基于HLA的坦克装备综合保障建模与仿真

为了解决装备综合保障系统仿真效率低、模型可重用性和可扩展性差,以及分布式协同建模环境不完善的问题,提出了基于HLA的装备综合保障建模与仿真系统框架以及建模流程,建立了某坦克师的装备保障模型并仿真,获取了保障系统的主要性能参数,模拟了装备的综合保障.既提高了装备综合保障仿真系统的建模效率以及仿真能力,又增强了模型的可重用性和互操作性.     

坦克分队CGF实体智能机动行为仿真

以坦克分队CGF实体为研究对象,详细探讨了在“以人为主,人机结合”的建模指导思想下,运用BP神经网络和A*启发式搜索算法实现CGF实体智能机动行为的建模。改进了传统的侧重于仿真过程控制而忽视发挥受训人员的主观能动性的弊端,提出了以实际军事需求为牵引,以智能仿真为依托,兼顾高层决策可控和底层机动自主的设计思路。最后结合实际应用对模型进行了可行性验证。     

CGF的目标探测控制

ＣＧＦ系统必须频繁地检测它所控制的实体之间以及这些实体与ＤＩＳ环境中的其他实体之间的通视性和可探测性,这种检测是ＣＧＦ中较为耗时的过程。本文讨论采用探测启发式来控制ＣＧＦ系统的目标探测,合理减少ＣＧＦ的目标探测次数,从而节省目标探测所占用的计算时间。这种方法节省探测计算时间最多可达到５０％,而对ＣＧＦ实体自治行为的逼真性的影响很小。     

基于岗位模型的CGF建模仿真研究

在装备作战仿真中,提高仿真精度和扩大仿真规模在仿真工程实践中是一对矛盾。建立一种高分辨率的CGF模型,在扩大仿真规模的同时,提高仿真精度,解决这对矛盾。岗位模型描述的是装备内各岗位人员的工作、决策过程和相应装备分系统的物理功能。装备实体模型可以由几个岗位模型组合成,不同的装备实体模型可以利用现有岗位模型或继承现有模型组合成,这样可以大大提高开发新装备模型的效率,同时也避免了重复开发。建立这种岗位模型争强了模型的通用性、灵活性、重用性和可扩展性。     

CGF行为建模校核与验证初探

构建计算机生成兵力(Computer Generated Force,CGF)模型是作战仿真的一项十分重要的工作,其核心内容在于对战场中的各种人类复杂行为进行建模,包括认知行为建模和物理行为建模.可信性是行为模型的至关重要的品质.在行为建模的全生命周期中进行校核与验证(Verification and Validati...     

建模与仿真校核、验证与确认综述

校核、验证与确认(verification, validation, and accreditation,简称VV&A)是必须贯穿于建模与仿真全生命周期的重要部分。文章综述了建模与仿真生命周期中的VV&A活动、原则、技术及其适用范围,以及V&V的分级方法。     

地面坦克目标红外热成像物理模型研究

根据红外成像的基本流程，研究并建立了地面坦克的红外物理模型。针对复杂场景分别对目标和背景部分建模、求取温度场分布，同时考虑目标和背景之间的相互作用得到完整的场景红外理论模型；考虑红外辐射的大气吸收，建立了大气衰减模型；模拟红外传感器的工作特性建立成像综合响应模型。最后给出了地面坦克目标热成像系统的仿真流程，利用该系统可以在试验环境下进行目标的红外仿真，为红外系统以及武器的研制提供经济快捷的手段。     

建模与仿真中验证与确认的测试与评估实现

M＆S的可信性问题是M＆S理论研究及工程应用的重要内容，VV＆A和T＆E都是为了提高和保证M＆S的置信度，降低仿真系统在实际工程应用中由于仿真结果不可信而带来的风险。首先深入分析了VV＆A与T＆E的关系，认为VV＆A更强调确保M＆S可信性的工作内容，T＆E更强调具体的实现方法，T＆E是V＆V的主要技术和方法，V＆V可以通过T＆E来实现；然后分析了M＆S中T＆E面临的挑战，研究了M＆S开发全生命周期中V＆V的T＆E实现，最后简要介绍了T＆E的充分性判定方法。     

反潜CGF系统中吊声传感器的建模方法

提出一种计算机生成兵力(CGF)系统中传感器模型的建模方法。以声纳方程为基础,综合考虑海洋环境及目标声特性,分别建立主、被动式的吊声传感器模型。利用海洋环境数据训练径向基神经网络(简称RBF网络),实时解算不同环境参数时的噪声级。在主动式吊声模型中,考虑声纳的波束方向,便于对目标进行定向等运动分析。通过MATLAB仿真,验证此模型的性能指标优于现有模型的性能,有效为反潜CGF系统服务。     

基于半自治Agent的CGF建模及应用研究

计算机兵力生成(CGF)是现代作战模拟仿真中的一项主要内容，将智能半自治Agent引入聚合级CGF建模与仿真中，建立一个基于半自治Agent的协同武器作战平台的联邦成员，利用半自治Agent具有的二分性——自治性和受制性，更准确的表现战场作战实体。建模过程符合HLA联邦开发执行标准过程(FEDEP)规范，此项工作在实现聚合级CGF和平台级CGF交互和互操作做出一些探索性试验。我们将这项研究应用于主战坦克作战效能仿真评估的实例中。     

