基于多Agent/Swarm军事系统建模研究

阐述了多Agent计算机建模的基础理论和特征,及基于Swarm平台进行多Agent建模的灵活性和可扩展性.进而探讨了将该方法应用于军事复杂系统研究,主要内容包括:提出了多Agent/CA系统建模仿真框架,说明了基于该框架建立复杂性因素映像的基本原理;形成了框架实现的关键技术--可计算模型和空间作用模型,有效实现了在模型中集成成型的算法和模型,并综述对相关领域研究中对关键技术的应用情况;最后探讨了建模仿真的基本逻辑流程.     

基于MAO的复杂多卫星系统整体建模与仿真方法

面向智能化自主协同运行的复杂多卫星对地观测系统的总体效能求解和优化设计，阐述了建模的基本思路，指出应构建分解结构描述水平的混合异构层次化的系统多学科整体同构模型。分析了面向对象的建模与仿真方法对此提供的支持机制及其局限性，以及基于多Agent的建模与仿真方法的优良特性，给出了基于MAO（Multi-Agent/Object）的复杂多卫星系统整体建模、仿真与优化方法的总体框架。     

基于多Agent的舰艇编队对海攻击仿真系统

设计了一种基于多 Agent 的舰艇编队对海攻击仿真系统,采用自下而上的建模方式,应用面向Agent的仿真软件技术对系统中各个Agent进行建模并构建了系统的结构框架,采取Agent通信语言(Agent communication language,ACL)实现Agent间通信。仿真部分模拟真实舰艇编队协同攻击过程设计了舰艇编队对海移动目标协〖JP3〗同攻击流程,仿真中提出改进的遗传算法解决武器目标分配问题,在预测目标打击位置时提出了虚拟航路法。仿真结果表明,该系统与实际符合较好,可以为舰艇编队对海作战各个步骤中的算法进行综合仿真,验证了该系统的有效性。     

基于多Agent的混凝土坝施工仿真与优化研究

混凝土坝施工仿真的复杂建模过程限制了其成为混凝土坝施工管理的有效手段。将智能化仿真与混凝土坝施工仿真相结合,提出了基于多Agent的混凝土坝施工仿真与优化方法。采用多策略建模方法来构建具有不同智能层次的Agent模型,简化了Agent模型的实现过程;阐述了混凝土坝施工过程仿真中仿真行为推理建模、规则知识的获取与应用、Agent间的通信与协商机制等多Agent实现方法;建立混凝土坝施工仿真系统Agent分类的整体模型结构,并论述了该系统的实现过程。基于多Agent的混凝土坝施工仿真系统的开发,增强了施工仿真的可信度和适用范围,实际工程的应用验证了该系统的有效性。     

分布式多Agent仿真系统的控制结构研究

在研究多Agent仿真技术的基础上，提出了一个分布式多Agent仿真系统的控制功能框架(DMASCF)。该框架包括了输入接口控制、输出接口控制、模型结构控制、仿真时钟控制、实验数据控制、仿真实验控制、仿真逻辑控制七个功能元素。分析了各种控制功能的工作原理与机制，并从输入输出连接关系角度分析了多Agent仿真系统层次化与分布式建模的本质。     

基于Agent的建模与仿真概念化框架

基于Agent的建模与仿真(ABMS)是面向复杂系统的建模与仿真方法学。提出了基于Agent的建模与仿真概念化框架,重点对该框架中Agent模型的概念及模型转化、ABMS综合环境以及模型校核与验证等相关研究内容进行了阐述。结合该框架,对Agent、消息、复杂系统及基于Agent的仿真进行了形式化描述。最后,提出了一个基于Agent的建模与分布式仿真软件框架,介绍了该框架的主要组成部件,并对实现该框架的相关技术以及正在开展的工作进行了介绍。     

基于MAS的多UAV协同任务分配设计与仿真

对多无人机UAV（Uninhabited Aerial Vehicle）协同任务问题,提出了基于多智能体系统MAS（Multi-Agent System）的系统框架;对多UAV协同目标分配问题建立了数学模型,提出基于Agent的分布协同拍卖的动态任务分配算法,通过多Agent拍卖实现目标分配;建立了多UAV仿真系统,基于HLA/RTI和知识共享与操作语言KQML（Knowledge Queryand Manipulate Language）实现多UAV系统中各Agent的交互;仿真系统能方便有效的仿真多机协同问题,对目标分配问题的仿真结果表明,目标分配算法具有良好的优化效果和时间特性,能够满足一般战场的实时性需求。     

基于多主体和前景理论的应急风险决策仿真研究

针对多部门参与的突发事件应急风险决策的建模与仿真问题,提出了一种基于多主体和前景理论的仿真模型及仿真框架。通过引入Agent思想,描述了应急风险决策的多Agent体系结构模型,并对决策主体进行建模;通过引入前景理论思想,着重考虑了随着突发事件的动态演化决策者心理状态变化对决策结果产生的影响。在此基础上,设计并实现了多Agent应急风险决策仿真框架。以石油化工厂火灾应急风险决策为例,验证了仿真模型及框架的有效性和可行性。     

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。     

基于Agent的建模与仿真设计模式及软件框架

提出了一种基于Agent的建模与仿真设计模式——ABMS设计模式，阐述了ABMS设计模式的主要内容。该模式的提出有利于在建模与仿真领域以及软件开发界之间建立关于ABMS的对话联系与交流。然后设计了一种包含仿真服务模型和Agent仿真模型的ABMS分布仿真软件框架，该框架将最大限度实现仿真重用，并将支持大规模的基于Agent的复杂系统的分布仿真，包括军事对抗以及空间作战系统的仿真。该框架部分借鉴了HLA的思想，其中的ServerAgent提供底层的通用仿真服务。     

