基于DEVS的BOM组件与仿真引擎研究

在组件化建模与仿真领域内,基于BOM规范的KD-XSRFrame组件建模与仿真框架得到了广泛的应用,但是以离散时间仿真为手段的设计模式使得由BOM组件构成的仿真系统性能不高。因此,如何提高运行效率成为基于BOM的组件式建模与仿真必须解决的问题。根据现有组件系统的不足,引入离散事件的概念重新设计了BOM组件模型和仿真引擎,提出了基于离散事件系统规范的BOM组件建模框架,实现了以事件为中心的仿真引擎。测试结果表明该系统能有效地减少模型调用和引擎工作的开销,显著地提升了整个仿真系统的运行性能。

Abstract：

In the field of MS of Component, the modeling and simulation framework based-on Basic Object Model （BOM） named KD-XSRFrame has been used widely, but its performance is inefficient for the design basis of discrete time. And the key issue in BOM component MS is how to improve the performance of simulation application. The deficiencies of legacy system was profoundly discussed, the BOM component and its engine were reengineered by using the concept of discrete event, a new modeling framework of BOM base-on Discrete Event System Specification was put forward, and a new engine was designed which focused on events. The experiment shows that the BOM component and engine of discrete event can sharply decrease the spending of model function calling and time advancing, and greatly improves the performance of simulation application system.     

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.     

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。     

基于BOM的STSS系统仿真设计与实现

以空间跟踪与监视系统（Space Tracking and Surveillance System,STSS）为仿真对象,基于高层体系结构（High Level Architecture,HLA）分布式仿真技术设计、开发STSS仿真系统。分析了STSS技术特点及仿真需求,按照基本对象模型（Base Object Model,BOM）开发标准构建系统的层次化联邦架构,提高了系统开发效率和模型的可重用性。通过对不同场景的多次仿真,初步验证了STSS的性能指标,说明该系统具有良好的适应性。

Abstract：

Based on HLA distributed simulation technology, design and implementation of STSS simulation system, the technical traits of STSS system and demands of simulation were analyzed. According to BOM development standard, a framework in hierarchy of STSS simulation system was constructed, which has effectively improved the efficiency of system realization and the capability of model reuse. By simulating the different scenarios repeatedly, the performance parameter of the STSS simulation system was tentatively verified, and applicability of the simulation system was proved.     

基于COM技术的多移动机器人仿真系统

提出了一种基于COM(ComponentObjectModel,组件对象模型)技术的多移动机器人仿真系统的模型,并通过该模型初步实现了一个将移动机器人控制器组件化的仿真平台。COM规范定义的组件模型所具有的进程透明特性和可重用性很好地对应了多移动机器人系统的分布式特点。采用COM技术的多移动机器人仿真系统,具有良好的分布式运行能力和方便的实时交互能力,极大地方便了多移动机器人系统的研究工作。     

基于BOM的组件测试研究和实现

基于BOM设计可重用的仿真模型组件是提高成员开发效率的有效途径.组件在构成成员参与仿真之前对其进行验证,这对保证仿真结果的有效性十分重要.在对KD-SmartSim、仿真模型组件及组件测试做了简要的介绍后,对组件和组件测试的意义,原理及方法作了全面的分析:并在此基础上详细阐述了了组件测试工具的设计原理并通过一个例子描述了测试工具的使用方法;最后在应用层次和技术层次对组件测试做了简要的总结性描述.     

基于DEVS的通用数据驱动实时仿真环境

良好的适应性是仿真系统生命力的重要保证之一。提高仿真的适应性需要规定良好的模型和系统描述规范，并借助于规范的仿真系统开发模型，建立集成的仿真应用环境。基于实时网络的分布式硬实时仿真在很多领域有着广泛的应用，为适合硬实时仿真的需求，将离散事件系统形式化规范进行了适当扩展，并以面向对象模型和数据驱动的仿真系统开发方法为基础，建立了一集设计、试验与分析于一体的适应性集成实时仿真环境。文章详细介绍了硬实时仿真运行支撑件及其辅助工具的具体设计，并以其在“柔性数字化航天器设计”项目中的应用举例验证了该仿真环境的合理性。     

数据驱动与模块化控制模型相结合的生产系统快速建模方法

为了快速建立面向离散型生产系统的仿真模型以及提高模型的可维护性、可扩展性,提出了数据驱动与模块化控制模型相结合的仿真建模方法.该方法将仿真建模过程划分为设计阶段和开发阶段,在设计阶段,利用IDEF0和IDEF1X建模方法构建模型的底层数据结构;在开发阶段,建立各种模块化模型模板,并构建模型生成器,模型生成器利用底层数据结构提供的属性信息,自动对模型化模型模板进行实例化,快速构建面向具体应用对象的仿真模型.最后以某研究所的机加车间为例,验证了该方法的有效性.     