坦克分队计算机生成兵力(CGF)实体仿真研究

坦克分队CGF实体仿真模型是陆军作战仿真系统研制不可缺少的一部分。本文从建立CGF实体的抽象模型入手,研究坦克实体行为的表示、生成和控制方法。在分析了模拟系统中所需的CGF实体模型分类的基础上,重点实现了一般物理行为的生成方法,包括CGF实体的机动、侦察、射击、外弹道、射弹散布等模型,以及研究了坦克分队在虚拟战场中的路线规划、队形转换、火力运用等聚合级实体行为的实现方法。最后,从人工智能理论着手,就坦克分队CGF实体智能行为仿真的方法进行了理论探索,提出了相应的方案,为今后的实践性开发工作打下基础。     

一类过程控制对象的神经网络建模及仿真

针对一类典型过程控制系统中存在的非线性和参数不确定问题，提出了神经网络的建模方法。辨识结构采用串并联形式，并分别使用改进BP算法和浮点式遗传算法进行了网络的训练。仿真结果表明遗传算法的全局搜索能力及高效率对神经网络的权值优化具有相当明显的效果，它不仅学习速度快而且稳定性好，可以作为一种良好的优化方法运用到神经网络建模和控制当中。     

可控被动式减摇水舱的建模与仿真

通过对气体的受力分析，推导了气阀的控制方程。在查德惠克U型被动式减摇水舱理论的基础上，建立了“船舶一可控被动式减摇水舱”系统的数学模型。研究了气阀最佳控制策略的理论依据，并运用常规控制策略和最佳控制策略对规则波和不规则波作用下的“船舶一可控被动式减摇水舱”系统进行了仿真研究。仿真结果表明，采用最佳控制策略对气阀进行控制，能够取得理想的减摇效果。可控被动式减摇水舱只要控制气阀的时机得当，在非谐摇区尤其是低频段区域能有效地减小船舶的横摇运动，比被动式减摇水舱有更宽的减摇范围。     

CGF中的协同行为建模技术

协同行为建模技术是计算机生成兵力的重要研究内容,也是作战仿真中人类行为表示是否准确、仿真结果是否可信的关键所在.根据国内外研究现状和需求分析,针对现有协同行为模型的不足,提出了具有协同行为能力的CGF Agent认知体系结构,设计了协同行为建模框架,重点阐述了各子模块间的相互关系及算关键实现技术.文章最后讨论了协同行为建模技术的发展趋势和应用前景.     

机场行李流程仿真建模和分析

仿真建模在机场运行中的运用日趋增多,但此类仿真系统大多以旅客和飞机为仿真的实体,行李流程的仿真建模则很少。以行李为仿真对象,以Petri网为建模工具,应用事件调动仿真策略,对行李流程进行了建模,并在Service Model平台上实现了浦东国际机场行李流程仿真系统。最后进行了大量的仿真试验,仿真结果较真实地再现了机场的实际运行情况,得到了进出港行李流程的行为特性,对于行李系统的规划设计以及行李系统的日常运行具有重要参考价值。     

基于仿真组件技术的CGF系统体系结构和实现

以仿真组件技术为基础,提出基于仿真组件的计算机生成兵力系统体系结构以及实现方法,介绍了CGF在虚拟测试、评估和先进概念体系结构论证中的应用。通过基于仿真组件技术开发计算机兵力的模型,能够灵活生成多种不同种类的兵力模型和适应不同的运行平台。计算机生成兵力的实体模型分解为设备组件、指控组件、作战平台组件和动作行为模型,利用系统高层建模方法的静态结构建模从兵力组成角度描述设备组件、指控组件和作战平台组件的组合和连接关系,基于状态机动态行为建模建立兵力平台的动作行为模型。通过代码自动生成技术生成仿真组件模型并进行测试,仿真引擎按照动作行为模型的状态调度相应的仿真组件,从而产生作战实体的行为。     

基于BDI的CGF通信行为建模

结合分队协同作战中的通信需求,基于联合意图理论对通信行为构成的基本模式进行了分析。在此基础上,根据行为产生的条件和影响因素对通信行为进行分解,基于BDI模型构建了CGF个体的通信行为模型框架;基于该框架对CGF通信行为决策过程进行详细阐述,提出了OCBC通信行为模型;建立了通信代价模型,使得个体决策过程中的通信行为更加符合实际。仿真实验表明,在个体决策过程中建立通信行为模型,增加了CGF自主决策的真实性。     

坦克炮控系统关联参数测试精度建模仿真分析

叙述了坦克武器系统的发展历程及其炮控系统定型试验项目,介绍了炮控系统性能参数测试系统的组成及工作原理,提出了坦克装甲车辆武器系统定型试验中,炮控系统关联参数测试时存在测试精度超差问题,通过建模仿真手段,建立了基于光纤陀螺的角位移测量误差模型,分析了影响测量精度的主要因素,给出了测量误差补偿方法,经试验验证,补偿方法合理可行。

Abstract：

Progress history and gun control system （GCS） approval test items of tank weapon systems were proposed. Composition and working principle of GCS performance parameter test system were introduced. The problem of GCS relevant parameters measuring accuracy running out of tolerance in tank armored vehicle weapon system approval test was put forward. Angle measuring error model based on FOG was modeled and the major influencing factors of measurement accuracy were analyzed by the means of modeling and simulation. Compensation process of measuring error, which was verified by experiment to be rational and feasible, was given out.