基于聚簇的大规模虚拟试验实体分配策略研究

在大规模虚拟试验中,能否为数量众多的试验实体合理指定其所在的宿主机将直接影响系统性能.针对现有实体分配算法大都以线性聚簇策略为主,不适用于大规模松耦合的试验环境,提出了一个较为系统性的细粒度实体分配理论.在网络仿真实时性理论指导下,建立了实体交互图EIG,定义了虚拟试验系统的实体粒度.提出了大规模试验中非线性聚簇的实体划分策略,并证明了细粒度下非线性聚簇要优于线性聚簇.该实体分配理论对实体聚合算法的选取和分配方案的评价都具有指导意义.     

大规模虚拟试验网间信息传输评价模型研究

大规模虚拟试验系统往往需要基于异构网络环境互连的方法搭建,以满足不同试验实体间通信的实时性要求.针对不同互连方法多为经验总结、缺乏理论分析的现状,在已有的同构网络虚拟试验信息传输延迟理论基础上,建立了大规模虚拟试验系统网间实体信息传输延迟模型,定义了以实时感知度和高频感知度为尺度的大规模虚拟试验网间通信评价指标.对典型的四种实时网络与RTI跨协议互连方案分别进行分析,为具体的试验系统搭建提供依据.应用结果表明,该方法对大规模虚拟试验系统的跨协议互连方案的分析与选取具有指导意义.     

复杂产品虚拟样机描述中的多粒度建模方法

多粒度建模是支持虚拟样机可扩展、可演化建模的一种新方法.为支持从不同层次、不同粒度上进行复杂产品虚拟样机模型的描述,提出了多粒度建模框架,研究了多粒度建模的通用方法,多粒度模型的形式化表示及数据描述格式,在此基础上,给出了多粒度模型的建立过程及关键技术.     

虚拟实体组织行为建模方法研究

虚拟实体组织行为建模主要研究虚拟世界中有组织的实体群的组织关系及其活动规律。提出了一种新的基于描述任务逻辑的虚拟实体组织行为建模方法,建立了一个将虚拟实体群的组织结构关系、协同行为功能规划和组织规范三个维有机结合的组织行为模型,结构简单,能满足像战场实体群等面向任务的有组织的虚拟实体群的行为建模的需要。设计并实现了一种符合XML标准的虚拟战场兵力实体组织行为建模语言CBML,能实现对虚拟实体组织行为模型的描述,并提供较强的推理功能,经用户初步使用表明,具有简洁、易用、高效的特点。     

非均匀类簇密度聚类的多粒度自学习算法

针对非均匀类簇密度聚类问题,从商空间粒度理论出发,提出一种多粒度自学习聚类算法 (multi-granularity self learning clustering algorithm, MSCA)。算法通过构造聚合树结构和定义粒度函数对问题逐层求解,并在每层聚合过程中根据聚合区间以自学习的方式动态确定聚合粒度,解决了传统聚类算法从非均匀类簇密度数据中无法得到不同层次的聚合特征且参数对经验依赖性过高的问题。理论和实验表明,MSCA算法可以发现任意形状类簇,有效处理噪声,并能发现关键聚合层,具有较好的计算复杂性。     

无线传感网中虚拟V-BLAST发射能量分配研究

针对无线传感器网络能量受限的问题,提出一种适用于无线传感网的虚拟V-BLAST系统,并研究使各个传感器节点信号误码率最小的功率分配算法.提出了基于Karush-Kuhn-Tucker (KKT)条件的最优功率分配方案和基于等信干噪比(SINR)的次优功率分配方案.仿真结果表明,采用发射功率分配的虚拟V-BLAST系统比传统等功率分配V-BLAST系统传输质量有了很大的提高,在相同误码率要求下,可以减少发射功率,延长网络寿命.     

复杂产品虚拟样机全生命周期管理系统研究

复杂产品虚拟样机工程（CPVPE）技术是融合多学科技术的一门综合性技术,可用于复杂产品全生命周期的各个阶段,大幅度提高和解决产品设计开发过程中涉及的时间、质量和成本等问题。首先针对CPVPE的需求,提出了复杂产品虚拟样机全生命周期管理（CPVPLM）的概念,进而指出CPVPLM作为CPVPE的一项重要支撑技术,能对复杂产品虚拟样机（CPVP）全生命周期中的过程和信息进行全面管理,实现目前PLM尚未实现的功能。在此基础上探讨了面向CPVPLM的CPVP三维模型,研究并提出了一个实现CPVPLM的体系结构,介绍了原型系统在工程中的初步应用与实现。     

武器自动机虚拟试验技术研究

在对自动武器进行靶场试验时,自动机运动参数及射击频率的测试是很重要的一个内容。以动力学仿真软件ADAMS为仿真测试平台,以导气式自动武器为研究对象,针对这一类武器的工作特点,对自动机虚拟试验技术进行了研究,解决了从工作载荷生成到武器单发、连发动作仿真控制等一系列关键问题,从而为武器自动机虚拟试验技术提出了一套系统的解决方案。最后通过对某一型号武器自动机的运动参数测试,证明了该方案的可行性。     

