作战想定的形式化表述方法研究

作战想定是作战仿真中军事与技术沟通的桥梁,需要通过形式化的方式进行有效的表述.从作战需求和仿真系统开发技术出发,通过分析抽象提出了作战想定形式化表述的W5(Who, When, Where, What, hoW)原则,并进而对作战单元的时空运动和使命任务规划方法进行研究,提出了一种基于原子条件和原子行为的任务规划方法,最后介绍了采用这一研究结果开发实现的一个作战仿真系统.     

基于语义匹配的作战体系仿真想定生成方法

针对传统的想定建模方法耗时长、成本高的问题,为了实现作战体系概念模型数据到仿真想定的数据映射重用, 提出一种基于语义匹配的作战体系仿真想定生成方法。首先,基于网络爬虫技术获取武器装备的参数信息, 构建了作战领域知识库。在此基础上, 提出了新型的混合式语义匹配方法以提供仿真想定的数据来源, 根据自然语言数据库WordNet开展调参实验确定算法参数, 通过对比人工打分结果有效提高了算法的可信性。在确定了概念模型与仿真想定的数据映射关系后, 给出了仿真想定的生成方法。最后, 通过编队突防仿真应用案例, 验证了该方法的可行性。     

一种基于军事概念模型的想定生成方法

想定是作战模拟的基本依据,任何一个成功的作战模拟模型都是建立在成功的想定基础之上的.实践表明,想定的拟制工作非常复杂、费时,提出了一种基于军事概念模型的想定生成方法,实现了军事人员在开发想定的同时完成了仿真运行前的数据资源准备工作,提高了仿真的开发效率,保证了仿真的真实性.     

军事想定数据挖掘技术研究

针对当前作战仿真领域中存在的不能充分理解和使用想定的问题,根据作战仿真工程的需要,提出了一种利用数据挖掘技术帮助理解和使用想定数据的方案.对想定数据的挖掘是文本挖掘的具体应用,其基本过程包括建立语料库、增加词典库、确立特征匹配规则、设计分类学习算法、形式化描述挖掘结果等五个步骤,设计了想定挖掘的工作流程,确定了想定挖掘的基本目标,并根据挖掘过程的特点和技术需求探讨了想定挖掘面临的各项关键技术,对进一步实施想定挖掘的研究具有重要意义.     

有人机/无人机编队协同任务分配方法

任务分配方法是任务控制过程的重要组成部分,是编队协同作战指挥策略的关键。以合同网协议(contract net protocol, CNP)和多智能体系统（multi-agent system, MAS）理论为基础,建立了有人机/无人机编队MAS结构和基于投标过程的任务分配模型,将任务优先权引入任务分配模型中,可以实现预先任务分配和执行过程中动态任务分配,保证动态环境下编队整体分配效能较优。针对作战想定进行了仿真计算,结果表明,基于CNP和MAS理论的有人机/无人机编队协同任务分配策略具有良好的预先任务分配和实时任务分配效果,能够满足编队作战任务的需要。     

基于ABMS的体系效能评估框架研究

分析了基于信息系统武器装备体系基本特征和仿真评估要求,研究了基于Agent建模仿真(Agent based modeling and simulation, ABMS)方法的体系效能仿真开发和评估过程,针对基于信息系统武器装备体系仿真评估的要求,建立了由体系效能评估准备、联合作战想定编辑、ABMS体系仿真引擎、作战过程表现及战果统计,以及体系效能综合评估等组成的体系效能评估技术参考框架,并通过开发相关系统验证了框架的合理性和实用性。     

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。     

基于仿真实验的联合作战能力评估方法初探

分析了现有作战能力评估方法的不足与局限性,以仿真实验评估方法作为联合作战能力的评估方法,阐述了该方法中评估指标体系的构建、联合作战想定空间的选取、联合作战仿真模型体系的构建与选取、仿真实验结果的统计分析以及联合作战能力影响因素分析等关键内容。基于仿真实验的联合作战能力评估方法实用性和可操作性强,对分析、评估联合作战能力具有重要参考价值。     

