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。     

模型驱动的组件化Agent仿真模型开发方法

作为一种研究复杂系统的有效手段,基于Agent的建模仿真方法得到了广泛应用。但目前还没有一种得到广泛认可的建模仿真规范来指导和约束Agent仿真模型的设计、开发、集成和运行,不利于提高Agent仿真模型的可重用性和开发效率。提出将采用模型驱动架构和基于组件设计思想的仿真模型可移植性规范(simulation model portability standard 2.0, SMP2)引入到基于Agent的建模仿真中,通过把Agent仿真中的元素映射到SMP2的模型设计和开发模式架构下,并根据Agent仿真特性对SMP2进行相应扩展,来支持模型驱动的组件化的Agent仿真模型开发。利用一个应用实例,验证了提出方法的有效性。     

基于组件的数字图像处理仿真系统的设计与实现

提出了一种以组件技术构架的基于Internet的数字图像处理仿真系统模型。该模型采用基于Java的组件对象技术,提高了开发效率,实现了软件重用,使得系统易于维护和扩充,并通过CORBA技术来实现Java与Matlab之间的无缝联接,大大提高了系统的仿真能力。该系统客户端用Java语言实现,具有与平台无关,安全,健壮等内在特点,能够实现仿真流程的动态定制、仿真试验的保存,以及用户添加新的算法组件等功能。服务器端以Matlab为计算后台,提高了算法组件开发的效率和正确性。     

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。     

导航系统服务性能仿真中的模型集成研究

服务段仿真(Service Volume Simulation,SVS)主要用于导航系统服务性能的分析与评估,是导航仿真系统的重要组成部分.在分析了导航系统SVS的特点后,建立了导航系统服务性能分析模型之间的数据流关系,采用SMP2.0(Simulation Model Portability)的基于组件的模型设计方法,提出了面向SVS的仿真模型框架,并基于此框架和SMP2.0的集成方法进行了导航系统SVS的模型设计、开发和集成.该框架包含空间段、环境段、用户段以及分析记录等模型、接口和组件,并通过面向导航系统的SVS仿真应用环境检验了该框架的合理性和可移植性.     

基于元建模的通用舰艇指控仿真模型驱动引擎设计

舰艇指控系统是一类大型的复杂系统,针对其仿真训练系统开发中存在的复用率不高、开发效率低等问题,采用元建模理论,重点对该类软件的仿真模型驱动引擎进行了抽象,建立了集仿真模型管理、仿真模型驱动、运行支撑管理等服务于一体的通用指控仿真模型驱动元模型.并以此元模型作为输入建立了指控仿真模型驱动引擎状态行为编辑器,较好地解决了指控仿真领域开发过程中存在的仿真模型重用问题,能适应不同型号指控仿真系统开发过程中的变化需求.     

基于基本对象模型的仿真模型组装器的研究

在遵循联邦开发运行全过程标准的联邦开发过程中,出现了一种新的联邦开发模式.新的模式不再以联邦成员为单位,而是以仿真模型组件为单位多人协调合作开发所需的联邦.仿真模型组件的组装技术是构建这种仿真应用系统的关键技术之一.仿真模型组件必须通过组装才能形成仿真应用系统,才能实现仿真模型组件的价值.通过组合具有可重用和互操作能力的仿真模型组件来构建一个功能可定制和大小可伸缩的联邦成员,使联邦成员在不同的联邦中仍然保持重用性和互操作性.     

基于HLA和组件技术的仿真训练系统扩展

为促进各独立开发的仿真训练系统间互连、互操作和资源重用,在HLA框架下,应用组件技术对已有仿真训练系统进行扩展,将一些小的、各种形式的仿真应用,如各类模拟器或训练器,联合起来形成一个大的仿真训练系统.通过设计通用性强、可扩展性好的对象类结构体和对象实例结构体,可开发通用的联邦成员组件;通过开发联邦成员组件,可使各类语言环境开发的系统纳入到HLA框架中;通过封装联邦成员间数据交换过程,可有效屏蔽HLA/RTI程序开发复杂性,最终方便整合各类仿真资源.某型机模拟飞行训练系统扩展实践证明了该法的有效性.     

基于SMP2的网络化反导防御仿真系统设计与实现

网络化反导防御系统的作战特点,对其仿真系统的模型框架及建模规范提出了新的需求.引入联合作战指挥中心JOCC与公共作战图像COP模型,设计了其体系结构和模型概念框架.基于仿真模型可移植性标准(SMP2)对仿真系统进行设计与实现,讨论了模型设计、开发、装配集成与想定编辑以及仿真实验与数据记录等关键功能的实现.最后通过实例证明了模型框架的有效性及基于SMP2开发网络化作战系统的可行性和优越性.     

