面向虚拟采办的复杂异构系统统一建模方法

针对集团企业大型装备虚拟采办应用中,存在多层次、多方位的模型异构性,以及已有大量专业沉淀,需要提高模型的可重用性和可组合性水平的问题,本文基于一种复杂异构系统统一建模的理论框架,给出复杂异构系统统一建模方法的形式化定义,从可信度分析的角度探讨统一建模方法的自洽性,并从工程化的角度提出统一建模方法的实现方式及其文本描述规范。最后,以某装备虚拟采办为背景,对本文所提出的统一建模方法进行应用验证。结果表明,所提出的统一建模方法可有效支持在集团企业开展大型装备的虚拟采办。     

虚拟采办评估技术研究

随着虚拟采办日益得到重视,评估技术已成为虚拟采办亟需解决的关键问题.针对当前正在开发的虚拟采办的评估需求,对其评估技术进行了深入的研究.通过深入分析虚拟采办的特点,提出了虚拟采办的评估过程模型,对虚拟采办的评估方法进行了分析与总结,并提出了虚拟采办的评估指标体系.此外,还对虚拟采办的数据评估和互操作性评估两个关键问题进行研究.     

航空发动机虚拟采办的构建和发展设想

随着飞行器对航空发动机的能力需求和发动机自身技术难度的提高,其研制的风险、周期、成本不断上升,对采办模式也提出了更高的要求。提出将发动机采办过程数字化的思路,从联合需求分析入手,运用多维缩放技术,以虚拟样机各维度的仿真模型为基础,开展一体化仿真,实现对技术方案的评估;以工作分解结构为纽带,建立技术方案、进度和费用等的映射关系,构建发动机虚拟采办的基本框架,实现物理域模型与业务域模型的有效集成,可快速预测进度和费用,提升采办评估的科学性。     

虚拟采办全寿命周期管理技术研究及应用

复杂武器装备的虚拟采办是实现人员/组织、管理、技术协同工作的系统工程,其全系统、全寿命周期的各项活动需要管理全方位的支持,针对虚拟采办全寿命周期管理技术开展研究,分析并建立虚拟采办风险评价指标体系,提出基于全寿命周期费用分解结构的费用估计方法,及利用网络图建模及蒙特卡罗仿真方法的全寿命周期进度预测方法。最后,结合某航天复杂装备虚拟采办应用背景,对所提出的管理技术进行应用验证。     

面向最终用户编程的图像处理虚拟实验平台

针对Matlab、ImageJ等数字图像处理计算资源无序分布、多元异构、无法实现计算协同、普通用户难以使用等特点,提出了一种面向最终用户编程的数字图像处理虚拟实验平台模型。该平台采用面向服务的体系架构开发,将地理位置分布的计算资源统一封装为服务构件,向最终用户屏蔽图象处理设备分布、异构的特性。为了形式化表达实验设备之间的复杂连接关系,设计了一种面向领域的实验流程描述语言。基于实验流程描述语言和服务构件动态组合技术实现了分布式图像处理实验设备之间的动态聚合;与已有的工作相比,该平台有效地解决了网格环境下异构虚拟实验设备的资源共享、动态协同和运行调度问题,为用户提供了一种不受时间、地点以及实验设备约束的数字图象处理虚拟实验环境。     

基于WBS的虚拟采办系统分析与协同建模研究

在线虚拟采办是与真实采办实时交互和并行发展的、仿真模型动态演进的、多学科模型和仿真技术集成的协同仿真系统,需要解决的问题之一是仿真模型与真实系统之间的综合集成。从分析采办的多域多维多尺度特点入手,以采办的工作分解结构为协调基础,建立虚拟采办过程模型,并从任务、信息和资源三个方面讨论同步和异步方式的协同建模问题,最后提出在线虚拟采办系统框架。该系统可实现虚拟采办与真实采办在不同域、不同层次、不同维的动态交互,体现了在线仿真系统并行性、动态性、集成性的特点,可促进虚拟采办的实施和应用。     

面向SBA的智能体网格体系结构

SBA(simulation based acquisition)是在数字世界中基于建模与仿真再现采办过程的系统工程平台,它既是基础设施,又是其上实现的系统设计、实现、应用与效果评估等实际活动的总称谓.同时,作为商业活动常用语,采办也蕴涵商业运作的模式和实务.如何有效组织已有仿真资源为SBA服务,具有重要的现实意义和资源最优配置的显著增值效应.本文阐明智能体网格(Agent grid)体系结构能为SBA提供一个结构化的、面向过程的技术平台.     

面向虚拟地理环境的三维可视化架构研究

提出了虚拟地理环境的可视化架构应该由三个部分组成:数据模型接口,模型集成接口和可视化流程管理;在将这三部分结合成一个完整体系的同时,分别讨论了三者在面向虚拟地理环境三维可视化架构中所起的作用,并且针对一些技术性难点提出了相应的解决方案。     

计算网格及其在虚拟样机协同环境中的应用探讨

网格技术对分散资源进行定位、分配、收集、协同和利用,并为人机交互提供不同资源,简要介绍了当前网格技术的发展与应用状况。Globus项目是目前国际上最有影响的网格计算项目之一,在Globus2.0软件包的基础上搭建了一个原型系统,并探讨了Globus对在虚拟样机分布式协同建模/仿真环境中的对计算能力的支撑应用。在新发布的采用OGSI(Open Grid Services Infrastructure)的3.0版本基础上进行了网格服务的开发,为在网格环境中各种仿真资源的进一步共享奠定了基础。     

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.     