基于改进PSO算法的复杂产品协同优化分配研究

研究网络制造环境中复杂产品关键部件生产任务的协同优化分配问题。以总费用最小为目标,对复杂产品关键部件的生产任务在联盟企业的优化分配进行了研究,提出了该问题的非线性数学规划模型。开发针对该问题的粒子群算法(PSO),该算法提出适用于关键部件-联盟企业关系的离散粒子编码方法。采用基于可行性规则的方法处理约束问题,避免了罚函数的选择,较好地改进了算法的搜索速度和收敛性能。以某企业重型燃机的协同制造为实例,进行仿真研究,仿真结果证明了模型与算法的有效性。     

基于元模型的复杂产品虚拟样机建模方法研究

新技术环境下复杂产品对数字化设计质量的要求不断提升,需要进一步提高建模的质量和效率,解决复杂产品虚拟样机多学科模型的一体化信息集成问题,以实现复杂产品系统设计及优化。本文以航天制造领域广泛存在的复杂产品为对象,对元模型、建模方法以及多学科建模过程进行研究与分析,将多学科优化设计与元模型建模方法相结合,建立了复杂产品的虚拟样机元模型,并构建了元模型与学科元模型的转换关系,形成了虚拟样机多学科建模优化设计方案。     

虚拟环境中一种基于密度聚类的区域划分算法

为支持虚拟环境中大规模用户共享资源,需解决虚拟空间中用户集合划分问题,即把用户对象分配给多个服务器。由于用户不可预知的移动和交互,可能导致部分服务器负载过重。现有的划分思想注重于服务器负载的重分配,但是用户的移动和交互为划分也应作为主要考虑因素。据此思路,提出一种基于密度聚类的改进型划分算法(DCA)。该方法改进密度聚类中的邻域半径(Eps)和最小数目阈值(MinPts)因子,提出了基于移动视窗方法的密度聚类方法。同时,提出不一致性事件的概念以验证所提方法的有效性,并给出了实验结果。     

复杂系统虚拟样机信息管理中的项目管理研究

虚拟样机的研究已成为多年的研究热点，其相关基础技术发展也很快，在国外也有了成功的应用案例，然而复杂系统协同虚拟样机技术的研究尚不成熟，在研究中还存在一些技术障碍，其中缺乏全生命周期、全方位和全系统的信息管理就是障碍之一。在给出了复杂系统及其虚拟样机定义的基础上，分析了复杂系统虚拟样机中信息管理的需求，然后论述了项目管理在复杂系统虚拟样机信息管理中的特点和需要攻克的几个关键技术，接着对项目管理与工作流的集成作了探讨。在此基础上，本文给出了相应的系统说明和应用验证说明。     

基于6自由度坐标模型的虚拟智能实体初探

虚拟现实技术越来越广泛的研究和应用,参与者希望进行更加智能化的人机交互,这对研究者提出了更高的要求。本文提出了一种基于6自由度坐标模型的虚拟智能实体,利用有限状态机来实现智能判断,以此来增加整个虚拟现实系统的人-机交互智能特性。     

一种基于Agent的构造性虚拟实体的体系结构

构造性实体是虚拟环境中的一类重要的实体。本文对虚拟环境中构造性实体的体系结构进行了研究,分析了现有的构造性实体体系结构所采用的方法及存在的问题。我们提出了一种基于Agent的构造性实体的体系结构。首先构建参数化的基本行为集,通过全局预规划将构造性实体在虚拟环境中的行为规划为基本行为集中元素的序列,态势分析和任务调度单元使得构造性实体具备对环境变化做出实时响应的能力,有效地提高了构造性实体在环境中的行为特性,使得虚拟环境中的构造性实体的行为逼真度得以提高。     

虚拟战场环境下基于Agent技术的指挥实体研究

计算机生成的指挥实体模拟指挥员在战场环境中的指挥与控制作用，可以替代人参与大规模的虚拟战场的仿真演练。本文在分析战场指挥作用的基础上，结合Agent的BDI理论提出了一种基于Agent技术的指挥实体的结构模型，阐述了各功能模块间的作用关系、决策与规划，并讨论了指挥Agent的具体行为过程。     

基于实体行为的动态碰撞检测算法研究

碰撞检测算法的效率对虚拟战场的规模和真实感具有重要影响.提出了基于实体行为的动态碰撞检测方法,利用虚拟实体行为信息来减少静态碰撞检测的频率和次数.采用坐标投影法预测实体间最近可能发生碰撞的时间,有效地减少了每次动态碰撞检测的计算量.分析表明,该碰撞检测算法的计算复杂度与动态实体数目成线性关系.     

复杂大系统中数据分发管理的几种实用方法

在基于HLA/RTI的联邦开发中,复杂大系统的数据分发是一个急需解决的问题。本文分析了HLA/RTI中数据分发管理的实现机制和大系统中数据分发的困境,提出了通过在外部增加实体模型推进、优化匹配算法和减少组播组来提高数据分发效率的方法,并给出了仿真验证结果。     

基于柔性总线的嵌入系统虚拟平台研究及实现

针对嵌入系统设计过程中普遍存在系统级仿真支持不够、硬件描述手段缺乏、仿真系统可移植性差等问题,提出并实现了一种基于柔性总线的嵌入系统虚拟平台。通过引入柔性总线设计概念,实现嵌入系统底层架构的柔化,在此基础上建立软/硬件协同设计及仿真集成环境和实时并发仿真控制台。平台采用面向实现模型的仿真机制,可迁移应用于不同设计抽象层次。