基于SMP2的复杂系统生成式仿真建模方法

复杂系统仿真迫切需要能够同时支持多领域分别独立针对性建模和全系统统一集成仿真的方法. 将当前用于复杂系统仿真的建模方法分为统一型、组合型和生成式三大类, 分析指出生成式建模方法具有较之其它方法的独特优势, 有望解决复杂系统仿真建模面临的问题. 研究了当前仿真领域应用的各类生成式建模方法存在的不足. 提出了以仿真模型可移植性标准(SMP2)为基础, 综合利用生成式建模方法的两大流派-模型驱动架构(MDA)和模型集成计算(MIC)-的先进技术和规范, 构建复杂系统生成式仿真建模方法的研究思路. 分析了其中的多领域生成式仿真模型公共表示规范、各类仿真形式体系到SMP2的映射与模型变换以及面向领域的仿真建模工具的自动生成等三大关键技术问题. 设计了生成式仿真建模一体化支撑环境的体系结构, 介绍了其中已经完成的工作和下一步的重点.     

运载火箭优化设计通用仿真类库设计与开发

在面向对象方法学的指导下，从运载火箭一体化优化设计实际要求出发，针对仿真计算的通用性需求，设计开发了运载火箭一体化优化设计通用仿真类库。首先进行了运载火箭一体化优化设计问题的面向对象建模，然后分析设计了通用仿真类库的主要类，介绍了利用Visual C 平台开发类库的主要技术和方法。基于该仿真类库可以完成针对不同类型火箭、不同设计要求的运载火箭参数优化设计计算，该仿真类库已经成功地应用到一个系列化运载火箭总体优化设计中。     

国内仿真技术的研究热点--系统仿真学报近期论文综述

对近年来有关仿真方面的文献进行分析研究,总结出目前国内仿真技术的研究热点,主要有复杂系统建模理论与方法、建模VV&A(Verification Validation and Accreditation)技术、仿真优化、可视化多媒体仿真、协同分布式仿真、虚拟仿真、仿真软件开发和仿真应用等研究.将这些热点问题归纳为五类,即建模理论和方法研究、仿真可信度研究、仿真方法研究、仿真工具研究以及仿真应用技术研究等.并阐述了这五类热点问题的研究内容.     

仿真一体化支撑平台技术

该文综合和分析了过程仿真一体化支撑平台的多种功能和发展过程。基于工程模块化建模方法和基于程序模块化建模方法两个方面，比较全面和深入地研究了仿真一体化支撑平台的构成原理、体系结构，如数据库结构、内存管理、实时调度等技术上的实现方法和应用功能。文章最后分析了国内电站仿真领域中使用最多的三种一体化支撑平台以及它们各自的特点。     

基于X语言的起飞场景民机协同设计与仿真一体化方法

针对大型复杂产品,传统基于模型的系统工程（model-based system engineering, MBSE）方法存在系统设计和仿真验证的多语言、多平台集成实现,难以保证高效、准确地反馈系统设计的缺陷,无法达到快速优化设计目的等问题,提出采用基于面向复杂系统支持MBSE的新一代一体化建模仿真语言—X语言实现面向起飞场景的民机跨域子系统的一体化建模仿真。从民机起飞过程需求分析出发,建立了起飞场景的系统级模型和物理级模型,并在X语言的建模仿真软件—XLab进行统一的建模仿真验证,给出了基于X语言面向复杂产品协同设计与仿真一体化方法,为不同领域的设计人员实现复杂产品设计的协同与优化提供了全新的理论与方法参考。     

基于HLA/MAS的野营保障仿真建模研究

在分析研究HLA与MAS结构与功能的基础上,提出了一种HLA与MAS的联合仿真建模策略,即以HLA/RTI为主体架构,将仿真模型分为底层Agent对象、中间层MA联邦成员、上层MAS联邦,利用MAS/Agent技术进行对象层智能建模.并将该策略应用于野营保障仿真模型的构建,分析了模型结构与组成,设计了主要仿真流程及Agent通信控制策略,给出了类定义的实例,探讨了原型系统的实现.     

