C4ISR/仿真互操作技术参考模型应用

C4ISR/仿真互操作技术参考模型是对采用不同技术和标准的C4ISR系统与仿真系统实施综合信息管理、交互操作所建立的模型,主要解决不同系统间互操作所存在的问题。其对指导C4ISR系统与仿真系统的建设有着重要的意义。对C4ISR/仿真互操作技术参考模型进行了介绍,着重通过对统一空情仿真演示系统的分析与设计实现对C4ISR/仿真互操作技术参考模型进行实际应用研究,以探求展现技术参考模型对C4ISR系统与仿真系统建设重要指导的过程。     

C4ISR仿真系统动态演化机制

以基于代理技术的C4ISR仿真系统为研究对象,重点研究通过基于事务的动态依赖关系确保仿真系统的一致性.首先,为保障演化系统的事务一致性,通过静态分析方法获得基于事务的动态依赖关系;然后,针对动态演化的执行,设计了一个动态配置平台来管理动态演化操作并恢复演化系统状态,在此基础上,提出了一个基于代理的C4ISR仿真系统模型,基于该模型设计的C4ISR仿真系统具备动态演化的能力;并通过项目的实施验证了所提方法的可行性和有效性.     

仿真环境与C4ISR系统交互技术研究

建立了仿真环境与C4ISR系统交互活动模型和功能接口模型,对实现交互功能的关键技术进行了研究,建立了仿真实体与C4ISR系统进行交互的对象匹配过程和算法以及仿真代理的软件体系结构。研究成果已在实际系统仿真测试环境中得到应用和验证。     

基于XMSF的潜艇战术训练仿真系统分析与设计

针对HLA在潜艇战术训练仿真系统中的局限,提出了基于XMSF潜艇战术训练仿真系统的设计方案.首先概述了XMSF,然后根据潜艇战术训练仿真系统的功能需求,分析并设计了仿真训练系统实现中的关键技术,包括系统模型库设计、仿真系统与C4ISR系统的集成、搜索引擎、网络服务质量、中间件设计等.     

C4ISR体系对抗仿真中的信息优势度量

针对C4ISR体系对抗仿真中信息优势能力评估的需求,提出了一种定量度量C4ISR系统信息能力和信息优势之间关系的数学框架,并依据该框架导出了基于战场态势感知能力的信息优势能力度量模型.最后分析了C4ISR体系对抗仿真的制信息权评估结果.     

基于分布式仿真的C4ISR效能评估系统设计与实现

C4ISR是取得信息化战争中信息优势的根本保障,评估其对作战结果的影响是一个具有挑战性的难题。依据C4ISR系统作战效能评估的需求提出了基于战场实体的C4ISR体系对抗仿真评估系统总体结构,重点研究了对抗条件下C4ISR系统作战效能评估指标体系和评估模型。针对仿真实现的需要,分别建立了信息优势和决策优势定量化度量公式,给出了信息优势和决策优势评估算法。最后,结合具体战役作战想定分析了仿真评估结果,验证了评估模型的合理性、有效性。     

基于面向服务的通用任务规划仿真集成方法研究

采用基于Service oriented architecture(SOA)的集成框架实现了仿真环境中无人机系统的通用任务规划模块功能的集成.给出了具有系统之系统特点的多无人机综合仿真环境UAVSSE体系结构设计和多层次集成方法.将任务规划功能模决抽象为任务规划服务,基于Web Services技术实现通用的任务规划服务封装.利用注册、发现和绑定机制,任务规划功能能够动态地集成进仿真运行,并能为多架无人机和多个地面系统的仿真提供任务规划服务.通过综合仿真环境中的原型系统验证了相关技术,结果表明基于面向服务方法的任务规划集成能够为多UAV仿真环境提供有效的任务规划功能集成,弥补了HLA在构建动态"系统之系统"仿真中的不足,并能为未来的仿真系统和真实UAV一体化运行提供借鉴.     

C4ISR系统体系结构的仿真验证方法研究

C4ISR系统体系结构设计在系统研制中的地位和作用越来越受到重视,体系结构设计的质量将直接关系到系统开发的成败.体系结构验证是利用体系结构产品,将其转换为可执行模型,通过分析可执行模型的执行过程和结果,从而验证评估体系结构设计质量的方法.文章研究了体系结构验证的基本思路,利用现有的组件化建模仿真技术与环境,以部分C4ISR体系结构产品为基础构建仿真系统,通过仿真实验来进行体系结构验证,从而为体系结构验证提供技术支持.     

C4ISR与作战仿真系统的集成模式研究

当前作战仿真系统与C41SR之间的互操作性,业已成为研制C4ISR系统的装备研究机构和军事仿真界共同关注的热点.首先从项层概念上分析了两类系统之间的互操作技参考模型,然后从案成体系结构的视角进行了四种渐进集成模式的研究,最后通过对这四种模式的综合比较,明确了最佳的综合集成体系结构.     

C4ISR系统总体方案规范化建模方法研究

提出了一种C4ISR系统总体方案规范化建模方法,该方法是将规范化的系统描述与建模方法和基于建模与仿真的系统分析、评估与优化方法相结合,共同用于系统的总体方案设计活动中,以解决系统需求向系统设计与实现的平坦过渡问题。阐述了C4ISR系统总体方案规范化建模与仿真分析过程,并重点对系统建模语言Sys ML及系统方案元模型的构建进行了深入研究。     

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.     

