基于组件的一体化建模仿真环境(CISE)研究

从分析HLA仿真的不足出发,介绍了基于组件、MDA等先进技术开发的集中/分布/并行一体化建模仿真环境(CISE),并阐述了CISE的主要设计目标:实现模型资源可重用和一体化建模仿真,以同时支撑分析评估类仿真和过程演示类仿真,同时对CISE的主要概念、功能结构、关键技术和应用流程等作了详细描述。     

基于BOM的仿真模型组件研究

基于组件的建模方法能有效地减少建模任务的复杂性,通过重用、替换、改进以及扩展组件实现快速构建动态的仿真系统和仿真环境。首先描述BOM(Base Object Model,基本对象模型)模板结构,接着分析BOM与SOM(Simulation Object Model,仿真对象模型)/FOM(Federation Object Model,联邦对象模型)的关系,设计基于BOM的仿真模型组件。从语法层和语义层研究仿真模型组件的基本结构,比较仿真模型组件与软件工程组件的区别,并通过支持工具进行仿真模型组件的设计与开发。     

面向组件的仿真系统构建方法研究

随着软件组件技术的不断发展,基于组件的软件开发方法在仿真领域逐渐被接受,特别是基于分布式的仿真软件开发。SISO（仿真互操作标准组织）提出的BOM（基本对象模型）通过标准化规范描述面向组件的仿真模型,为构建具有可扩展、可组合和可互操作的仿真系统提供了面向组件的实现技术。首先,描述BOM的模板结构及其体系结构,设计基于BOM的仿真模型组件结构,分析这种结构的仿真模型组件间的互操作性;接着从概念层次、联邦成员层次和联邦层次三个不同层次提出面向组件的仿真系统构建方法;最后讨论一种通用的仿真运行框架,通过组合不同的仿真模型组件实现仿真系统的快速构建。

Abstract：

With the development of the software component technique, the components based software development method is accepted in the simulation domain and specifically in the distributed simulation’s software development. The standard of Base Object Model （BOM） developed by SISO （Simulation Interoperability and Standard Organization） is the component-oriented specification of simulation models which gives a component-oriented technique to construct extensible composable and interoperable simulation systems. Firstly, the template and architecture of BOM were described based on which the structure of simulation model components were designed and the interoperation between them were analyzed; Secondly, the processes for constructing simulation systems were argued from the concept level and the federate level to the federation level; Lastly, by composing various of simulation model components, the general simulation running framework which was argued provided component-oriented capabilities to rapidly building simulation systems.     

基于MDA的仿真模型开发与集成方法研究

主要介绍了一种基于MDA的仿真模型开发与集成方法。探讨了MDA在仿真模型组件重用和可组合中的应用,如实现实验、想定、分析和模型集成的一致性;提高仿真模型组件的重用性和可组合性;支持仿真模型和仿真系统需求和设计的工程化;更容易支持体系结构视图的描述;支持开发可配置强的和柔性的仿真系统等。介绍了当前基于MDA的仿真应用的发展,并提出了一个基于MDA的仿真模型集成框架和仿真模型开发与集成方法。该集成框架采用MDA的思想,将仿真模型分为仿真模型设计组件和仿真模型运行组件,通过建立面向仿真设计模型组件的仿真元模型规范、仿真组件对象规范、仿真服务规范和仿真模型组件组合规范确保仿真模型的设计、开发、集成和运行的一致性和仿真系统发展的可持续性。     

基于仿真组件构建的HLA仿真系统VV&A研究

为了确保HLA仿真系统的可信性,在系统的建模与仿真全生命周期中进行VV&A研究,意义非常重大.介绍了基于仿真组件构建的HLA仿真系统的体系结构,从仿真组件层、联邦成员层和仿真联邦层三个层面展开VV&A研究,重点介绍了仿真组件层和仿真联邦层的VV&A工作.这些研究在XXX反舰导弹突防联邦得到了应用.对基于仿真组件构建的HLA仿真系统进行VV&A研究,将对系统的开发和改进有一定的帮助,能够在一定程度上起到提高联邦可信度的作用.     

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。     

基于组件的数字图像处理仿真系统的设计与实现

提出了一种以组件技术构架的基于Internet的数字图像处理仿真系统模型。该模型采用基于Java的组件对象技术,提高了开发效率,实现了软件重用,使得系统易于维护和扩充,并通过CORBA技术来实现Java与Matlab之间的无缝联接,大大提高了系统的仿真能力。该系统客户端用Java语言实现,具有与平台无关,安全,健壮等内在特点,能够实现仿真流程的动态定制、仿真试验的保存,以及用户添加新的算法组件等功能。服务器端以Matlab为计算后台,提高了算法组件开发的效率和正确性。     

基于组件的船舶燃油系统可视化仿真

船舶燃油系统拓扑结构复杂,设备种类繁多。目前相关软件在系统工作流程仿真设计与分析上功能薄弱。针对这一问题,提出了可视化的船舶燃油系统仿真方法。开发过程采用了基于组件的软件开发模式,借鉴了组态软件的思想,将仿真应用分为应用框架、可视化模型组件库、应用系统对象、系统流程算法组件等部分,各部分相对独立,使其更具开放性,通过应用不同的模型及算法组件可以扩展到其他应用领域。     

