模型驱动的危机事件快速建模与分析方法

以2015年底俄土战机冲突事件为例,建立了基于模型驱动方法的快速建模与仿真分析框架,为类似军事冲突及争端事件应急判断提供快速建模与决策分析支持。通过场景建模、可执行逻辑分析和可视化仿真技术分别对危机事件进行静态结构建模、动态行为分析以及场景仿真验证。同时,利用具有自主知识产权的支持快速元模型定制的多视图建模工具ModelLink,与第三方分析与仿真工具集成,形成了以ModelLink为输入的跨平台模型自动生成、分析与互操作的分析链路,支持快速参数变更、直观可视化行为调整的敏捷响应。面向俄土战机事件,利用俄土双方及第三方关于事件细节的开源信息,构建了两种基本场景模型,通过对比不同方案的可执行逻辑分析以及仿真过程参数分析结果,校验了双方在事件声明中细节的合理性与真实性,同时支持后续不断补充开源信息后的模型调整与快速结论生成,具有很好的实用性。     

面向复杂电磁环境的体系作战仿真平台设计

战争模拟可划分为战略、战役、战术和技术4个层级。国内外现有战役战术级体系作战仿真平台无法驱动技术层电磁设备专用模型，导致其战场复杂电磁环境仿真逼真度受限。借鉴柔性分析建模与训练平台(flexible analysis modeling and exercise system,FLAMES)系统模型体系架构，基于离散事件仿真系统(a discrete event system simulator,ADEVS)引擎模拟库，设计开发了一套融合战役、战术和技术3个层级，支持系统、实体和组件三级独立仿真步长设置且动态可调的柔性作战仿真平台柔性作战仿真平台(flexible operation simulation,FOSim)。通过驱动技术层专用模型，该平台可将更细粒度电磁设备模型纳入体系作战仿真回路，从而在大规模的战役战术级体系作战仿真中实现高逼真度的复杂电磁环境生成和电磁环境影响效应模拟。     

基于MAS的空袭目标流仿真成员设计与实现

对MAS在HLA仿真中的应用进行了可行性分析，提出了其应用准则，并在比较慎思式Agent、反应式Agent和一般对象三者优缺点的基础上，对空袭目标流仿真成员进行了详细设计与实现。这不仅为基于HLA空袭目标流系统的后期开发打下了良好基础，为HLA仿真中联邦成员的设计与实现提供了一种有益的尝试和思路。     

一种基于可变规则的松耦合实体建模方法

作战实体建模是当前作战仿真领域的研究热点，提出了一种基于可变规则的松耦合实体建模方法，从实体、任务、行动、交互、事件和规则角度，给出了基于可变规则的作战实体模型架构及模型内外部的交互机制。在此基础上设计了作战实体模型运行框架，规范了实体模型统一调度机制，解决了实体建模作战行动规则耦合过紧和模型可信度不高问题，大大提高了作战实体模型的重用性、扩展性和逼真性。     

要地防空阵地部署前空袭兵器进袭方向预先判断

研究对象为要地部署前，对敌军可能入侵方向的评估排序. 首先根据现代空袭作战特点，区分来袭方向和进攻方向，分别建立了评价空袭方向的指标体系，并阐述了各评价指标的量化方法. 提出了对防空空域按相似系数划分和归类的聚类方法及步骤，从而确定待评价对象集合，弥补了一些文献中空域划分缺少数学依据的不足. 最后应用基于层次分析法（AHP）和数据包络分析法（DEA）结合的非均一化灰色关联方法对各评价对象评分，从而得出不同进袭方向排序. 仿真算例证明了该方法的可行性.     

基于多Agent的地面作战建模仿真研究

计算机作战仿真是军事人员的“作战实验室”。然而,作战系统是一个复杂的非线性动态系统,对其进行建模困难,Agent和多Agent技术为计算机作战仿真提供了新的建模仿真方法。本文首先分析了作战系统的特点和传统的数学建模的不足,其次介绍了有关Agent、多agent系统和多Agent系统仿真的概念,并分析了基于多Agent的建模与传统的数学建模的区别,最后,分析了一个基于Agent建模与仿真技术的陆军地面作战仿真系统。     

