战争复杂性与信息化战争模拟

信息化战争研究需要系统理论的指导，需要新型的战争模拟手段。从系统复杂性出发，针对信息化战争的变化，首先讨论了复杂性与复杂系统的有关概念，研究了信息化战争模拟建模中的相关问题，并结合国防大学的研究与实践，提出了建立面向战争各领域的虚拟全球战争空间的概念模型，讨论了战争复杂系统建模与仿真的主要技术途径，并对一些仍存在的问题给出了我们的初步思考。     

战争复杂系统与战争模拟研究

信息化战争研究需要系统理论的指导，需要新型的战争模拟手段。从系统复杂性出发，针对信息化战争的变化，介绍了以系统理论为核心、以现代信息技术为手段、面向战争全过程的战争工程的思想，提出了建立面向战争各领域的虚拟全球战争空间的概念模型，并以此为基础研究了战争复杂系统的建模与仿真的有关问题。     

基于人工生命方法的虚拟鱼行为模型

传统的虚拟生物行为动画是通过关键帧技术实现的,存在一些不足。因此,提出一个基于人工生命方法的虚拟生物行为模型,并以虚拟鱼为例,通过将人工生命方法和虚拟现实技术结合,可以在不需任何关键帧的情况下实现虚拟鱼的多种行为仿真,不仅具有虚拟生物的基本特征,而且其真实感强,可应用于虚拟生物教学和实验中。     

基于战争空间的虚拟社会环境建模技术研究

首先针对在战争模拟中对战场环境描述较多,而对社会环境描述较少的现状,提出了构建基于战争空间虚拟社会环境的重要性和迫切性.然后给出了虚拟社会环境构建的总体设计方案,最后分别对其中的数字仿真模型和视景仿真模型进行了探讨.     

基于Agent的多领域战争空间实践

信息化战争模拟不能仅仅考虑火力作战损耗，需要更加注重对军事、政治、经济、社会、舆论等各个领域的综合建模仿真。为此，我们在多年研究信息化战争模拟和战争复杂性的基础上，在虚拟全球战争空间研究构想指导下，采用CAS理论，基于进化的思想，运用Agent建模方法在多领域中对上述研究构想进行了探索性实践。对多领域战争空间Agent建模实践的内涵、外延、特点等内容进行了论述，并给出了原型设计，为本课题的长期研究奠定了基础，指明了方向。     

一个支持战争分析仿真实验的策略模型

针对战争分析仿真实验运行控制过程中的新要求,在介绍战争分析仿真引擎的基础上,提出一种支持战争分析仿真实验的仿真运行机制模型,即集成策略-运行策略-应用策略模型,并给出了相关的关键算法,使得能够实现模型集成和驱动机制、可控实验、单方评估/对抗仿真等多种仿真需求,完成对战争分析的虚拟实验。     

用于决策训练的虚拟人行为认知模型研究

基于人工生命方法和Agent理论,建立了用于井下虚拟现实决策训练的智能虚拟矿工(Intelligent Virtual Miner,简称IVMiner)模型。IVMiner集成了感知、运动、行为、认知等组件,能产生逼真的拟人行为。为了实现IVMiner的复杂行为控制,根据简化的包容式结构,建立了IVMiner的层次化行为控制模型;在认知规划中,研究了虚拟决策训练的任务知识表达模型和IVMiner的路径规划方法,实现了其全局路径规划。最后,在PC机上实现了IVMiner的行为仿真系统,能满足IVMiner的行为控制和初步的决策训练需求。     

战争系统人工社会的研究实践与几点思考

基于人工生命的思想，在战争系统构建人工社会，企图通过建立的人工社会对某些战争复杂问题进行研究，为决策分析提供辅助。对战争系统人工社会——热点地区特定民意、经济、国际政治生态、作战模型和舆论等的构模实践进行了分析，并对构模实践中的有关问题，如涌现，问题的解以度个体适应性等进行思考和讨论，期为进一步的研究提供借鉴和帮助。     

