作战仿真实体组件化建模研究

针对作战仿真实体传统建模方法导致的模型分类标准不统一、模型通用性、可重用性差等现象,在对作战仿真实体要素进行分析和归纳的基础上,提出作战仿真实体组件化建模的设计方法、采用"方案-单元-实体-组件"方式的作战仿真实体管理机制以及采用事件驱动、事件订购和分发方式的作战仿真实体交互机制,为构建良构的作战仿真实体模型,规范仿真实体模型开发,避免低水平重复建设提供技术支撑。     

基于仿真组件技术的CGF系统体系结构和实现

以仿真组件技术为基础,提出基于仿真组件的计算机生成兵力系统体系结构以及实现方法,介绍了CGF在虚拟测试、评估和先进概念体系结构论证中的应用。通过基于仿真组件技术开发计算机兵力的模型,能够灵活生成多种不同种类的兵力模型和适应不同的运行平台。计算机生成兵力的实体模型分解为设备组件、指控组件、作战平台组件和动作行为模型,利用系统高层建模方法的静态结构建模从兵力组成角度描述设备组件、指控组件和作战平台组件的组合和连接关系,基于状态机动态行为建模建立兵力平台的动作行为模型。通过代码自动生成技术生成仿真组件模型并进行测试,仿真引擎按照动作行为模型的状态调度相应的仿真组件,从而产生作战实体的行为。     

基于UML的飞机维修保障仿真研究

统一建模语言(UML)是一种基于面向对象技术的标准建模语言,其不仅可以在软件开发过程中使用,也可在复杂系统仿真中应用。参照面向对象Petri网的建模过程,提出了一种基于UML的仿真建模方法,通过UML状态视图描述各个仿真实体的状态变化,使用顺序图描述消息交互的时间性,并通过协作图连接各个仿真实体。文中将该方法应用于飞机的维修保障仿真过程,并根据所建立的仿真模型,对仿真系统进行了实现,得到了较好的效果。     

基于ExSpect领域模型库的装备维修机构仿真环境构建

应用可执行规格说明语言及工具Exspect,建立了支持维修机构建模仿真分析的领域模型库.该环境支持下,通过可重用组件的安装和实例化,可显著提高维修机构的建模效率.在模型仿真环境中,可自动运行模型,直观分析系统运行特性,并可进行定量分析,为维修保障建模、仿真提供了实用、高效的技术手段.     

通用雷达装备模拟训练系统及其关键技术研究

针对当前模拟训练系统功能单一、型号专用、开发效率低、水平参差不齐等问题，提出了基于PLSE（Product Line Software Engineering）理论的仿真平台概念、通用雷达装备全任务模拟训练系统概念和面向领域的研究方法。建立了外观模型、机理模型、人机交互模型、训练评估模型和系统结构模型的模拟训练系统模型体系，基于此提出了模拟训练系统的四种典型模式。攻克了全任务模拟训练系统研发中的四项关键技术：①提出并实现了面向维修案例的故障建模、仿真和评估方法；②采用USB（Universal Serial Bus）技术建立了基于实装专用部件的人机交互设备通用设计方法；③应用分布仿真高层体系结构HLA／RTI解决了模拟训练系统中的紧耦合交互问题；④建立了基于组件技术的模型规范和软件体系结构，实现组合式的仿真应用构建模式。最后介绍了针对通用雷达装备领域构建的仿真平台和一种虚拟式全任务模拟训练系统。     

基于WEB的建模与仿真(M&S)系统研究

基于WEB仿真是解决已有仿真软件不可移植、缺乏互操作等缺陷的有效途径，对于研究仿真软件的集成与重用具有重要意义。文章首先介绍了当前国际上流行的基于WEB的建模与仿真系统的三种实现类型。对其广泛采用的实现技术-基于COM/DCOM规范的ASP技术和基于CORBA规范的JSP技术的优劣势进行了分析，景德镇于微软软件产品的巨大市场优势，作者从Widnows平台应用的角度，采用组件技术对基于WEB的建模与仿真系统的结构及其组件进行了研究与划分，并以离散事件系统仿真为例，采用ASP技术和ActiveX技术构建了仿真系统软件的三层体系，并将各组件设计为不同类型的ActiveX控件形式。     