基于HLA的分布仿真环境KD-HLA的研究与应用

针对应用HLA仿真技术标准开发复杂大系统仿真的问题,提出了建立基于HLA的建模/仿真一体化环境,使HLA仿真系统集成开发过程进一步系统化、规范化。文章研究了模型建立、运行支撑和控制、事后分析显示处理等HLA仿真系统开发过程中涉及的内容,设计了基于HLA的分布仿真环境KD-HLA,并对其目前的实现和应用情况作了介绍。     

机电系统新型多软件协同建模与仿真环境

针对传统机电系统虚拟样机软件的性能易受个别子程序分析能力制约的问题,综合多种仿真软件的优势,构建了一种新的模块化的多领域协同建模与仿真环境.采用Pro/Engineer、ANSYS和ADAMS建立机械系统的刚柔耦合多体动力学模型,采用AMESim和MATLAB/Simulink建立液压控制系统模型,并在MATLAB/Simulink中将两子系统模型根据参数关联有机集成,得到机电液一体化的总体模型.子系统模型和总体模型可分别用于不同系统级别的仿真研究.以某复杂机电液一体化调平系统的虚拟设计为例,便捷高效地实现了单学科领域建模和机电液集成建模与协同仿真分析.仿真实验表明该新型多软件环境能够有效支持机电系统虚拟样机的开发研究.     

MISER:一个多模型集成的性能可靠性分析环境

MISER是为满足现代可靠性工程中,对动态复杂系统可靠性分析能力的要求而开发的一个多模型集成的性能可靠性分析软件,它支持简单的面向对象设计分析过程,提供多种层次的多模型建模和异构模型集成技术,支持建模—试验—分析一体化过程,同时具有很好的扩展性。论文主要介绍MISER的设计与实现技术,包括系统结构和功能、MISER的一体化建模与分析设计、主要的接口集合、多模型建模框架和模型交互结构、不同类型建模语言及其之间的关系等,最后简单给出应进一步研究的内容。     

水下武器系统一体化仿真技术研究与设计

水下武器系统是一个非常复杂的大系统。仿真研究在水下武器系统的研究和设计中起着十分重要的作用。本文讨论了基于数据库的水下武器系统一体化仿真环境技术和设计。该仿真系统将水下武器的建模、实验、结果处理和图形输出集于一体。论文研究了该仿真系统的结构，数据库设计和主要特征。通过一体化仿真系统的机理分析和仿真实验，其结果表明利用一体化仿真技术是研究和设计现代水下武器的一种有效的、可靠的、先进的和廉价的方法。     

基于HLA的兵器靶场协同仿真框架设计

由于武器系统越来越复杂,武器研制过程中的试验费用日益高昂.兵器靶场迫切需要用仿真手段进行靶场试验以提高试验效益.通过对兵器靶场仿真技术发展现状和技术需求进行分析,指出武器系统的仿真试验涉及多个子系统和多个学科领域,提出把协同仿真技术应用于靶场试验.在对协同仿真技术进行分析比较后,设计出了基于HLA的兵器靶场协同仿真平台的框架,并对各组成部分的功能进行了详细阐述,最后总结出了实现协同仿真工具集成的若干方法.     

基于组件的分布式虚拟仿真平台的研究与实现

分布式环境下虚拟仿真技术是在虚拟的逼真环境下,对产品设计及其周边环境进行协同仿真验证的有效手段.本文首先提出了分布式虚拟仿真系统设计的一些概念和原理,接着提出了基于组件对象模型的虚拟仿真系统建模与仿真方法,并重点阐述了支持分布式虚拟仿真的集成框架及其关键实现技术,该平台在一具体的仿真实验系统—飞机模拟仿真飞行系统的的设计中得到具体应用。     

可组合仿真系统的概念框架研究

开展组合建模技术的研究是实现动态在线仿真开发的基础，并进一步为实时作战决策的制定提供支持。就可组合仿真系统的概念框架进行了研究，为后续工作提供指导。首先，对可组合性的基本概念和关键技术进行深入的分析和探讨；然后，进行具体的概念框架设计，建立了一个用户级、组件级和应用级的三层结构，分析了其功能特性；最后，初步研究了网格环境下组合仿真应用实现的可行性。     