作战仿真技术综述

作战系统是社会复杂巨系统,仿真可以在实验室研究与学习战争,是对军事学科发展和实验研究的补充.对作战仿真的几个主要共性技术问题进行了简要论述,包括任务空间功能模型、综合自然环境建模、多分辨率建模、基于多智能体的计算机生成兵力建模、复杂大系统建模与仿真的VV&A、仿真支持环境、基于网格技术的网络中心战仿真等.在作战仿真研究过程中,应建立一个综合虚拟战场支撑环境,将作战仿真所有共用部分建成一个平台,在此基础上开发各用户为某种目的的仿真应用.     

基于模糊推理的人工鱼嗅觉感知研究

“人工鱼”利用人工生命方法实现计算机动画。为了丰富人工鱼的感知能力，提高对自然鱼的逼真动画效果，文章在分析“自然鱼”嗅觉机制、参考“机器鱼”感知系统的基础上，研究并实现了人工鱼的虚拟嗅觉感知．首先在人工鱼体系结构基础上建立了人工鱼嗅觉感知模型，并仿照生物嗅觉形成机理设计了三层嗅觉识别模型，采用基于主成分分析的模糊推理方法实现了嗅觉感知．经动画仿真，得到满意结果。嗅觉感知的研究和实现为人工鱼多感知融合系统提供了基础，也可为机器鱼嗅觉研究提供软件仿真平台。     

面向效能评估的导弹攻防系统仿真框架

基于HLA的导弹攻防系统仿真是导弹效能评估的有效辅助手段。不同的导弹类型、不同的评估方法会对仿真系统的设计有不同的要求，但也有很多相似之处。综合考虑这些异同，建立了一种面向效能评估的通用性较强的仿真框架。按照攻防系统的功能模块划分仿真节点，研究了节点间的信息交互，并据此设计了联邦对象模型，开发了联邦成员程序框架。该仿真框架在横向和纵向都有良好的适用性和扩展性，能满足多种类型的导弹，不同模型粒度的仿真需求。     

基于HLA的鱼雷武器性能仿真系统及其VV&A研究

讨论了高层体系结构(HLA)技术应用于鱼雷武器性能仿真的需求和关键技术以及该仿真系统的VV&A:(1)建立精确的武器系统仿真模型;(2)解决实时性问题;(3)建立有效的VV&A技术保障。在基于HLA的鱼雷武器性能仿真系统的FEDEP开发过程中利用Labworks工具集辅助进行FOM/SOM校核、互操作性校核以及联邦测试等VV&A过程,采用主观判断分析、软件测试和频谱分析等方法对鱼雷控制系统模型、弹道模型和自导系统模型进行了校核与验证,提高了HLA仿真试验结果的可信度。     

装甲战车训练模拟器综合显示终端仿真系统设计与实现

采用模拟器进行数字化武器装备的操作训练是当今信息化装备发展的需要,综合显示终端仿真系统是装甲战车训练模拟器中重要的组成部分.基于实装通过在PC机上VAPS平台和VC 开发环境相结合来构建仿真系统,可以降低设计成本,缩短设计周期.介绍了仿真系统的结构、设计思想和实现方法,给出了系统组成框图和开发流程,重点研究了仿真界面显示和外部驱动程序等关键问题,实现了某型装甲战车训练模拟器综合显示终端仿真系统,满足了装甲车辆综合显示终端信息化训练的需要,具有较高的军事和经济价值.     