基于HLA分布式仿真系统的模型驱动设计方法

提出了一种基于HLA分布式仿真系统的模型驱动设计方法。首先提出基于MDA的分布式仿真系统开发框架，然后给出了使用UMLProfile创建HLA元模型的方法，最后分析了从领域元模型到平台元。模型的映射规则．该方法通过定义基于HLA／RTI分布式仿真平台的UMLProfile，订制了HLA元模型以扩充UML对于HLA仿真平台相关模型的描述能力，有利于分布式仿真系统的快速开发和构建，同时容易实现分布式仿真应用从底层RTI平台到其他中间件平台的迁移。     

基于基本对象模型的HLA仿真系统VV&A过程探究

基本对象模型(BOM)是SISO提出的标准化仿真模型组件的描述规范,基于BOM的HLA仿真系统可以从仿真模型组件层面上提高系统的重用性和互操作性.VV&A过程的探究有助于VV&A工作的开展和规范.介绍了BOM在HLA应用中的体系结构,并简要提出基于BOM的HLA仿真系统的开发步骤,最后对该类仿真系统的VV&A过程展开研究,重点研究了用户模型、仿真模型组件及联邦成员三者的V&V.实践表明:提出的VV&A过程切实可行,对VV&A工作起到了很好的指导作用.     

基于HLA的基础对象模型研究

在HLA仿真领域中,FOM的开发对于HLA的推广十分重要。但随着应用的不断增长,这项工作变得越来越困难。基础对象模型(BOM)则是一种正在发展的新技术,它是经SISO批准的RFOM的一种模型,在遵守HLA规范的前提下提供了一种基于构件的开发方法,从而在更广阔的领域内进一步促进了仿真的互操作和可重用。本文将探讨BOM技术的概念、描述及构造方法。     

高低温环模系统MATLAB仿真模型库搭建技巧

专业仿真模型库是利用MATLAB／SIMULINK交互式模块化建模环境进行系统仿真研究的基础。以系统仿真研究为目的，以单个设备为基本单元，以合理简化的动态模型为基础，以MS—Function函数及封装模块为基本方法，同时综合利用数字积分变量、Memory模块、函数数柄、全局变量及封装界面等设计技巧，搭建了高低温环模系统MATLAB仿真模型库。应用实例显示所建高低温环境模拟系统仿真模型库具有结构合理、模型齐全、通用性强及使用方便等特点，并易于推广应用到其它工热系统。     

基于组件的水面战视景仿真系统关键技术研究

为了更加生动逼真地体现水面战视景仿真中导弹发射、导弹命中、舰炮开火、雷达搜索、干扰弹展开等攻防对抗的细节,针对仿真系统设计、组件化建模、组件化模型驱动等关键技术进行深入研究。提出了多粒度建模与替代子模型法相结合的组件化建模方法,通过配置链表内存映射的方法对组件化模型进行动态加载。所设计的基于组件的水面战视景仿真系统作为某大型分布式水面战仿真系统一个联邦成员,通过HLA接口接收联邦中相应联邦成员如导弹、火炮、雷达、干扰系统等的数据,在三维视景中驱动组件化模型。

Abstract：

In order to reflect more vivid details of attack and defense of surface warfare scene simulation such as missile launch, missile hit, gun fire, radar search and decoy expand, several key technologies including system designing, component-based modeling, component-based model-driven were researched. A component-based modeling method was proposed which combined multi-granularity modeling and sub-model replace. This method could load component-based model dynamically by list configuring and memory mapping. The component-based surface warfare scene simulation system designed as a federate of a large distributed surface warfare simulation system federation could receive data of the corresponding federate such as missile, artillery, radar and jamming system, and then the component-based model in the 3D scene was driven.     

动态数据驱动的适应性建模与仿真

动态数据驱动应用系统(DDDAS)是一能够将实验或测量数据与仿真紧密结合在一起的新型研究模式,是未来仿真应用的发展方向之一。本文简述了DDDAS的产生动机和发展现状,分析了DDDAS的概念与开展DDDAS相关研究的现实意义。指出了仿真在DDDAS中的重要性,并从应用、算法和系统结构三个层次详细讨论了DDDAS仿真的适应性这一核心研究问题。在此基础上,重点讨论了DDDAS建模与仿真的研究内容,以及利用先进并行与分布式仿真技术实现DDDAS建模与仿真环境所需解决的关键问题。对几个典型的DDDAS应用进行了介绍,并对DDDAS仿真的军事应用前景进行了分析。     

基于MDA的空军作战仿真系统开发模式研究

空军作战仿真系统是在模型驱动架构(ModelDrivenArchitecture,MDA)之上构建的一个复杂仿真系统。在系统的设计实现过程中综合运用了MDA和软件工程的思想。结合实现过程,提出了基于MDA的空军作战仿真系统的开发模式,重点讨论了空军作战仿真系统的分析和设计过程,详述了用UML图表示的空军作战仿真系统的平台无关模型(PlatformIndependentModel,PIM)。利用MDA开发模式,提高了空军作战仿真系统的开发效率,保证了整个仿真系统的一致性。     

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。     

战场综合防护仿真系统设计与实现

在分析了战场综合防护系统特点的基础上,提出了一种基于多Agent的战场综合防护仿真系统的设计方法,并重点讨论了基于EJB组件模型和JMS消息驱动的仿真系统实现方法,建立了战场综合防护效能评估模型,最后对仿真结果数据进行了分析。     

基于BOM的并行离散事件仿真概念建模研究

概念建模是仿真建模过程前期中的重要环节,良好的概念模型有利于明确模型需求,以及模型的重用和互操作.针对目前并行离散事件仿真缺乏有效概念建模方法的问题,提出了基于基本对象模型(BOM)的并行离散事件仿真概念建模方法.结合UML和本体工程思想,从静态和动态两方面刻画概念模型,生成XML格式的概念模型文件.在YH-SUPE并行仿真开发及运行支撑环境的应用表明该方法切实可行.