基于Web的作战模拟系统中数据共享方法研究

面向指挥一体化联合作战仿真,根据新一代可扩展建模与仿真框架标准的要求,将Web技术和面向服务的体系架构应用到分布式仿真系统之间的互联互操作已经成为一个新的潮流.首先介绍了传统基于HLA/RTI标准的作战模拟系统中数据共享的方法,分析了其实现的原理.针对其存在的不足提出了一种基于Web的作战模拟系统动态数据共享方法.重点阐述了动态数据共享方法原理,仿真数据代理(Simulation DataAgent,SDA)的结构、SDA的实现方法和主要工作过程等内容.最后给出了一个基于Web的作战模拟系统应用实例,总结了该方法的优点和发展前景.     

基于判别矩阵的潜艇作战态势认知决策建模方法

潜艇作战具备复杂环境中的动态博弈对抗特点,作战人员的态势认知与决策行为对潜艇作战效能有着重要影响。针对潜艇交战级作战实验中的态势认知决策建模难题,在分析态势认知决策过程的基础上提炼表征变量集合,提出基于判别矩阵的潜艇作战态势认知决策建模方法,并以某型潜艇交战级对抗为例研究给定想定条件下的态势认知决策过程,验证了方法的可行性和有效性。建立的模型能够有效刻画作战人员认知决策过程,支持潜艇作战实验中的交战机理和制胜机理研究。     

数据耕耘:一种基于协同的探索性仿真分析方法

战争系统是一个典型的复杂系统,信息化战争的研究需要复杂性理论的指导,需要新型的战争模拟手段。数据耕耘是一种有效的探索分析战争复杂系统的方法。介绍了数据耕耘的产生原因、基本概念、研究方法。描述了数据耕耘的基于多领域专家的协同工作环—想定创建环和参数空间执行环。分析了支撑数据耕耘的基于问题建模、提炼、可视化多维数据分析以及高性能计算等关键技术,讨论了探索性仿真分析方法与数据耕耘的关系。     

多元精馏体系仿真中的问题及对策

多元精馏体系是典型的多变量系统,而且各变量之间关联严重,对其进行动态建模和仿真,协调各变量之间的关系,有利于先进控制的实施,因为其动态机理模型十分复杂,在其系统建模、模型求解、仿真平台的开发中存在较多的问题,针对这些问题,从实际应用和机理分析出发,将模型中重要状态变量温度的代数方程表达式替换为微分方程形式,更好的反映了精馏塔的动态特性,合理选择了系统模型和微分方程的求解方法,并进行了探讨,开发了与之对应的基于MATLAB/SIMULINK的乙烯精馏塔动态仿真平台,并取得了较好的仿真效果,提高了计算效率而且计算精度合理。     

基于扩展时间影响网络的作战任务效能计算方法

由于战场环境的复杂性,作战任务与作战目标间通常存在动态不确定的因果影响关系。目前,传统的解析模型及作战模拟方法在计算作战任务效能时,存在因果建模能力不足,运行效率低下的问题。通过引入时间影响网络,并利用循环弧和强度参数扩展其时间约束,进一步表达了作战行动间异步和同步关系,提出了一种基于扩展时间影响网络的作战任务效能计算方法。在一定作战想定背景下,结合登岛作战任务示例验证了该方法的可行性和有效性。     

面向应急观测的虚拟星座任务规划技术

虚拟星座为充分利用卫星资源提供了一种高效的解决方案。首先研究设计了任务与资源管理、任务与资源匹配、协调与任务规划的三层协调运行机制,建立了基于多智能体的三层动态交互式体系结构模型;然后通过基于改进合同网协议算法模型,研究虚拟卫星协同任务的招标对象筛选策略、协商合同投标方法、协商合同评标方法;最后针对海上目标监视搜索场景构建仿真实验用例,仿真结果验证了虚拟星座的运行机制和体系结构的合理性、可行性与基于扩展合同网协议的虚拟星座任务规划算法的有效性和正确性。     

