语境驱动的仿真模型测试方法论

组合模型的有效性验证是利用模型组合实现仿真系统快速开发的迫切需求,也是组合仿真理论和方法研究的一个重要问题.在分析组合模型抽象层次的基础上讨论了不同层次组合有效性的研究内容,并针对组合模型的行为从测试的角度提出了语境驱动的仿真模型测试方法论,重点讨论了方法论中语境的概念、语境驱动的测试框架生成以及测试框架的嵌入和运行时刻检验等内容,目的是判断仿真模型及其组合行为是否忠实反映了设计信息,实现了行为无错的演化.     

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.     

基于BOM组件模型的可组合性研究

首先讨论了仿真模型及其接口,模型的语法组合、语义组合以及组合的判定方法。重点研究了BOM模型组件在HLA中的运用,利用BOM状态机分析了基于BOM的仿真模型组件的组合特性,探讨了基于BOM仿真模型组件的仿真系统框架的构建方法,研究了在资源库管理系统中基于BOM组件的模型组合装配问题。通过对基于BOM的组件模型的可组合性研究,促进了模型开发和接口设计的标准化,同时增强了模型的重用性和互操作性,提高了建模仿真的效率。     

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.     

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SMP2的仿真模型测试方法研究

仿真模型的有效性评估一直是建模与仿真领域研究的重要课题。在工程大系统的仿真模型集成过程中,由于传统仿真模型的验证方法受到建模方法和建模语言的多样性以及模型重用语境变化的影响,使工程总体难以确定导致系统行为产生偏差的模型单元。从测试的角度以SMP2（仿真模型可移植性规范）为基础提出层次化语境驱动的仿真模型测试方法论,从测试框架的描述机制、测试框架的分解机制以及面向测试的仿真模型验证方法等三个方面讨论方法论的具体内容,为基于SMP2的仿真模型提出可测试性设计方法。     

本体在建模与仿真中的应用

在知识工程中,本体论方法主要用于知识的重用和共享,为解决建模与仿真领域中的领域信息描述、系统重用与互操作、仿真可组合等问题提供了思路.首先分析了信息科学领域中的本体定义,然后研究了基于本体的模型开发,包括本体在一般模型开发过程中的作用,离散事件建模本体和本体驱动仿真方法,接着探讨了本体在可组合性仿真中的作用,最后作为总结,指出了本体在建模与仿真领域的方展方向.     

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.     

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。     

复杂产品多学科模型的协同仿真求解算法研究

在数值计算领域求解大型常微分方程组时通常采用分解算法,类似地,在多学科协同仿真中系统模型往往被拆分成多个子模型并采用多个求解器进行求解.基于以上相关性,研究了多学科协同仿真算法的基本原理,在微分方程组合算法的基础上提出了基于联合仿真步的组合算法,给出了算法的形式化描述和原理说明,并通过一个具体实例验证了算法的有效性.     

基于情景驱动的军事概念模型的开发

针对当前军事仿真系统开发的复杂性和应用的广泛性,研究了军事概念模型的开发方法。在确定概念模型的评价指标的基础上,提出了基于情景驱动（scenario-driven, SD）的仿真概念模型开发方法,给出了概念模型的格式化描述方法,并利用一般概念模型中语法和语义提取的方法开发出水下对抗仿真系统的概念模型,为后续的可组合仿真研究提供了技术支持。     

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。     

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SOA的分布并行SMP2仿真体系结构研究

为了提高SMP2模型在分布式环境下的互操作与可组合性,提出了基于模型驱动架构的分布并行SMP2仿真体系结构。针对分布式环境模型组合的特点,提出了基于代理的SMP2仿真模型分布式组合方法。针对在分布式环境下进行模型调度的两个问题,提出了基于时间管理器和消息管理器的仿真模型分布式并行调度方法。设计实现了原型系统,包括基于空消息的异步仿真协议时间管理器、基于WebService的消息管理器、仿真控制管理器和仿真应用客户端。最后并以导航系统DOP分析仿真为例,验证了方法的可行性,并讨论了下一步研究方向。

Abstract：

To enhance the interoperability and composability of the Simulation Model Portability Standard 2 （SMP2） in distributed environment, a simulation architecture based on Service-Oreinted Architecture （SOA） was promoted. To satisfy the composition and schedule requirment under destributed environment, a proxy-based model composition method and a model schedule method based on time manager and message manager were studied. A prototype system was designed and implemented, including CMB-based time manager, web-service-based message manager, simulation control manager and simulation client. Finally, an application of Navigation System DOP analysis simulation demonstrates the validity and feasibility of the method.     

基本对象模型(BOM)在HLA仿真系统中的应用

为了促进在世界范围政府部门和非政府部门的仿真互操作能力,仿真互操作标准组织(SISO)引进BOM支持和提高仿真组件的重用性。BOM作为一种促进互操作性、重用性和可组合性的实现机制,鼓励灵活、快速、有效地开发和管理模型。通过研究BOM模板规范和体系结构,设计基于BOM的通用HLA仿真框架,实现通过基于BOM的仿真模型组件快速组合和重用,从而构建具有功能可扩展性和规模可控性的多样性联邦成员和联邦,提高分布式仿真系统的重用性和互操作性。     

基于BOM的仿真可组装性研究

仿真可组装性研究是构建大规模仿真系统、复用仿真构件的关键环节,基本对象模型（BOM）的提出有助于可组装性研究的发展。通过分析BOM中的仿真构件元数据,对语法可组装性进行了研究,实现对备选构件的初步筛选;然后在基于本体映射的思想上研究了语义可组装性,实现对备选构件的进一步筛选;并分别给出了相应的算法。试验结果表明,所提方法能够准确有效地满足用户对参与组装的仿真构件进行筛选的需要。     

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.     

行为驱动的仿真模型组合方法研究

针对目前海洋智能航行器仿真系统在开发过程中模型的动态行为很难验证的问题,给出了一个通用的基于行为的仿真系统开发框架,并提出了行为驱动的模型组合方法。首先在研究了仿真模型的行为特性的基础上,采用演算的进程表达式表示组合交互过程,描述状态转换和消息传递序列,利用其转换函数和进程推演验证组合过程的行为兼容性,然后通过水动力组合的应用实例具体描述了行为驱动的组合验证过程。最后给出了该方法在水下水下机器人和水面无人艇仿真试验中的应用情况,进一步证明了方法的可行性。