基于划分软件安全Petri网的需求形式化验证

为了解决Petri网对复杂软件系统进行形式化验证时在安全性描述、自动化程度和验证效率方面存在的不足,提出一种软件安全Petri网。扩展了库所定义,提出了安全距离及其计算方法,以增强Petri网对软件安全性的描述能力。设计了自动划分子网结合库所安全定级的递归算法,仅对与被验证需求性质相关的划分子模型进行验证以提高验证效率,同时实现库所的安全定级。设计并实现了软件安全性需求自动化建模和验证工具原型,最后给出了在典型安全关键软件--机载除冰软件系统上的应用以说明方法和工具原型的有效性。     

基于贝叶斯网络的概率安全评估方法研究

针对传统的事件树/故障树分析方法的局限性,提出了基于贝叶斯网络的系统概率安全评估方法.该方法采用了一体化的建模思想,将故障树和事件树转化为贝叶斯网络进行分析,不仅可以得到常用的安全性分析结果,还可以得到其他有用的信息,非常便于推理和诊断.而且该方法还可以处理多态、相依、非单调和非确定性逻辑关系,有很强的适用性.通过1个油井平台瓦斯泄漏实例说明了该方法的有效性,并与传统的故障树/事件树分析方法和基于二元决策图的分析方法进行了比较.     

基于Simulink的脉冲多普勒雷达系统建模与仿真

利用计算机仿真技术的可控制性、可重复性、安全性、经济性、无破坏性等特点进行仿真与效能评估,是当前雷达与电子对抗领域研究中的重要手段,为此建立了一个基于Simulink的雷达仿真模块库。当仿真某种雷达系统时,只要从模块库中取出所需要的模块,修改参数后将它们连接起来,就可以迅速地搭建成所需的系统并进行仿真,极大地节省了建模的时间和人力物力。以一个脉冲多普勒雷达系统为例,介绍了搭建系统和仿真的过程。     

基于ADVISOR软件的液力变矩器仿真模块的开发

以三元件液力变矩器为研究对象,基于ADVISOR软件建立了液力变矩器仿真子模块,并与ADVISOR软件中的发动机子模块组装成与其共同工作的仿真模块,提供了模块实现方法,给出仿真实例,得到发动机与液力变矩器共同工作时的输出特性。仿真结果表明,所建立的液力变矩器仿真子模块可用于后续的动力传动系统建模仿真。     

石油化工危险、安全与控制仿真试验平台的结构设计

石油化工危险、安全与控制仿真试验平台应用了半实物仿真技术，是研究石油化工危险与可操作性评价技术的重要工具。本文首先确定了该平台的功能和目标，介绍了总体结构，分析了各子系统所实现的功能。提出了综合应用数字仿真和半实物仿真技术对大型过程系统进行研究的方法。最后对该平台建设过程中涉及的通讯系统、软件集成、实时数据库等关键技术和方法进行了阐述。     

一个面向基坑工程领域的三维仿真模型构件库

基于构件的软件复用技术可以很好地支撑三维仿真系统开发,是解决基坑工程领域三维建模的有效工具。针对基坑工程仿真系统应用,分析了可复用的三维构件模型,重点讨论了该领域构件的表示和检索技术;创建了一个用于管理这些复用构件的构件库系统;最后给出了该构件库系统的一个应用实例。     

基于涌现鉴别的安全性分析

工程上对系统要素潜在危险交互作用的鉴别方法有迫切需求。论述了工程系统安全性是一种涌现特性,指出应将其作为复杂系统问题来开展研究。综合运用复杂性研究成果、功能模拟原理、目标树-成功树建模技术,提出了基于一体化安全风险模型开展涌现鉴别研究的基本方法。结合“阿波罗15号”飞船案例,验证了基于安全风险模型开展涌现鉴别的适用性。研究成果为解决复杂工程系统安全性问题提供了新的思路和分析手段。     

虚拟测量工具的构造与实现

虚拟测量工具是虚拟维修训练中一个重要组成部分，文章从仿真建模到软件模块的实现，较全面地介绍了一种虚拟测量工具构造与实现的方法。首先以万用表为例，详细介绍了如何使用GL Studio仿真建模软件建立测量工具的几何模型和行为模型；在此基础上，运用组件技术开发其组件模块；最后，阐述了虚拟测量工具组件模块的运行和交互环境。     

CGF中的协同行为建模技术

协同行为建模技术是计算机生成兵力的重要研究内容,也是作战仿真中人类行为表示是否准确、仿真结果是否可信的关键所在.根据国内外研究现状和需求分析,针对现有协同行为模型的不足,提出了具有协同行为能力的CGF Agent认知体系结构,设计了协同行为建模框架,重点阐述了各子模块间的相互关系及算关键实现技术.文章最后讨论了协同行为建模技术的发展趋势和应用前景.     

