武器装备效能仿真的可组合建模框架研究

武器装备效能仿真不同于一般的复杂系统仿真, 具备很大的组合建模潜力和迫切的组合仿真需求. 当前的统一仿真协议、统一建模方法、统一模型规范等组合仿真途径主要还是从技术角度出发的, 没有充分结合应用领域的实际, 难以真正实现组合仿真. 提出了基于模型框架实现组合仿真的思路, 通过将领域共性不变知识(DIK)固化为可组合的模型框架, 而应用可变知识(AVK)则可在模型框架基础上通过定制或扩展的方式进行描述. 设计了武器装备效能仿真的可组合建模框架(CMF), 应用实践表明能够明显地提高仿真开发效率, 有力地支持模型级可组合.     

复杂系统仿真的可组合问题研究综述

复杂仿真系统的开发与集成对仿真的可组合性提出了需求。首先介绍了仿真可组合问题的基本概念，分析总结了影响仿真可组合性的因素以及可组合问题的层次化特征。针对不同层次的组合仿真，重点分析几种不同的组合建模方法，包括公共模型库方法、基于互操作协议的方法，基于组合有效性的语义组合方法，基于DEVS的形式化组合方法以及基于MDA的组合建模仿真方法。通过对不同方法的分析比较，提出进一步研究多层次组合问题以及跨县次组合建模仿真方法的展望。     

基于语境的仿真模型可组合性判定准则研究

组合仿真理论和方法研究的核心是仿真模型的可组合性.论文基于面向组合的MS框架描述了语境与可组合性判定的关系,通过定义应用语境和模型语境,论证了可组合性问题的本质是在应用语境约束下判定仿真模型及其组合在模型语境中是否为真,进而基于应用语境对模型语境的接口剪裁和行为剪裁提出了模型组合在满足应用需求方面应具备的条件,构建了四个IO规范层次上可组合性的判定准则.判定准则的提出不仅清晰地描述了可组合性判定的研究层次和内容,而且有利于将语境显式地表达为仿真模型的元数据从而促进可组合性设计以及仿真模型成熟度的工程实践.     

可穿戴计算与系统仿真

可穿戴计算作为一种崭新的计算模式，为计算机科学与技术提出了新的课题，将形成新的计算概念、理论和技术，并将拓展计算的功能和开辟新的应用领域。可穿戴计算也为系统仿真提供了新的计算平台，将会对系统仿真技术产生重要的影响。首先介绍了可穿戴计算，然后初步探讨了可穿戴计算在系统仿真中的应用。     

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。     

仿真模型可重用性的概念与判定研究

仿真模型重用是当前建模仿真领域的热点和难点问题之一。模型重用的关键是对可重用性的判定。统一的构造了可重用性的形式化概念体系,厘清了可重用性、应用情景、模型假设、模型约束、实验框架、能力框架以及可重用模型等概念及其相互关系;在形式化定义的基础上,给出了可重用性的判定算法,该算法包括应用情景接口兼容性判定和行为逻辑的等价性判定两部分。最后讨论了研究成果的应用策略以及已经完成的工作。     

基于面向服务架构的组合仿真方法研究

仿真应用需求和仿真技术的发展使得建模与仿真领域出现了一项新的热门研究课题--组合仿真.介绍了组合仿真的相关概念,从组合仿真的工程化方法角度分析了现有仿真框架在支持组合仿真上存在的不足,总结了当前有关组合仿真工程化的研究现状.基于仿真技术的发展趋势,提出了面向服务的组合仿真方法,在此基础上提出了一个基于SOA(Service oriented Architecture)的组合仿真开发环境体系结构,并对相关关键技术进行了分析,最后设计并实现了一个初步的原型系统.     

间断动力学系统实时仿真的分段组合算法

对于含有间断动力学系统的实时仿真问题，由于间断点的不确定性和实时仿真的快速性，无法直接采用定步长和变步长RK方法以及一般非实时间断仿真算法进行处理。针对间断点采用四阶实时连续RK公式进行预估和对间断区间进行平均分段处理的思想，构造并且研究了实时间断处理的分段组合算法．在舍间断点的分段区间上采用新的加权值法，其余分段区间应用不同阶次的实时RK公式，可以有效地提高实时仿真的精度。数值实验的结果表明该算法是有效可行的。     

一类刚性大系统实时数值仿真的并行组合方法

本文提出了一类分解的刚性大系统数值仿真的实时并行组合方法。利用系统并行化与方法并行化相结合,分别应用并行Ｒｏｓｅｎｂｒｏｃｋ方法和并行ＲＫ方法并行计算机上并行求解刚性和非刚性子系统。讨论了该并行组合方法的构造、收敛性、数值稳定性,并进行了数值仿真试验。     