基于组件的分布离散事件仿真环境

基于组件的设计是在面向对象的设计基础上发展起来的一种软件设计方法，该方法采用层次化、模块化、标准化的思想来分析和设计系统，提高了系统的重用性，减少了应用开发的工作量，便于系统的升级和扩充。本文从分布离散事件仿真的特点出发，结合基于组件的软件设计思想,建立了仿真组件模型规范，提出了一种分布仿真算法，并开发了相应的仿真环境。该方法适用对大型、复杂系统进行建模和仿真，能有效支持模型重用。仿真环境具有较好的灵活性和扩展性。     

通用一体化仿真平台软件的设计与实现

主要介绍了一个通用一体化仿真平台的概念模型和设计与实现技术方法。所开发的仿真平台既能对不同的工程和社会应用问题实现建模、仿真、分析和可视化,又能对一般工控过程系统进行实时仿真和监控,并且能支持其它仿真系统或与之进行数据交换和资源共享。 该仿真软件平台已成功地在一些实际工控系统的过程仿真与优化控制、辅助决策分析和教学仿真实验等方面得到应用,获得了较好的经济和社会效益。     

新一代交通仿真技术综述

简要回顾了国内外交通仿真技术的发展历程,总结了新世纪以来新一代交通仿真技术的主要特点。然后,比较分析了当前主流交通仿真模型的特性,并对交通仿真应用程序接口、硬件在环和软件在环交通仿真、在线交通仿真等面向智能交通系统应用的高级仿真技术进行了深入解析。最后,根据我国交通仿真研究和应用的现状,在符合我国交通特性的基础仿真模型研究、交通仿真系统的开发模式、在线仿真技术的开发方法等方面提出了改进建议。

Abstract：

The historical course of traffic simulation in China and abroad was briefly reviewed firstly,and some major features of the new generation traffic simulation technology since 21st century were summarized then. Afterwards,the simulation model characteristics of some prevailing traffic simulation models were comparably analyzed,and several advanced traffic simulation techniques for ITS applications were expatiated,including traffic simulation API,hardware-in-the-loop traffic simulation,software-in-the-loop traffic simulation,online traffic simulation. Finally,based on the state-of-the-practice of traffic simulation in China,some suggestions were given on fundamental simulation modeling fitting for Chinese traffic characteristics,development modes of traffic simulation system,development methodologies of online traffic simulation,etc.     

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.     

复杂系统管理中的仿真方法研究：挑战与机遇

近年来,随着工业技术和社会生产力的发展,很多系统呈现出复杂性和不确定性两个显著的特征,其中复杂性可以进一步刻画为大规模、网络化和动态性等。计算机仿真是这类复杂系统建模的重要工具,可以用来解决复杂系统管理中的很多问题。系统的复杂性和不确定性也给现今的仿真工具带来了很多挑战,在建模、预测和优化领域都有很多问题亟待解决。包括高性能计算、大数据和人工智能技术在内的很多新兴技术则为解决这些挑战带来了机遇,这些技术与仿真工具的深度融合将是下一代仿真工具研发的关键。     

基于仿真技术的潜艇作战训练模拟系统

潜艇是一个功能设备多、技术密集、操作岗位分散、相互协作要求较高的作战整体,其作战训练周期长、过程复杂.以仿真理论、计算机技术、自动控制原理为基础构建的潜艇作战训练模拟系统,为潜艇操作人员提供了一个安全、经济、可控的训练环境.通过各种训练想定,模拟训练系统既能满足常规作战训练,又能培养艇员处理各种事故的应变能力.     

面向大规模体系仿真的高性能仿真计算机系统

随着应用的不断深入,大规模体系仿真对计算资源的要求越来越高。归纳总结了大规模体系仿真所具有的＂多样本＂、＂超实时＂、＂复杂模型解算＂、＂因果序协同＂四个特点,分析了大规模体系仿真对计算平台在计算能力、通信、I/O、并行、建模开发等方面的需求,指出了目前国内大规模体系仿真软件上采用HLA架构、硬件上基于工作站联网或商用集群系统的解决方案存在的不足。在此基础上,介绍了研制的高性能仿真计算机系统的组成和主要关键技术突破,并给出了两个典型应用效果。应用表明,与HLA加通用高性能计算机的解决方案相比,高性能仿真计算机系统具有更好的使用效能和更高的产出率,对于一般的大规模体系仿真系统,效率可提高几十倍到数百倍不等。     

战术级军事行动仿真模型的仿真度研究

以舰艇战术级行动仿真模型为对象,分析阐述了提高作战仿真模型仿真度的必要性;研究提出了仿真度概念和仿真度指标体系,建立了系统仿真度、模型仿真度和指标仿真度等仿真度指标评估模型,分析提出了性能数据检验法、靶场数据校验法、实际数据检验法、实射数据比对法等模型仿真度评估的方法。最后给出了应用的结论和建议。     

多媒体仿真研究与发展

本文是一篇关于多媒体研究与应用的综述文章，介绍了多媒体仿真的研究情况，讨论了多媒体仿真的概念、研究方法、研究内容和发展途径     

虚拟人行为仿真智能化探讨

在虚拟人－机－环境系统研究中，为了评估人与环境的匹配性和协调性，不仅需要虚拟人具有某些静态属性和一般意义上的肢体运动属性，还需要虚拟人逼真地模拟人类执行各种任务的过程。通常，进行序列运动后目的物的操作由手或脚完成。本文在分析虚拟人运动结构及控制的基础上，研究了虚拟人行走、坐立、弯腰、转体等行为动作的实现方法，提出了虚拟人操作行为连续、复合运动仿真的逻辑步骤，并给出了相应举例。     

通用的总线式航电设备接口级仿真平台设计

针对总线式航电设备的特点,设计了一个通用的接口级仿真平台。创新点在于提出了一个用来描述航电设备接口的行为模型和属性模型的仿真数据库,通过软件对仿真数据库的分析实现了对航电设备的仿真。由于将被仿真对象从仿真软件中分离,所以仿真平台的通用性和灵活性大大提高了。目前该平台已成功应用于某型号飞机的航电系统联合仿真试验中。