多分辨率建模在航母战斗群作战仿真中的应用研究

多分辨率建模(MRM)可较好地从不同角度不同层次描述战场实体和行为过程,被认为是现代作战仿真的一种有效方法.运用该方法对航母战斗群的作战仿真问题进行了研究.首先介绍了多分辨率模型、主要多分辨率建模方法及聚合解聚的工作程序,进而分析了多分辨率建模应注意把握的几个问题,阐述了应用多分辨率建模法研究航母战斗群作战仿真的必要性,然后使用三个抽象层次——作战层、战术层、技术层对航母战斗群进行建模,并应用聚合解聚法对位置、战损及作战效能三个要素进行了映射示例.     

基于Agent的体系对抗仿真建模方法研究

面向信息化战争的武器装备体系对抗仿真，从复杂系统建模的角度对传统系统仿真建模方法提出了严峻挑战。因此，需要以CAS理论为依据，研究新的武器装备体系对抗仿真建模方法，以适应信息化战争模拟的需要。为此，我们在分析体系对抗仿真需求的基础上，从基于Agent的体系对抗仿真建模概念、仿真建模概念框架、仿真建模策略，基于Agent的体系整体“涌现”行为建模等问题入手，探讨了基于Agent的体系对抗仿真建模方法问题，并结合体系对抗仿真实验，研究了基于Agent的实体行为建模、实体交互建模和实体模型结构，提出了基于Agent的体系整体“涌现”行为建模思想和建模规范。     

基于HLA的坦克装备综合保障建模与仿真

为了解决装备综合保障系统仿真效率低、模型可重用性和可扩展性差,以及分布式协同建模环境不完善的问题,提出了基于HLA的装备综合保障建模与仿真系统框架以及建模流程,建立了某坦克师的装备保障模型并仿真,获取了保障系统的主要性能参数,模拟了装备的综合保障.既提高了装备综合保障仿真系统的建模效率以及仿真能力,又增强了模型的可重用性和互操作性.     

聚合级实体仿真中的若干关键问题分析

随着仿真规模的不断扩大及可信性要求的不断提高,聚合级仿真也越来越受到大家的重视。指出了聚合级实体实际上是一个相对的概念,在应用上应有一定限制;分析了聚合级实体仿真的特性,对聚合、组合及分解、解聚等概念进行了辨析;介绍了多分辨率建模中模型选择的三种方法,分析了它们的优缺点,重点指出了目前应用较广泛的多重表示法的不足之处;最后,从战场环境、物理模型、指挥控制和保障过程四方面指出了聚合级实体仿真中还存在的问题及下一步的研究方向。     

基于Creator的飞行视景三维模型数据库优化技术

根据飞行视景仿真中三维建模的特点和要求,利用Creator强大的可视化建模功能和模型数据库优化技术,从调整模型数据库层级结构、减少模型复杂度和减小模型文件尺寸等几个方面着手,创建飞行视景仿真中所必需的飞机/导弹、座舱仪表和地形等典型对象的三维模型,在模型的复杂度和逼真度之间进行平衡,通过某飞行模拟训练系统软件开发中三维模型优化前后运行性能参数的对比,表明了优化建模的必要性和该建模技术在普通PC平台上支持飞行视景实时仿真的可行性.     

基于SIMPROCESS的海上输送转运系统仿真建模

转运是一种重要的运输方式.针对一个来自军事实践的现实的海上输送转运问题(STS),根据问题的特点,进行了求解分析,利用SIMPROCESS仿真软件平台,研究了转运系统(STS)的仿真建模方法.仿真模型由与实体和资源有关的若干活动构成.研究表明提出的方法对一大类(比如区域)交通系统仿真建模具有实用价值.     