舰艇编队网络化防空作战空袭目标威胁评估

以舰艇编队网络化防空作战为背景,基于目标的攻击能力、攻击意图、攻击速度和舰舰相对价值给出了一种新的空袭目标威胁评估方法。首先根据编队当前任务以及各舰完成任务的能力、目标类型、敌我相对态势分别建立舰舰相对价值、目标攻击能力、攻击意图的量化模型;然后基于最大威判距离、目标攻击意图确定目标威胁等级划分方法;最后以目标飞临时间作为目标攻击速度的衡量指标,结合目标攻击能力、攻击意图以及舰舰相对价值建立目标对编队的威胁评估模型。仿真结果表明,该方法符合一般战术推理和经验判断,能较好地描述空袭目标威胁大小,可为编队网络化防空作战决策研究提供一定的参考。     

2002年系统仿真学报被Ei数据库收录的论文

~~145. 基于 Petri网仿真的批处理过程动态调度 李慧芳 范玉顺v 14, n 7, July 2002, p 928 146 面向事件仿真的某型导弹发控训练模拟系统的软件设计 王 洁 张多林 韩华亭 师建军v 14, n 7, July 2002, p 901 147. 防空模拟训练系统中空袭模块的实现与分析 陆 波 华祖耀v 14     

作战仿真实体组件化建模研究

针对作战仿真实体传统建模方法导致的模型分类标准不统一、模型通用性、可重用性差等现象,在对作战仿真实体要素进行分析和归纳的基础上,提出作战仿真实体组件化建模的设计方法、采用"方案-单元-实体-组件"方式的作战仿真实体管理机制以及采用事件驱动、事件订购和分发方式的作战仿真实体交互机制,为构建良构的作战仿真实体模型,规范仿真实体模型开发,避免低水平重复建设提供技术支撑。     

面向分析评估的高性能仿真系统关键技术研究

针对面向作战分析领域的军事分析仿真评估应用需求,分析了基于高性能RTI建立作战分析仿真系统的系统框架及其关键技术。着重分析了基于多核集群的RTI仿真引擎结构,面向属性层次的仿真克隆技术,以及基于BOM的模型驱动的建模框架。研究基于RTI建立高性能仿真系统为军事分析仿真评估服务的方法,主要目的是在降低仿真成本的同时,满足作战分析仿真关于高速运算、互操作性、可交互性和可测试性的需求。     

防空作战一体化仿真环境研究

建立一体化仿真环境是支持防空作战仿真的有效手段。本文通过分析防空作战仿真对一体化仿真支撑环境的需求，提出了防空作战一体化仿真环境的体系结构，详细阐明了各部分的功能，并对利用该环境生成的防空作战仿真运行框架进行了详细的说明。该环境功能完善、可扩展性强，为开发可重用性好、置信度高的防空作战仿真应用，提供了强有力的支持。     

基于FD-TODIM的混杂空战多目标动态威胁评估

针对传统空战态势威胁评估存在“状态失衡”以及难以体现决策者个体行为差异的问题, 首先针对空战过程中多时刻态势信息, 提出基于变权理论的态势权重解析方法, 并结合基于正态累积分布生成时间序列权重的算法, 解决属性参数与权值动态匹配的问题。其次, 基于混杂态势信息, 综合考虑飞行员有限理性和个体行为存在差异的特点, 提出基于模糊动态交互式多准则决策(fuzzy dynamic interactive multi-criteria decision-making, FD-TODIM)算法的混杂空战多目标威胁评估方法。最后, 进行了仿真验证和分析。仿真结果表明, 该模型可充分挖掘历史信息影响, 有效融合多个时刻混杂空战态势的混杂信息, 并根据不同飞行员个体差异, 生成具有实际意义的空战威胁态势评估结果。     

对敌网络一体化防空体系的联合压制策略

为实现对敌网络一体化防空体系的有效压制,以“超网”理论为基础,分析并构设了“两层四链四网”的网络一体化防空体系结构模型;选取“作战环数”为作战体系效能评估指标,构建了火力打击及电子攻击条件下联合压制作战效能评估模型;通过仿真计算,得出在对敌网络一体化防空体系实施联合压制作战时,应采取“先实施战役性联合压制毁敌30%节点以达成破敌体系、后实施战术性联合压制全程扰敌以达成乱敌护航”,“战役性联合压制以火力打击手段毁敌为主、战术性联合压制以电子攻击手段扰敌为主”的行动策略。     

分布交互式战斗机空战仿真系统的开发

简要介绍了一种实时分布交互式战斗机空战仿真系统的开发。整个系统按照分层模块思想设计,对空战中战斗机关键子系统和关键行为进行了精确的数学建模,减少了建模的复杂度、保持了平台的开放性和可维护性,据此实现了局域网环境下的分布交互式空战仿真研究。初步的仿真结果表明系统具有实时、精确、高逼真度、高效费比的特点,可作为飞机设计和空战研究的重要辅助手段。     