可组合的Agent体系仿真模型框架研究

当前基于Agent建模仿真(Agent based modeling and simulation, ABMS)方法被军事仿真界普遍认为是军事作战研究、特别是网络中心战(network centric war, NCW)环境下的网络中心作战研究的最佳方法。针对体系效能评估应用,需要在统一的作战概念框架下形成可重用的体系模型框架,能够根据体系(system of systems, SOS)效能评估需求定义和灵活组合不同的作战实体Agent模型,支持对不同体系效能评估问题的研究。基于ABMS开发方法,在统一的作战概念模型框架下对物理域、信息域、认知域和社会域进行合理抽象,建立了可组合的体系仿真模型框架,据此开发了面向体系效能分析应用的仿真平台,用户可以根据体系效能评估问题和作战背景,快速定义和组合不同的作战实体Agent模型形成体系仿真应用系统,进行体系对抗仿真分析与评估。     

雷达预警探测系统组合建模研究

针对雷达预警探测系统具备"系统的系统"特性,对其可组合化建模研究已成为当前研究其内在规律的最新热点发展区.在对雷达预警探测系统问题域和仿真域中组合建模需求进行分析的基础上,重点提出了以MDA、UML、Web Servers,XML、形式化表示等建模技术为核心,由语言维和模型维构成的栅格状跨层次组合建模技术参考视图;并结合实例,详细讨论了模型维各层次如何使用语言维各要素进行组合建模的形式化描述,以及层次间模型如何相互映射与转换,进而保持了从系统建模到仿真建模全过程模型语用语义的一致性.     

体系对抗仿真SEB组合建模方法论

体系对抗仿真已经成为武器系统作战效能评估和武器装备论证的有效手段。然而，目前缺乏对于体系对抗仿真建模方法的研究。总结了面向效能评估的导弹体系对抗仿真基本概念和特点，分析了体系对抗仿真模型描述中存在的主要问题，在此基础上，提出体系-实体-行为的分层组合描述方法，作为体系对抗仿真的建模方法，即SEB组合建模方法，并给出其参考模型和各个层次建模的参考视图．SEB组合建模方法将体系对抗仿真建模的复杂性分解到各个层次的建模当中，再通过组合形成完整的战场对抗体系模型，可以有效指导体系对抗仿真的建模工作。     

基于相似理论的系统仿真基本概念框架

主要讨论相似理论的基本思想 ,分析系统仿真的相似问题 ,在此基础上建立基于相似理论的系统仿真基本概念框架 .     

一种模块化的仿真网格系统框架设计方法

网格是新一代信息基础技术,其目的是实现资源共享。根据现有的基于HLA构建的分布式仿真系统存在的缺陷,利用网格技术的优势研究并提出了模块化的仿真网格系统框架。通过讨论相关功能模块的实现方法及关键技术的解决手段,实现了资源和任务有效管理和调度,从而发挥网格的优势来支持仿真的高效运行。     

一种基于MDE的形式化组合建模仿真方法

大规模的联合建模与仿真迫切需要提高模型及仿真的可组合性.针对实现可组合仿真的主要问题,分析并提出了基于不同抽象程度的组合仿真的层次化功能结构模型.结合MDE模型驱动工程的设计思想,应用形式化建模的相关方法和π语言,提出了覆盖可组合仿真系统设计整个生命周期的一整套开发方法.同时,建立了基于MDE的模型映射机制,实现了基于一系列工具支持的不同模型之间的相互关联和转换,并在某大型分布式仿真系统开发中得到了应用.     

空间信息系统仿真框架研究

空间信息系统是目前科研领域的热点课题,由于它规模大、技术含量高使其理论分析和物理实验实现起来非常困难,提出了一种空间信息系统仿真框架的体系结构,采用基于高层体系结构HLA的分布交互式系统仿真方法设计了地面仿真演示验证系统框架,采用运行时间支持系统RTI负责整个仿真分布环境的交互问题。     

分布仿真公共支撑平台体系结构研究

现代分布仿真应用的发展在系统集成、仿真应用间的互操作、仿真资源的可重用、系统规模的可扩展等方面对仿真开发活动提出了更高的要求。为满足这些需求,迫切需要建立高性能、安全、网格化、普适化的仿真支撑平台。体系结构的设计是实现公共支撑平台应该解决的首要问题。本文设计了层次式的分布仿真公共支撑平台,其包括是仿真资源环境、仿真支撑环境以及仿真管理环境,并且阐述了每一部分的具体内容与作用。     

基于组件的开放式建模仿真软件研究

以光学仿真为背景,提出一个基于组件实现的开放式跨平台建模仿真软件SciSimu,此软件的目标是建立开放式的仿真平台,实现组件资源的可扩展与可重用。通过定制纽件可以实现组件模型的扩展,利用纽件逆辱己器可以实现对一些光学组件库的重用。基于SciSimu构造的系统模型,可以放在不同的彷真环境中运行,从而了解该模型的物理规律或工程效应。论述了SciSimu的主要概念、功能结构,并介绍了基于结构体的端口管理、接口自动生成和回珞解锁机制等关键技术实现,最后给出一个基于纽件的激光传输仿真实例。