基于分层着色Petri网的装备战场抢修系统建模

讨论了一种基于分层着色Petri网理论建立装备战场抢修系统模型的方法。这种方法是通过引入复杂库所和Petri子网来对原有的装备战场抢修系统模型进行改造，克服了以往用普通Petri网建模的不足之处，使模型变得直观、简单，并有利于模型分析和仿真实现。     

故障树分析技术在软件测试中的应用

针对故障模式判决软件测试用例设计的特点 ,提出了一种利用故障树分析原理 (FTA)和软件测试用例设计等价类划分方法进行故障模式判决软件测试用例设计的新方法。该方法运用FTA原理进行测试用例设计 ,根据故障判决模式画出故障树 ,将该树作为测试用例设计树 ,然后运用故障树原理获得该树的最小割集 ,将此最小割集作软件测试用例的设计的依据。利用该方法进行测试用例设计保证了测试的充分性、测试用例分布的合理性 ,同时依据此方法设计的测试用例辅助生成软件 ,也极大地提高了软件测试自动化水平。     

多组分液体罐区的动态建模与仿真

液体罐区是一个广泛存在的重要工业流程。基于多组分过程状态的一种系统表达结构,首先对罐区流程进行了功能模块的可组装划分,建立了功能模块的严格机理模型,然后借助Simulink的图形建模及微分方程求解功能,建立了一套可用于有温度变化的多组分液体罐区建模与仿真的软件工具。     

并行离散事件仿真中的事件及事件队列建模

并行离散事件仿真软件系统中的事件对象及事件队列的结构、功能、及行为模型要能够支持并行环境中的包括保守、乐观及混合的各种事件处理模式。首先分析并行离散事件仿真系统的运行特点及其特殊技术要求,然后结合已研制开发的并行离散事件仿真系统软件KD-PARSE(KD-Parallel Simulation Environment),给出一种支持事件回退操作的SXO(State Exchange Object)回退框架及双队列事件队列数据结构设计,并通过在多机、乐观事件处理模式下实际运行仿真试验验证了设计的正确性。     

基于事件B的处理器形式化建模方法的研究

针对当前可重定向的模拟器生成平台的需求和现有的处理器模型的缺陷,提出了一种基于事件B的处理器模型EBPM(EventBbasedProcessorModel)。利用事件B中的抽象系统,通过资源、指令和控制三个子模型从结构、行为和时序三方面对处理器进行建模,每个子模型中分别由抽象系统的状态和事件两部分刻画其静态行为和动态行为。该模型不但具有很强的灵活性和扩展性,还支持指令级和周期级两个层次的建模。通过对MIPS处理器的流水线进行形式化建模的实例说明了EBPM的有效性。     

基于Agent的建模与仿真和离散事件仿真的集成应用研究

基于Agent的建模与仿真(ABMS)和离散事件仿真(DES)同属先进的建模仿真模式,都具备一定处理复杂系统问题的能力。ABMS继承面向对象思想,擅长从微观角度着手分析复杂系统;DES沿用传统的面向过程思想,能对复杂系统整体的宏观行为进行分析。二者在功能上具有互补性。在对两种模式深入分析的基础上,本文提出将二者集成应用的思想,扩展了传统DES事件表的结构,提出将ABMS和DES集成应用的完整框架,并实现了一个支持此框架实现的软件平台——absimlib,充分发挥了两种仿真模式的优势,弥补了单独使用其中任何一种的不足,增强了对复杂系统的建模与仿真能力,且结构简单、易于实现和向分布式环境下扩展。最后以一个防空作战的例子证明此方法的有效性。     

n/k(G)表决冗余多阶段任务系统可靠性优化模型

提出采用多阶段任务系统（phased mission systems, PMS）冗余故障树模型和PMS冗余二元决策图（binary decision diagram, BDD）模型来描述冗余多阶段任务系统;通过递归法实现PMS冗余故障树模型到PMS冗余BDD模型的转换,从而得到整个PMS的最小割集;在分析n/k(G)表决冗余模块在PMS中可靠度计算模型的基础上得到整个PMS的可靠性计算模型。以费用最小为目标,构建多阶段任务系统可靠性冗余优化模型,并应用微粒群算法对模型进行求解。算例通过一个三个阶段n/k(G)表决系统来阐述该方法的应用,并验证了模型的合理性及算法的有效性。     

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.     

基于能力组件的作战仿真Agent模块化结构设计

针对目前作战仿真Agent软件实现模块化程度不高、复用性较差和开发效率较低的问题,提出了一种基于Agent能力组件的作战仿真Agent模块化结构设计方法。提出了BDI模型在作战仿真Agent中的实现方式及其能力封装与能力关系的基本概念;基于能力封装,设计了作战仿真Agent能力组件的结构、要素、功能类和执行算法;基于能力关系,设计了基于能力组件的作战仿真Agent通用执行模块的结构、数据模型、功能类和执行算法。以装甲分队平台级仿真Agent的实现为例,验证了方法的可行性与有效性。     

船舶轮机模拟器CAVE系统设计与关键技术研究

设计了一个用于船舶轮机仿真训练的五通道CAVE系统,给出了详细的系统配置。按模块的功能,将软件划分成轮机仿真核心模块、轮机三维仿真模块、轮机二维仿真模块及前台缓存处理模块,并详细介绍了各模块的功能与划分依据。为保证仿真过程中数据与图像的同步,设计并实现了多通道同步机制。给出了虚拟机舱自动漫游算法及交互实体行为模型。该文设计的高度沉浸感船舶轮机模拟器视景系统可有效节约航海教育的实船训练成本。