基于Plug & sim环境的协同仿真

作为目前仿真领域的主要研究内容之一的协同仿真技术主要用于解决复杂系统的仿真问题。本文介绍一种协同仿真支持软件——Plug & sim,以及在Plug & sim环境下进行协同仿真的基本的理论结构与方法;Plug & sim作为一个协同仿真环境,不能直接利用它来进行建模、仿真,必须运用某种仿真工具在其环境下进行建模、仿真。本文阐述了MATRIXx在Plug & sim环境下进行协同仿真的情况。     

基于DEVS的BOM组件与仿真引擎研究

在组件化建模与仿真领域内,基于BOM规范的KD-XSRFrame组件建模与仿真框架得到了广泛的应用,但是以离散时间仿真为手段的设计模式使得由BOM组件构成的仿真系统性能不高。因此,如何提高运行效率成为基于BOM的组件式建模与仿真必须解决的问题。根据现有组件系统的不足,引入离散事件的概念重新设计了BOM组件模型和仿真引擎,提出了基于离散事件系统规范的BOM组件建模框架,实现了以事件为中心的仿真引擎。测试结果表明该系统能有效地减少模型调用和引擎工作的开销,显著地提升了整个仿真系统的运行性能。

Abstract：

In the field of MS of Component, the modeling and simulation framework based-on Basic Object Model （BOM） named KD-XSRFrame has been used widely, but its performance is inefficient for the design basis of discrete time. And the key issue in BOM component MS is how to improve the performance of simulation application. The deficiencies of legacy system was profoundly discussed, the BOM component and its engine were reengineered by using the concept of discrete event, a new modeling framework of BOM base-on Discrete Event System Specification was put forward, and a new engine was designed which focused on events. The experiment shows that the BOM component and engine of discrete event can sharply decrease the spending of model function calling and time advancing, and greatly improves the performance of simulation application system.     

大气环境仿真建模方法研究

大气环境仿真模型是大气环境仿真试验及大气环境仿真系统建设的基础和前题,是综合自然环境仿真的重要组成部分。阐述了大气环境仿真模型的三种设计方法,即理想化模型、统计特征模型和数值模型,并着重以统计特征模型为例,提出了统计建模的具体步骤和方法,最后指出了大气环境仿真模型的关键技术及其发展中应注意的问题。     

基于组件的分布离散事件仿真环境

基于组件的设计是在面向对象的设计基础上发展起来的一种软件设计方法，该方法采用层次化、模块化、标准化的思想来分析和设计系统，提高了系统的重用性，减少了应用开发的工作量，便于系统的升级和扩充。本文从分布离散事件仿真的特点出发，结合基于组件的软件设计思想,建立了仿真组件模型规范，提出了一种分布仿真算法，并开发了相应的仿真环境。该方法适用对大型、复杂系统进行建模和仿真，能有效支持模型重用。仿真环境具有较好的灵活性和扩展性。     

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。     

基于模型的构件系统性能预测综述

在软件开发过程的早期引入性能需求，并通过建立性能模型对待实现系统的性能进行预测可以极大减小项目风险。给出了构件系统性能预测的一系列相关定义，总结并比较了各种性能模型在描述能力和解析难度上的优缺点。在总结通用的性能预测方法基础上，提出了基于模型的性能预测方法的一般思路。详细介绍了基于模型的构件系统性能预测3类方法，从多个方面对各种方法进行了比较和分析。探讨了当前研究中的不足之处，给出了本领域有前途的研究方向。     

有限元仿真分析软件中建模的多态机理研究

有限元仿真分析软件是一种广泛应用于工程技术各领域的科学计算软件,而针对实际问题建立合适的模型是应用这类软件的首要工作。通常,为了使分析结果尽可能精确,研究人员希望建立无限接近真实形体的模型,但真实形体中某些特征的存在可能对网格质量和计算结果造成严重的消极影响,甚至还会导致问题不可解。同时过于复杂的模型也将消耗大量计算时间。为建立合适模型,提高计算效率,将多态模型概念引入有限元领域,就模型态与计算精度之间的关系进行了研究并得出初步结论。     

Simulation Operating System and Integrated Simulation Software

In this paper, a new concept of simulation operating system (SIMOS) is described. A detailed definition of SIMOS is given, and two integrated simulation software (IPSOS and IMSS) are introduced based on SIMOS.     

飞机六自由度模型及仿真研究

以国产某型号飞机为背景提高出六自由度飞机对象建模的一般方法和原则。此建模方法直接根据牛顿第二定律推导出全量非线性方程,没有对刚体运动模型和气动数据做线化处理,考虑了飞机纵横向之间的耦合作用和决定飞机性能的绝大多数因素,因此该模型更精确、更全面地反映了飞机的实际运行特性,并具有具较强的通用性。     

飞行仿真模型库及虚拟样机建模环境的研究

飞行仿真模型库是飞行实时仿真系统研究的基础，仿真建模环境是为了让用户快速，方便地建立仿真所需的模型，并向外系统提供接口，从而使建模者和软件编制人员分开，本文论述了在飞行仿真模型库及虚拟样机建模环境方面的研究，介绍一个自行开发的具有良好的继承性和可扩充性的飞行仿真建模的软件开发环境，在飞行仿真模型库和建模环境的基础上，探讨了虚拟样机技术在飞机优化设计中的应用。