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Agent的体系对抗仿真建模方法研究

面向信息化战争的武器装备体系对抗仿真，从复杂系统建模的角度对传统系统仿真建模方法提出了严峻挑战。因此，需要以CAS理论为依据，研究新的武器装备体系对抗仿真建模方法，以适应信息化战争模拟的需要。为此，我们在分析体系对抗仿真需求的基础上，从基于Agent的体系对抗仿真建模概念、仿真建模概念框架、仿真建模策略，基于Agent的体系整体“涌现”行为建模等问题入手，探讨了基于Agent的体系对抗仿真建模方法问题，并结合体系对抗仿真实验，研究了基于Agent的实体行为建模、实体交互建模和实体模型结构，提出了基于Agent的体系整体“涌现”行为建模思想和建模规范。     

Towards an Object-oriented Simulation World View

ＴｏｗａｒｄｓａｎＯｂｊｅｃｔ－ｏｒｉｅｎｔｅｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＷｏｒｌｄＶｉｅｗＦＥＮＧＨｕｉｊｕｎ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｃｏｎｏｍｉｃＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇＲａｉｌｗａｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅＳｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ，...     

CAD系统中几何变动的建模与仿真研究

研究了三维CAD系统中几何变动的零件层建模和装配层仿真。首先，提出了变动几何约束概念和分类，研究了几何变动的定性和定量表示和建模；然后，研究了基于变动几何约束网络及其运动学模型的几何变动仿真方法，包括完全约束仿真方法和可装配性仿真方法；最后，给出了几何变动建模和仿真的总体框架和系统实现，并通过实例分析验证了方法的有效性。     

基于SEBS-TOMS分层组合框架的导弹武器系统可用性建模与仿真

研究部署与任务期间导弹武器系统可用性建模方法与仿真实验设计。阐述了可用性概念,明确了量化指标,构建建模与仿真(modeling and simulation, M&S)一体化框架,利用分层组合的思想,提出了基于体系-实体-行为 状态(system-of-system, entity, behavior, state, SEBS)的可用性建模方法,即以体系组织集成建模为框架,以变结构实体建模为主体,以可用性为中心的行为建模为支撑,以基于故障与战损的可用状态建模为核心,并对模型的形式化描述展开研究。探讨了仿真实验设计的关键技术,提出基于测试 使用-维修-保障(test, operation, maintain, support, TOMS)的实验空间串联分割方法,并对随机变量建模、仿真优化设计、仿真系统可信度评估进行阐述。仿真结果表明,该分层组合评估方法快捷有效,仿真实验设计合理可行,极大地提高了可用性评估和分析的效率,为精确保障奠定了基础。     

一种新的军事概念建模方法

军事概念模型建模是作战复杂系统建模与仿真的重要环节。该文提出了一种包含面向过程任务空间概念建模与面向对象仿真空间建模两个阶段的军事概念模型建模方法。该方法方便军事人员与仿真人员从不同视角对作战系统进行抽象描述。最后,该文通过一个空基反导作战案例,对这一方法进行了验证。     

无人机蜂群电磁作战概念仿真

首先，提出了基于四环聚焦的无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)蜂群电磁作战概念设计框架,并以彻底毁瘫防空体系为作战目标,设计“蜂刺”作战概念及“雷电蜂”作战行动。然后,面向体系对抗仿真的需求,提出了UAV蜂群电磁作战行动实体蜂群行为网络化交互(enity swarm behavior networked-interaction, ESBNI)建模框架,并研究了基于分层描述的UAV蜂群力量实体建模方法,以及基于行为规则的UAV蜂群电磁行为建模方法。再次,依托UAV蜂群电磁作战仿真原型(electromagnetic swarm operation simulation, ESS)系统,开展了“雷电蜂”作战行动的演示。最后,通过多案比对探索性仿真的方法,评估了联合作战背景下的UAV蜂群电磁作战效能,并验证了该作战概念的合理性、有效性。     

基于DENEB-QUEST质量仿真系统设计与实现

介绍了建立基于DENEB－QUEST的制造系统的基本原则和方法。研究分析了在DENEB软件平台基础上建立质量仿真系统的可行性。最后文中给出了一个基于DENEB－QUEST的质量仿真系统的总体设计方案，并对其具体实现进行了详细的介绍。生产前此仿真系统强以对生产中可能遇到的质量问题进行模拟，以减少实际生产中的质量问题。在实际生产中。它又可与生产过程中采集到的数据相结合，从而转换成一个实际的质量保证系统。     

作战概念牵引的作战效能仿真评估指标构建方法研究

在对作战概念及其要素进行分析的基础上,提出了作战概念牵引的作战效能仿真评估框架,并基于此框架提出了作战概念牵引的作战效能仿真评估指标构建基本思路,而后围绕基于描述的作战任务建模、基于分解的作战活动建模、基于效果的作战效能指标选取等具体方法进行了研究,最后以“有人/无人协同”作战概念牵引的地面突击分队山地要点夺控进攻战斗任务为例进行了作战效能仿真评估指标体系构建,验证了评估指标构建方法的可行性,为下一步作战效能评估、分析和优化研究提供了支撑。     

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。