防空导弹武器系统综合仿真支撑平台研究

阐述了在研及预研型号防空导弹武器系统方案论证及效能评估的重要性,以此为需求牵引,分析了构建防空导弹武器系统综合仿真支撑平台的必要性,结合当前实际应用对改善防空导弹武器系统建模、仿真试验及结果分析全过程的需求,以提高仿真建模效率为目的,提出了以模型重用技术为基础,建立基于建模与仿真知识库的导弹武器系统综合仿真支撑平台的总体构想,并给出其基本技术方案。该综合仿真平台建立了导弹武器系统作战效能与其主要性能指标的联系,能够用于综合评价不同导弹武器系统的作战能力。应用实例表明,该平台建设方案合理可行,基于综合仿真平台进行效能评估,不失为导弹武器系统效能分析的一种有效手段。     

基于模糊Petri网的空战战术决策研究

空战过程中由于空战态势的不确定性,战术决策也应作为一个动态的不确定性决策问题进行研究。针对该不确定性动态决策过程,在分析超视距空战战术决策的基础上,综合利用模糊逻辑理论与Petri网理论的优点,构建了超视距空战机动战术的模糊推理规则,提出了超视距空战战术决策的Petri网模型,并对该模型进行了仿真分析。此模型的仿真结果表明该模型能够提高决策的自动化和智能化程度,这是一种快速、实用、直观的方法。     

基于ELM_AdaBoost强预测器的空战目标威胁评估

目标威胁评估是空战态势感知中的关键问题。针对传统评估方法难以兼具准确性和实时性的缺陷,提出了一种基于自适应推进极限学习机(extreme learning machine_ adaptive boosting, ELM_AdaBoost)强预测器的新方法。结合AdaBoost分类算法对ELM算法进行改进,提出了ELM_AdaBoost算法,构造了ELM_AdaBoost强预测器。在空战训练测量仪中选取空战数据,利用威胁指数法构造了目标威胁评估样本数据。构建了基于ELM_AdaBoost强预测器的空战目标威胁评估模型,在一定范围内确定了使算法预测精度相对较好的ELM网络隐含层节点数和弱预测器个数。通过仿真实验分析了评估的精度和实时性,结果表明该方法在保证较高评估精度的同时减少了评估所用时间,可以准确、快速地进行空战目标威胁评估     

海军航空兵突击兵力需求分析系统

研制海军航空兵突击兵力需求分析系统的主要目的是为海军装备宏观论证和作战使用性能论证提供定量分析支持。该系统以仿真技术为基础 ,主要用于完成海军航空兵空中突击兵力、掩护兵力以及主要突击弹药的需求分析与计算 ,并能够对现有兵力的突击效果进行预测。系统由战役仿真分系统、战术推演分系统、模型管理分系统和综合数据库四部分组成。首先描述了系统的主要任务和基本功能 ,然后介绍了系统的基本组成和主要特点 ,最后针对各分系统的功能实现进行了详细论述。     

防空作战兵力流量管理效能探索性仿真研究

从流量管理角度探析防空作战效能实现。首先,提出战区兵力流量管理这一新概念,并作必要阐述。然后,将探索性建模与分析方法(EM&A)引入兵力流量管理的效能分析与评估中,同时提出基于EM&A的兵力流量管理效能分析与评估框架。在想定作战背景下建立兵力流量管理数学模型,给出一种基于EM&A的兵力流量管理的具体分析方法,并提出结论性的建议。该仿真对各种不确定性作战要素所产生的结果进行整体研究,使得防空作战决策分析更加灵活、高效,并具有较强的适应性。     

基于BFM方法的1vs1近距自主空战决策

无人机自主空战将是未来空战的主要样式之一。针对当前对于近距自主空战的研究往往假设简单、计算复杂以及受限于使用规模等问题,对以格斗导弹为武器的近距1vs1自主空战的主要研究内容,提出一种基于基本飞行动作的自主空战决策方法以保证空战决策的有效性和实时性。首先,根据导弹的攻击区设计一种得分函数来量化评估空战态势;其次,建立敌机机动位置的几何预测模型。然后,提出基于位置差和速度差的补偿制导方法。最后,在仿真分析中设置了攻击和防御两种典型自主空战态势,实验结果表明了所提方法的有效性和可行性。