多分辨率建模在航母战斗群作战仿真中的应用研究

多分辨率建模(MRM)可较好地从不同角度不同层次描述战场实体和行为过程,被认为是现代作战仿真的一种有效方法.运用该方法对航母战斗群的作战仿真问题进行了研究.首先介绍了多分辨率模型、主要多分辨率建模方法及聚合解聚的工作程序,进而分析了多分辨率建模应注意把握的几个问题,阐述了应用多分辨率建模法研究航母战斗群作战仿真的必要性,然后使用三个抽象层次——作战层、战术层、技术层对航母战斗群进行建模,并应用聚合解聚法对位置、战损及作战效能三个要素进行了映射示例.     

基于HLA的仿真系统多重表示模型集成

进行多分辨率建模并将其综合集成成为作战训练仿真的重要发展方向.分析了多分辨率建模的要求和多重表示建模方法的优势.以战役级和战术级雷达对抗仿真为背景,应用多重表示实体建立仿真网关以实现不同层次仿真对象属性的一致性更新,并提出了多分辨率实体属性映射关系建立的方法.     

一体化联合作战仿真通信兵模型体系研究与实践

针对一体化联合作战仿真的实际需要和通信兵作战的主要特点,提出了一种全新的面向应用的通信兵作战仿真模型体系结构,并在该模型体系结构的框架下构建了一系列通信兵作战模型。最后介绍了由这些模型构建的通信兵作战仿真系统在工程中一个具体的实践应用。结果表明,面向应用的通信兵作战模型体系完全能够满足一体化联合作战仿真的需要。     

基于多分辨率的海军作战仿真建模研究

分析"作战实验室"建设对现代作战仿真技术的主要挑战,指出采用多分辨率建模技术,实现不同分辨率模型的平滑变换,是解决现代舰艇编队作战仿真的有效方法;在解析多分辨率建模相关概念的基础上,分析了舰艇编队作战仿真多分辨率建模的必要性;最后,采用面向对象的分析方法给出了舰艇编队作战仿真模型体系,并对模型聚合解聚问题进行了分析.     

航空装备对地突击效能评估主动元模型研究

在武器装备作战效能评估领域,低分辨率仿真元模型具有维数低、运算量少和省时等特点比高分辨率仿真模型更具有使用上的优势是目前仿真建模领域研究的热点。根据多分辨率建模的思想,采用主动元建模技术,建立起对地突击的低分辨率仿真元模型,在给定作战想定方案下,结合作战因果关系和数据拟合方法对高分辨率仿真模型进行两次拟合,得到仿真元模型的数学结构描述形式,提出效能评估指标,最后通过计算实例对模型和方法进行了检验。     

基于多分辨率建模的坦克编队作战效能分析

针对装备体系效能分析中子系统效能难以聚合成为体系整体效能这一问题,提出采用多分辨率建模技术加以解决。参照装备体系的层次结构建立效能指标体系和多分辨率效能模型;运用作战能力指数法和作战毁伤评估作为武器装备子系统作战能力度量,在此基础上建立兰彻斯特方程作战模型;通过采集实体仿真数据进行参数估计,求解兰彻斯特方程,分析装备体系的整体作战效能。最后,通过团级坦克编队军事对抗仿真,分析其作战效能,结果表明该方法是可行的。     

基于解析模型的空军战役作战模拟系统研究

采用系统建模与解析的方法研究空军战役作战模拟的方法和模型。以空军对地攻击战役中的武器装备体系作战效能评估为例,首先给出了战役作战过程的层次分解方法,将战役分解到八类基础作战活动。其次,根据战役的层次结构建立了对地攻击战役背景下的空军武器装备体系作战效能指标体系,并用解析法建立各类作战活动相应的模型。最后,简要介绍了基于以上方法和模型的空军战役作战模拟平台。     

作战仿真实体可视化数据模型研究

根据作战仿真系统的可视化需求,提出了作战仿真实体可视化数据模型的分类方法和层次体系结构,建立了可视化数据模型多分辨率规则。分析了可视化数据模型的建模过程和建模方法,确定了基于空间数据库和关系数据库相结合的可视化数据模型数据库存储管理机制。实现了模型的数据获取、建模、处理及应用全过程的可视化,为构建具有高逼真度的作战仿真系统提供了可视化数据模型支持。     

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。     

作战仿真技术综述

作战系统是社会复杂巨系统,仿真可以在实验室研究与学习战争,是对军事学科发展和实验研究的补充.对作战仿真的几个主要共性技术问题进行了简要论述,包括任务空间功能模型、综合自然环境建模、多分辨率建模、基于多智能体的计算机生成兵力建模、复杂大系统建模与仿真的VV&A、仿真支持环境、基于网格技术的网络中心战仿真等.在作战仿真研究过程中,应建立一个综合虚拟战场支撑环境,将作战仿真所有共用部分建成一个平台,在此基础上开发各用户为某种目的的仿真应用.     