复杂工程的建模仿真方法

提出了一种针对复杂工程的建模和仿真方法。比较复杂工程和复杂系统的异同，以及复杂工程仿真和一般工程仿真的区别，由此总结出复杂工程仿真的特点和要求。提出根据面向人员以及所用方法论的差异，将复杂工程的建模分为两个阶段，在第一个阶段中采用层次化的任务建模方法，面向实际工程人员，第二个阶段中采用模块化的实体行为建模，面向仿真技术人员。通过对仿真建模任务的区分，由各自擅长的人员完成，并通过层次化和模块化方法的采用，降低复杂工程仿真建模的复杂度，形成一种适合于复杂工程的仿真方法。     

组件化的变结构Petri网建模仿真方法

Petri网模型建立后,其结构相对固定,不易描述实际系统结构的动态变化。借鉴软件组件的设计思想,提出了组件化的变结构Petri网的描述规范、组合机制和仿真方法,实现了仿真运行中Petri网结构的动态变化。该方法增强了Petri网模型的重用性,支持层次化建模,便于实现与其他模型的集成,提高了Petri网的建模仿真能力。     

战争系统基于Agent建模若干问题的讨论

在笔者前期研究工作的基础上，对战争系统Agent建模的若干问题——与传统建模方法的区别、建模理论、实体与Agent、仿真平台相关问题等进行了深入的讨论。研究表明，基于Agent的建模方法在某种程度上优于传统的基于解析公式的建模方法，为战争模拟所面临的典型复杂问题——战争问题分解、战争问题求解、模型颗粒度问题、聚合与解聚问题、实体能力问题和损耗模型问题等的解决提供了新思路和启迪，其将有望成为战争复杂系统建模仿真的突破口。     

一种基于可变规则的松耦合实体建模方法

作战实体建模是当前作战仿真领域的研究热点,提出了一种基于可变规则的松耦合实体建模方法,从实体、任务、行动、交互、事件和规则角度,给出了基于可变规则的作战实体模型架构及模型内外部的交互机制。在此基础上设计了作战实体模型运行框架,规范了实体模型统一调度机制,解决了实体建模作战行动规则耦合过紧和模型可信度不高问题,大大提高了作战实体模型的重用性、扩展性和逼真性。     

基于SEBS-TOMS分层组合框架的导弹武器系统可用性建模与仿真

研究部署与任务期间导弹武器系统可用性建模方法与仿真实验设计。阐述了可用性概念,明确了量化指标,构建建模与仿真(modeling and simulation, M&S)一体化框架,利用分层组合的思想,提出了基于体系-实体-行为 状态(system-of-system, entity, behavior, state, SEBS)的可用性建模方法,即以体系组织集成建模为框架,以变结构实体建模为主体,以可用性为中心的行为建模为支撑,以基于故障与战损的可用状态建模为核心,并对模型的形式化描述展开研究。探讨了仿真实验设计的关键技术,提出基于测试 使用-维修-保障(test, operation, maintain, support, TOMS)的实验空间串联分割方法,并对随机变量建模、仿真优化设计、仿真系统可信度评估进行阐述。仿真结果表明,该分层组合评估方法快捷有效,仿真实验设计合理可行,极大地提高了可用性评估和分析的效率,为精确保障奠定了基础。     

基于Agent的卫星体系作战分析仿真框架研究

分析了开展卫星体系作战分析仿真研究的重要性,基于Agent方法进行了卫星体系作战分析仿真建模,把仿真实体高度抽象为Agent实体、设备实体和环境实体三种类型,建立了Agent实体的物理层、信息层和认知层模型。提出了作战分析仿真的实现方案。最后总结了这种仿真框架的特点和长处。     

空间碎片搜索数字化仿真系统的设计与实现

空间碎片搜索数字化仿真系统通过对空间碎片的搜索、识别、定性,建立可跟踪的空间碎片编目表,对保障航天器的安全起到有效的辅助作用。系统中各实体间的耦合关系十分复杂,仿真难度较大,对模型及系统的适用性和可扩展性有很高的要求。采用基于UML的面向对象的分析与设计方法,对系统的用例模型、类模型和行为模型等进行了可视化建模,并在Visual Studio.NET平台上实现了系统。这种方法在空间碎片搜索数字化仿真系统的开发过程中被证明是提高软件开发质量和效率的有效途径。     

一种改进的相控阵雷达信号级建模与仿真方法

传统的相控阵雷达信号级建模方法算法复杂,仿真模型计算量大、运行效率低,严重制约了信号级仿真的广泛应用,针对此问题,提出了一种改进的相控阵雷达信号级建模仿真方法,给出了改进后的信号级仿真模型,并据此构建了仿真系统,仿真验证结果表明,改进后的仿真系统计算效率明显提高,验证了建模方法和仿真模型的有效性、正确性,为相控阵雷达信号级仿真的广泛应用提供了支撑.