基于MAS的多UAV协同任务分配设计与仿真

对多无人机UAV（Uninhabited Aerial Vehicle）协同任务问题,提出了基于多智能体系统MAS（Multi-Agent System）的系统框架;对多UAV协同目标分配问题建立了数学模型,提出基于Agent的分布协同拍卖的动态任务分配算法,通过多Agent拍卖实现目标分配;建立了多UAV仿真系统,基于HLA/RTI和知识共享与操作语言KQML（Knowledge Queryand Manipulate Language）实现多UAV系统中各Agent的交互;仿真系统能方便有效的仿真多机协同问题,对目标分配问题的仿真结果表明,目标分配算法具有良好的优化效果和时间特性,能够满足一般战场的实时性需求。     

一种三相并联有源滤波器的仿真研究

针对广泛使用的非线性负载产生谐波和导致功率因数较低的问题，在建立三相并联型有源电力滤波器数学模型的基础上，把滑模变结构控制和模糊控制趋近律相结合，设计了一种基于模糊滑模变结构控制策略、用于抑制电网谐波、提高负戴功率因数的三相并联型有源电力滤波器。模糊滑模变结构控制方案不仅消除了滑模变结构控制固有的高频颤动现象，对模型不确定性和外部干扰具有较强的鲁棒性，而且改善了系统到达段的品质，同时跟踪误差可收敛到零的一个邻域内。通过仿真对该控制模型进行了验证，结果表明，方案切实可行，系统具有良好的动静态性能。     

Computer Simulation Within Action Research: A Promising Combination for Improving Healthcare Delivery?

Action research (AR) is increasingly being used to study the improvement of healthcare delivery. Ensuring that all the stakeholders in the AR are willing to take action, however, can be difficult. Especially in healthcare contexts, action plans may challenge the autonomy of the healthcare professionals and the positions of the different stakeholder groups. Does the use of computer simulation techniques within the AR promote action taking by all the stakeholders? We performed an AR experiment with computer simulation in a university hospital’s emergency department in the Netherlands. A simulation model was designed that replicated the actual healthcare delivery process in the study setting. Together with representatives from the medical and nursing staff and department management, we used the model to discuss improvement actions. The team designed an improvement scenario that fundamentally rearranged the task division between the physicians and the nurses. The promising projections in the simulation model motivated the team to try the scenario in reality. The implementation was successful, although it generated much concerns and discussion. The new task division successfully improved patient length of stay (LOS) in the ED. The results achieved by the single team turned out to have lasting effects on the other stakeholders in the ED. Our AR experiment with computer simulation promoted action taking by all the stakeholders. Computer simulation within AR is a promising combination for improving healthcare delivery.     

基于粒子群优化的无人战斗机编队任务协调方法研究

执行任务时多无人机之间的任务协调是保证无人机具备协同工作能力并且顺利完成任务的关键.将无人战斗机编队的协调过程看成一种动态的任务分配过程,建立任务协调模型,分析任务协调问题的粒子初始化和寻优方法,编写基于粒子群优化算法的任务协调问题程序.对粒子群优化算法参数对任务协调方案的影响进行了仿真验证,结果表明此方法得出的方案合理有效可以满足无人战斗机任务协调问题的要求.     

基于接口的协同仿真在武器系统中的应用研究

静强度设计理论由于不能反映实际任务剖面所承受的交变动载荷,因此具有在很大的局限性,且由于一些武器系统装备时间短,许多零部件没有达到寿命周期,故对其进行可靠性研究及剩余寿命预测有很大的困难。将基于接口的协同仿真与武器系统进行有机结合,对武器系统在不同任务剖面下进行行驶仿真试验,在此基础上对动载荷情况下各零部件其进行寿命预测及结构优化方面的研究。用实例证明了此方法的可行性。基于接口的多领域协同仿真在武器系统中的应用研究,不仅解决了由于武器系统装备时间短、任务剖面复杂而导致技术难题,还紧密的与工程应用相联系,有很重要的实用意义。