洗消分队战术技术仿真训练系统研究

简介了系统的基本架构,分析了研究过程中使用的主要关键技术:基于XML的三维场景生成与行动规划、基于目标对象表面分解的碰撞检测、基于骨骼动画的虚拟人动作控制、基于层次分析法的训练评估。洗消分队战术技术仿真训练系统集战术训练和技术训练于一体。实际应用表明,除降低训练成本、提高训练效率外,该系统还可以根据训练目的灵活集成与扩展。采用的关键技术可以作为解决仿真领域中场景自动生成与行动规划、精确碰撞检测、虚拟人行为控制、训练评估等问题时的有益参考。     

普适仿真体系结构及关键技术研究

普适计算与网格技术是当前信息领域的研究热点,基于普适计算和网格技术,集成分布仿真技术、Web技术构建层次化、网络化、面向服务的普适仿真体系结构,实现各类仿真资源的服务化、普适化及在广域网络中的共享和应用,支持基于智能终端Web浏览器的资源调用以及复杂仿真系统的动态组装和快速构建.对普适仿真体系结构中涉及的五类关键技术和相应的技术途径进行了研究和探讨.     

高空高速飞行器飞行环境物理仿真研究

针对飞行时间短、速度和高度变化快、工作环境又十分严酷的飞行器，结合航空和航天领域现有相关技术，提出了适合于高空高速飞行的地面物理仿真试验方法——瞬态热平衡物理仿真试验技术。其中，气动热环境下蒙皮表面温度的计算机仿真和物理仿真是瞬态热平衡物理仿真试验技术的中心环节。阐明了把蒙皮表面温度仿真结果作为试验控制参数的思想，并着重介绍了高空高速飞行过程中蒙皮表面温度的动态仿真方法、物理仿真方法以及基于模糊控制的温度控制策略等关键问题，尤其是通过仿真实例分析了基于工程预测方法的动态仿真过程。     

综合自然环境建模仿真平台的研究

综合自然环境建模与仿真是分布复杂仿真系统中的重要组成部分,提出了分布复杂仿真系统支撑环境中综合自然环境（SNE）建模仿真平台,其中将开发环境和运行环境两部分分开,在开发环境部分按照SEDRIS标准建立环境数据库,为环境数据的共享打下了良好的基础;在运行环境部分采用联邦成员的方式,兼顾了环境数据量庞大的特点。对所提出的SNE建模仿真平台涉及的关键技术进行了阐述和实现,并给出了具体的开发步骤。     

基于仿真组件技术的CGF系统体系结构和实现

以仿真组件技术为基础,提出基于仿真组件的计算机生成兵力系统体系结构以及实现方法,介绍了CGF在虚拟测试、评估和先进概念体系结构论证中的应用。通过基于仿真组件技术开发计算机兵力的模型,能够灵活生成多种不同种类的兵力模型和适应不同的运行平台。计算机生成兵力的实体模型分解为设备组件、指控组件、作战平台组件和动作行为模型,利用系统高层建模方法的静态结构建模从兵力组成角度描述设备组件、指控组件和作战平台组件的组合和连接关系,基于状态机动态行为建模建立兵力平台的动作行为模型。通过代码自动生成技术生成仿真组件模型并进行测试,仿真引擎按照动作行为模型的状态调度相应的仿真组件,从而产生作战实体的行为。     

协同仿真环境体系结构

体系结构是协同仿真环境中最重要的因素之一，是协同仿真环境的基本配置和基本软件框架，决定了协同仿真环境的性能和实现方式。本文探讨了体系结构的一般概念和设计体系结构的一般原则。针对协同仿真环境的特点，在分析协同仿真环境对体系结构的要求的基础上，结合实验室具体情况，给出了一个实用性强、层次清楚的协同仿真环境体系结构。     

SMP2.0仿真引擎的设计与实现

SMP2.0(Simulation Model Portability)是欧洲航天局提出并广泛应用的仿真模型开发与集成规范。SMP2.0规范提供了定义SMP2模型的元模型规范、包含标准仿真服务的组件模型规范和模型的C 映射规范,但需要实现与之兼容的仿真引擎才能支持模型的开发和集成。根据SMP2.0规范标准,介绍了一个与SMP2.0兼容的仿真引擎的设计与实现,给出了仿真引擎的运行过程、运行状态和组件构成,最后通过仿真应用环境检验了该仿真引擎的有效性。