联合作战武器装备体系演示验证仿真系统研究

面向信息化条件下联合作战武器装备体系演示验证仿真需求,提出了一种可以实现异质模型与多模拟系统的互联与联合仿真,支持在战区作战体系大环境下,对联合作战武器装备体系的概念、方案与作战运用进行一体化演示与综合实验评估验证的仿真系统设计方案,并对系统设计实现中的若干关键问题进行了讨论。     

虚拟毛笔模型研究综述

毛笔是传承中国传统文化不可或缺的载体,虚拟毛笔模型的研究主要是对真实毛笔的艺术表现效果用计算机进行模拟,也包括对毛笔外形建模。基于对毛笔特点的归纳分析,对近20年来虚拟毛笔模型的研究历程及主要建模方法做了综述,详细介绍了几种典型的虚拟毛笔模型,归纳了它们的建模思想,总结了各自的特点,并讨论了与毛笔建模相关的纸笔交互及墨扩散效果问题,最后结合实际应用与研究提出了虚拟毛笔今后的发展方向。     

基于简化活性污泥数学模型的污水处理仿真研究

现有的活性污泥数学模型结构复杂、参数众多，直接用于污水处理的系统仿真有一定的困难。针对这一问题，对活性污泥1号模型ASMI面向应用进行合理的简化，得到适合描述活性污泥推流式工艺碳去除过程的模型ASP-CR．该模型的组分、反应过程和参数的数量都大大减少，并对溶解氧组分进行了特殊处理一用现场的测量值代替预测值。基于试模型建立了污水处理仿真系统，解决了数据转换和参数校正的问题．通过对海城污水处理厂处理过程的实时模拟，验证了系统的正确性和实用性。     

基于SMP2的复杂系统生成式仿真建模方法

复杂系统仿真迫切需要能够同时支持多领域分别独立针对性建模和全系统统一集成仿真的方法. 将当前用于复杂系统仿真的建模方法分为统一型、组合型和生成式三大类, 分析指出生成式建模方法具有较之其它方法的独特优势, 有望解决复杂系统仿真建模面临的问题. 研究了当前仿真领域应用的各类生成式建模方法存在的不足. 提出了以仿真模型可移植性标准(SMP2)为基础, 综合利用生成式建模方法的两大流派-模型驱动架构(MDA)和模型集成计算(MIC)-的先进技术和规范, 构建复杂系统生成式仿真建模方法的研究思路. 分析了其中的多领域生成式仿真模型公共表示规范、各类仿真形式体系到SMP2的映射与模型变换以及面向领域的仿真建模工具的自动生成等三大关键技术问题. 设计了生成式仿真建模一体化支撑环境的体系结构, 介绍了其中已经完成的工作和下一步的重点.     

离散事件系统VIS的展现方法、交互方式及概念框架

本文分析讨论了离散事件系统可视交互式仿真建模方法学中的三个关键问题：系统状态的图形动画展现方法，仿真过程的人机交互方式和系统模型结构的概念框架．最后用实例讨论了如何在计算机上实现概念框架的问题．     

一维流体相变过程的统一分布参数模型及数值仿真方法

流体流动相变系统在工程领域具有十分广泛的应用。针对流体相变系统动态过程仿真模型所存在的几个主要问题，建立了一维流体相变系统动态过程的统一分布参数模型。给出了一种基于流体质点追踪思想的解析．数值混合仿真方法，有效地解决了此类系统现有动态仿真模型中难以避免的数值稳定性问题、仿真模块频繁切换问题和工质相变点瞬态位置难以准确确定等问题，从而为一维流体相变系统提供了一种十分有效的建模及数值仿真方法。     

复杂系统的可执行模型仿真方法研究

针对复杂系统早期验证评估过程中,由于模型不可执行造成的问题,提出了一种复杂系统可执行模型仿真方法。从复杂系统的精确模型定义入手,将复杂系统模型分为结构模型和行为模型,扩展fUML元模型得到复杂系统的可执行元模型,使用这些元模型来构建复杂系统的可执行模型,并为可执行模型定义了行为语义。为了支持可执行模型的仿真,设计了相应的仿真执行系统,定义模型仿真所需要的仿真语言和执行规约,将行为模型转换为可执行的进程项,依据执行规约对进程项进行仿真执行来实现复杂系统的可执行模型仿真。最后以区域防空系统为例说明了方法的可行性。复杂系统; 可执行模型; 可执行模型代数; 模型验证