艇操作人员提供了一个安全、经济、可控的训练环境.通过各种训练想定,模拟训练系统既能满足常规作战训练,又能培养艇员处理各种事故的应变能力.     

仿真中的时间和实时仿真

从仿真中的时间概念的演变出发，对数字仿真中的时间概念和时间关系展开全面详细的探讨，在此基础上给出实时仿真的严格数学定义，同时分析实时仿真中的时间约束关系，并从具体工程实现的角度给出实时仿真中的时间控制策略     

从系统仿真到领域仿真的拓展

随着仿真应用的普遍化和复杂系统仿真成为关注点,从领域的角度进行仿真活动和观察仿真活动逐渐进入仿真研究视野。1995年美国国防部提出了建模与仿真主计划,孕育了领域仿真的基本思想;而网络技术、云计算等信息技术的进步将使得领域仿真的落地。以仿真研究对象的变化为基本点,从仿真模型研究、仿真工具研发和仿真应用活动等方面梳理了仿真研究的发展变化;在此基础上,提出了领域仿真研究的目标和基于领域仿真的仿真活动模式;分析了领域仿真与领域工程的关系,归纳了领域仿真在提高仿真活动效率、使能复杂系统仿真、提高仿真可信性和促进仿真应用普适化等4个方面的作用。     

战术级军事行动仿真模型的仿真度研究

以舰艇战术级行动仿真模型为对象,分析阐述了提高作战仿真模型仿真度的必要性;研究提出了仿真度概念和仿真度指标体系,建立了系统仿真度、模型仿真度和指标仿真度等仿真度指标评估模型,分析提出了性能数据检验法、靶场数据校验法、实际数据检验法、实射数据比对法等模型仿真度评估的方法。最后给出了应用的结论和建议。     

人在回路作战仿真中"人"的仿真可信度

战役级作战仿真有时需要实体级人在回路作战仿真提供某些基础数据。与用于战术训练的人在回路仿真不同,这类人在回路作战仿真注重仿真试验结果的科学性和合理性,其中的仿真器操作人员实质上是对战场上相应岗位参战人员的模拟,是整个仿真系统的一个有机组成部分,因此同样存在仿真可信度的问题。选择合适的操作人员,对其进行有针对性的培训,并且在试验过程中加强组织引导,是操作人员能够逼真模拟参战人员状态和行为的必要条件。     

分布式仿真系统的多通道视景生成

多通道视景生成可以给用户带来具有强烈沉浸感和宽视野的数据可视化效果。讨论了一种在HLA仿真架构下,基于PC机群的分布式仿真系统的多通道视景生成的体系结构,以及在该体系结构下各主要功能模块的工作流程。实验结果表明,该系统在实现分布式仿真系统数据驱动下的多通道静态场景、动态实体实时生成的同时,能够及时响应用户的交互操作,并且具有很高的性能价格比。     

航海仿真虚拟环境的海浪视景生成技术

分析了海面浪花的生成条件，用粒子系统和图象合成相结合的方法，实现了动态海面及海面浪花的实时仿真。在模拟船舶周围浪花时，作者提出了椭圆模型，可方便行确定粒子的随机初始位置，通过调整粒子在椭圆上的限定范围，可用同一粒子系统，分别模拟出船体首部，尾部以及其它部位的兴波，并给出了粒子各属性的确定方法。     

多媒体仿真建模方法和仿真策略

本文首先介绍了多媒体仿真的概念，然后提出“自治的仿真媒体对象”建模概念框架。在此基础上，讨论了多媒体仿真方法中有关多媒体对象建模方法，面向对象的多媒体仿真的消息扫描策略，以及分布式仿真等问题。     

仿真与教育

仿真科学与技术不仅是一种新的教学方法、是一种实践与实验教学的新手段，而且是未来智能化教学的基础。以上观点在实际应用中得到证实。