基于面向服务的通用任务规划仿真集成方法研究

采用基于Service oriented architecture(SOA)的集成框架实现了仿真环境中无人机系统的通用任务规划模块功能的集成.给出了具有系统之系统特点的多无人机综合仿真环境UAVSSE体系结构设计和多层次集成方法.将任务规划功能模决抽象为任务规划服务,基于Web Services技术实现通用的任务规划服务封装.利用注册、发现和绑定机制,任务规划功能能够动态地集成进仿真运行,并能为多架无人机和多个地面系统的仿真提供任务规划服务.通过综合仿真环境中的原型系统验证了相关技术,结果表明基于面向服务方法的任务规划集成能够为多UAV仿真环境提供有效的任务规划功能集成,弥补了HLA在构建动态"系统之系统"仿真中的不足,并能为未来的仿真系统和真实UAV一体化运行提供借鉴.     

基于仿真的采办协同环境研究

首先介绍了基于仿真的采办协同环境概念及其基础；然后，给出了由分布式数据，分布式工具，分布式过程以及分布式人员构成的SBA协同框架；最后，提出了实现SBA协同环境的基本思路-从数据集成，模型集成和过程集成三个层次考虑问题，并指出了难点所在。     

基于仿真的采办体系结构

SBA(基于仿真的采办)是美国国防部提出的一种新型武器系统采办方法,它的主要目的在于促进全DoD范围M&s工具和资源跨功能领域、跨采办阶段、跨采办项目的重用,并且利用M&S技术对包括设计、开发、测试、制造、装备、后勤保障、报废等过程在内的国防采办全过程提供全方位支持,从而切实缩短项目开发周期、降低开发成本和风险、同时提高系统性能。本文的目的在于介绍sBA思想,并简单介绍SBA专门小组提出的SBA体系结构。     

视景仿真系统的一种软件体系结构

当前,软件体系结构在各个应用领域的研究成为热点,从而,基于已研和在研项目,本文提出了视景仿真系统的一种PRCE软件体系结构—“物理构件-表现构件-控制器-引擎”,设计并实现该软件体系结构的各个构件以及构件之间的设计模式,应用到项目开发中,并进一步分析其性能。     

动静态相结合的集群服务体系架构设计与仿真

航天领域分布式信息管理的现状,以及各大型分布式系统环境的复杂性、需求的多样性,使得普通架构难以满足航天信息共享服务的要求.为提高分布异构航天信息的共享效率和多样化、动态化、系列化的按需服务能力,面向战略层统一共享、战役层多元应用、战术层按需定制,基于SOA体系结构,吸收了 CDN、P2P思想,设计了动态与静态相结合的集群服务体系架构,形成航天信息资源、共享分发服务资源和航天信息用户三者之间灵活的信息保障关系,并进行了仿真实验,为航天信息快速共享和按需服务提供技术解决方案,并探索航天信息多元化战场应用的新模式.     

基于XYZPADL 的Web 服务体系结构形式描述

在对时序逻辑语言XYZ/E进行扩展的基础上,对服务、合成服务、面向服务的体系结构以及系统的活性、正确性以及安全性等核心概念进行了形式定义,并对整个Web服务体系结构进行了形式化的描述与实现过程的分解与逐步求精,指出了在该体系结构框架下,系统的活性、正确性以及安全性存在的与服务求精过程中所具有的语义的可组合特性,这一组合特性在服务的状态转换变迁模型下得到了证明,从而为服务的合成与重用机制提供了形式化的理论指导.     

柔性供应链仿真系统的参考架构

计算机仿真是定量分析供应链系统的有效工具。科研和生产实践中对供应链仿真提出了多样化的需求,这就要求仿真系统具有一定的柔性以灵活、快速、简便的应用于不同的场景。针对这一需求,提出了一种供应链仿真系统参考架构,以系统化、层次化的形式描述仿真系统功能,并对仿真建模、模型存储、仿真方式等提供灵活的解决方案,从而有效的提高仿真系统的柔性。     

普适化仿真网格中仿真服务迁移技术的研究

为了满足普适化仿真网格中节约网络带宽、资源配置优化和负载平衡、支持离线服务的应用需求,研究提出了基于移动Agent和上下文感知技术的仿真服务迁移机制.在实现上,定义了仿真服务迁移代理及其内部模块组成,设计了与外部环境进行交互的三类接口,设计了仿真服务和客户端与迁移相关的通用接口,实现了对仿真服务迁移全生命周期的管理;提出了一种基于上下文感知的仿真服务迁移策略.最后,给出了普适化仿真网格中仿真服务迁移的具体实现.     

SBA支撑环境技术的研究

介绍了具有我国自主知识产权的SBA支撑环境项目的阶段研究成果,包括给出自行开发成功并初步应用的多学科复杂产品虚拟样机工程支撑平台的体系结构、新技术特点、协同仿真平台系统组成结构、多学科虚拟样机协同仿真平台、多学科虚拟样机协同CAX/DFX工具集及全生命周期虚拟产品数据管理PLM等;研究了“仿真网格”的内涵、功能与体系结构,进而提出一种基于“仿真网格”的SBA支撑环境体系结构及其相关关键技术等。最后,展望了进一步的研究工作。