基于预定指挥规则的指挥决策模型研究

针对战役级作战仿真对指挥决策模型的需求,提出了一种新的指挥决策建模方法—基于预定指挥规则的指挥决策建模方法。阐述了该方法的建模原理,设计了预定指挥规则的体系、数据结构以及决策推理机制,建立了预定指挥规则管理系统和基于预定指挥规则的指挥决策模型。该建模方法能实现指挥机构结构、性能、功能仿真;真正实现了指挥决策模型的重用;具有很好的开放性和交互性。     

潜艇航行训练模拟系统层次联邦设计研究

针对基于HLA潜艇航行训练模拟系统与其它仿真系统联合进行仿真时所出现的问题，即系统内部交互信息会被参与联合模拟的联邦成员所获得，需要进行数据过滤，为此设计了层次联邦体系结构，根据实际情况，在大系统中联邦成员可以进行适当简化，将多分辨率建模技术引入到层次联邦设计中去，采用多分辨率实体建模的方法，设计出潜艇航行训练模拟系统联邦成员的多分辨率实体模型。当潜艇进行不同层次的训练模拟时，调用不同的相应层次的多分辨率实体模型，从而实现潜艇航行训练模拟系统的重用性，降低仿真复杂度，提高系统仿真开销的有效性。该层次联邦设计的实现对于提高复杂系统仿真的可重用性，丰富多分辨率建模理论有重要的意义。     

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。     

C4ISR体系对抗仿真中导调成员的设计与实现

针对基于HLA(high leve architecture)框架的战役级C4ISR(command,control,communication,computers,lntelligence,surveillance and reconnaissance)体系对抗分布式交互仿真的运行和使用需求,设计并实现了导调分系统。结合C4ISR体系对抗仿真实验,详细分析了导调子系统的功能要求、命令分类和导调模式,设计了导调子系统的逻辑功能和内部模块组成,阐述了关键技术问题及其解决方法。导调功能在基于仿真的军事对抗模拟演练和指挥员训练中得到了应用,系统运行良好。     

军事转型中的仿真科学与技术

军事转型是军事变革的主要内容，仿真科学与技术是军事转型中的重要的支柱，从国防战略到联合作战概念再到联合作战能力的过程中，仿真科学与技术起到了发现、验证、创新的作用。仿真系统是装备，仿真能力是战斗力的观点已成为共识。在逐步解决仿真可信性问题的基础上，加强仿真科学与技术的理论和公共基础环境的研究，将对军事变革起到重大的支撑作用。     

联合作战仿真态势数据模型研究

态势数据是实现联合作战仿真态势显示的基础.基于对态势数据时空特征的分析,认为态势数据本质上是一种时空数据,态势数据模型是对态势数据的属性和时空特征及其存储组织方法的研究.在详细讨论态势数据实体类型和时空关系的基础上,提出了一种面向仿真对象的态势数据时空模型,并详细阐述了构建该模型的基本思想和实现方法,这种模型适合于态势数据交换和显示.     

聚合级实体仿真中的若干关键问题分析

随着仿真规模的不断扩大及可信性要求的不断提高,聚合级仿真也越来越受到大家的重视。指出了聚合级实体实际上是一个相对的概念,在应用上应有一定限制;分析了聚合级实体仿真的特性,对聚合、组合及分解、解聚等概念进行了辨析;介绍了多分辨率建模中模型选择的三种方法,分析了它们的优缺点,重点指出了目前应用较广泛的多重表示法的不足之处;最后,从战场环境、物理模型、指挥控制和保障过程四方面指出了聚合级实体仿真中还存在的问题及下一步的研究方向。     

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HLA/RTI的联合仿真建模技术框架

针对复杂系统仿真建模中存在的分布式交互、协同性及动态性等问题,分别着重研究了HLA/RTI、人工生命MAS、DEVS等仿真建模技术及其相互间的联合策略,在HLA/RTI高层软件体系框架下,以人工生命MAS为系统基本单元建模,以DEVS为系统基础环境建模,并在此基础上,提出了一种联合仿真建模技术框架,给出了在军事后勤保障仿真建模中的应用实例.