基于SOA的分布并行SMP2仿真体系结构研究

为了提高SMP2模型在分布式环境下的互操作与可组合性,提出了基于模型驱动架构的分布并行SMP2仿真体系结构。针对分布式环境模型组合的特点,提出了基于代理的SMP2仿真模型分布式组合方法。针对在分布式环境下进行模型调度的两个问题,提出了基于时间管理器和消息管理器的仿真模型分布式并行调度方法。设计实现了原型系统,包括基于空消息的异步仿真协议时间管理器、基于WebService的消息管理器、仿真控制管理器和仿真应用客户端。最后并以导航系统DOP分析仿真为例,验证了方法的可行性,并讨论了下一步研究方向。

Abstract：

To enhance the interoperability and composability of the Simulation Model Portability Standard 2 （SMP2） in distributed environment, a simulation architecture based on Service-Oreinted Architecture （SOA） was promoted. To satisfy the composition and schedule requirment under destributed environment, a proxy-based model composition method and a model schedule method based on time manager and message manager were studied. A prototype system was designed and implemented, including CMB-based time manager, web-service-based message manager, simulation control manager and simulation client. Finally, an application of Navigation System DOP analysis simulation demonstrates the validity and feasibility of the method.     

基于云计算理念的网络化仿真框架研究

针对传统高层体系结构HLA存在的不足,借鉴云计算的理念,结合HLA Evolved规范,采用面向服务的架构SOA,提出了一种基于云计算理念的网络化仿真框架,并对框架中涉及到的资源池构建、RTI服务化、联邦成员服务化、错误恢复策略以及仿真服务动态发现与匹配等关键技术进行了研究.初步实现了云计算、SOA与HLA的结合,提高了HLA的互操作性,扩展了HLA的应用范围,丰富了仿真系统的客错机制,解决了仿真服务的自动发现与匹配问题.通过一个实例进行了仿真测试,验证了框架设计方案的可行性和有效性,为大规模作战仿真的实现提供支撑.     

面向服务的C4ISR系统仿真应用集成研究

新一代C⁴ISR系统在以网络、服务为中心架构的复杂环境中演进发展,对其仿真应用提出了更高的要求。基于面向服务架构(service-oriented architecture, SOA)的思想,构建了面向服务的C⁴ISR仿真应用集成体系架构（CSA-SOA）,在该架构基础上设计了仿真应用集成的动态组建过程;描述了仿真应用集成运行的几类关键支撑服务;应用XML语言设计了仿真服务组件和仿真应用的描述规范,同时对仿真运行过程中服务之间的交互与时序关系进行了描述。最后,在某作战指挥系统的集成联试中应用CSA-SOA,通过该服务架构和运行机制,实现了C⁴ISR系统仿真应用的有效集成和无缝连接。     

面向服务的分布式建模仿真框架研究

HLA为分布式建模仿真提供了技术支持，但只限于局域网的仿真应用。面向服务架构SOA提供了一种新的分布式计算模式，支持跨平台、互操作性和重用性。设计了一个面向服务的分布式建模仿真框架（SoDMSF），提出资源层、建模层、服务发布层和仿真运行平台层的4层仿真体系结构，以支持面向服务的分布式仿真建模集成环境．研究了该框架的组成结构、关键技术，实现了原型系统。该框架使得分布式仿真系统具有更好的可扩展性，便于实现仿真模型／系统的重用。     

一种基于HLA Evovled的云仿真技术研究

针对现有HLA仿真资源难以与Internet共享使用的问题,借鉴云计算的思想,采用HLA Evolved相关的技术改进,提出了一种基于HLA Evolved的云仿真的体系结构和框架实现方案;研究了用于Web服务的RTI组件、模块化FOM/SOM对象模型和WSDL API函数等HLA Evolved技术,解决了基于多层语义的服务注册、发现、组合和平台的监控、预测及基于Hadoop的分布式存储、仿真技术;完成了一种战术通信网系统的云仿真测试实验,证明了基于HLA Evolved的云仿真设计方法的可行、有效。     

面向服务的钢铁生产计划仿真平台

为了从系统的角度验证炼钢、连铸、热轧生产计划编制模型、算法及计划编制流程,基于面向服务的软件结构体系,提出了钢铁生产计划仿真平台的框架,该框架分为计划层、调度层、仿真层、数据接口层、数据服务层、协调层,并给出平台的网络结构。采用O/RMapping技术结合CodeSmith实现数据接口层,Web Service实现计划层、调度层、仿真层功能,Agent实现协作层。以炉次计划模型、连铸计划模型、中间包计划模型为例验证仿真平台的可行性,并为工程化、产品化软件奠定基础。     

基于SOA和MDA的模型重用和组合技术研究

基于复杂产品总体设计部门的模型重用和组合需求,总结了现有的模型重用和组合方法在支持复杂产品总体设计上存在的不足.结合产品设计模型的特点提出了基于面向服务架构(Service-Oriented Architecture,SOA)和模型驱动架构(Model DriVen Architecture,MDA)的模型重用和组合方法,设计了组件模型的接口规范和组合模型描述规范,并在此基础上实现了组合模型代码的自动生成算法.最后将该方法应用于一个基于Web Service的分布式仿真动态组合框架,并给出了相应的应用实例,验证了方法的技术可行性.     

面向服务的航天发射场信息化基础框架

为提高航天发射场试验任务能力,需研究航天发射场各类信息化应用之间的互联、互通问题.分析了“信息孤岛”产生的原因;提出了面向服务的航天发射场信息化基础框架,详细阐述了该框架的总体结构、功能体系、技术体系和应用模式构成;设计了基于基础框架的数字发射场应用系统.信息化基础框架强调软件设计的重用性和系统的可扩充性,支持各种服务的动态装配和松耦合集成,可为发射场信息资源集成与共享、服务构件设计、快速便捷搭建信息系统提供组合式、“即插即用”式的架构支持.