基于仿真的采办(SBA)研究与应用对策

在项目技术复杂性日益增加的时代，基于仿真的采办(SBA)技术是一种最好的解决方案。文章介绍了基于仿真的采办的概念，描述了其体系结构及其五个要素：协同环境、国防部，工业部门资源库、分布式产品描述、数据交换格式和协同环境参考系统体系结构，分析了实施这种采办技术的好处，并结合我国实际提出了基于仿真的采办技术和方法研究和应用的对策。     

航空发动机虚拟采办的构建和发展设想

随着飞行器对航空发动机的能力需求和发动机自身技术难度的提高,其研制的风险、周期、成本不断上升,对采办模式也提出了更高的要求。提出将发动机采办过程数字化的思路,从联合需求分析入手,运用多维缩放技术,以虚拟样机各维度的仿真模型为基础,开展一体化仿真,实现对技术方案的评估;以工作分解结构为纽带,建立技术方案、进度和费用等的映射关系,构建发动机虚拟采办的基本框架,实现物理域模型与业务域模型的有效集成,可快速预测进度和费用,提升采办评估的科学性。     

基于Agent的建模与仿真设计模式及软件框架

提出了一种基于Agent的建模与仿真设计模式——ABMS设计模式，阐述了ABMS设计模式的主要内容。该模式的提出有利于在建模与仿真领域以及软件开发界之间建立关于ABMS的对话联系与交流。然后设计了一种包含仿真服务模型和Agent仿真模型的ABMS分布仿真软件框架，该框架将最大限度实现仿真重用，并将支持大规模的基于Agent的复杂系统的分布仿真，包括军事对抗以及空间作战系统的仿真。该框架部分借鉴了HLA的思想，其中的ServerAgent提供底层的通用仿真服务。     

基于Agent的建模与仿真概念化框架

基于Agent的建模与仿真(ABMS)是面向复杂系统的建模与仿真方法学。提出了基于Agent的建模与仿真概念化框架,重点对该框架中Agent模型的概念及模型转化、ABMS综合环境以及模型校核与验证等相关研究内容进行了阐述。结合该框架,对Agent、消息、复杂系统及基于Agent的仿真进行了形式化描述。最后,提出了一个基于Agent的建模与分布式仿真软件框架,介绍了该框架的主要组成部件,并对实现该框架的相关技术以及正在开展的工作进行了介绍。     

基于仿真的采办协同环境研究

首先介绍了基于仿真的采办协同环境概念及其基础；然后，给出了由分布式数据，分布式工具，分布式过程以及分布式人员构成的SBA协同框架；最后，提出了实现SBA协同环境的基本思路-从数据集成，模型集成和过程集成三个层次考虑问题，并指出了难点所在。     

面向虚拟采办的复杂异构系统统一建模方法

针对集团企业大型装备虚拟采办应用中,存在多层次、多方位的模型异构性,以及已有大量专业沉淀,需要提高模型的可重用性和可组合性水平的问题,本文基于一种复杂异构系统统一建模的理论框架,给出复杂异构系统统一建模方法的形式化定义,从可信度分析的角度探讨统一建模方法的自洽性,并从工程化的角度提出统一建模方法的实现方式及其文本描述规范。最后,以某装备虚拟采办为背景,对本文所提出的统一建模方法进行应用验证。结果表明,所提出的统一建模方法可有效支持在集团企业开展大型装备的虚拟采办。     

武器装备效能仿真的可组合建模框架研究

武器装备效能仿真不同于一般的复杂系统仿真, 具备很大的组合建模潜力和迫切的组合仿真需求. 当前的统一仿真协议、统一建模方法、统一模型规范等组合仿真途径主要还是从技术角度出发的, 没有充分结合应用领域的实际, 难以真正实现组合仿真. 提出了基于模型框架实现组合仿真的思路, 通过将领域共性不变知识(DIK)固化为可组合的模型框架, 而应用可变知识(AVK)则可在模型框架基础上通过定制或扩展的方式进行描述. 设计了武器装备效能仿真的可组合建模框架(CMF), 应用实践表明能够明显地提高仿真开发效率, 有力地支持模型级可组合.     

建模与仿真确认框架

确认是建模与仿真校核、验证和确认(Verification,Validation and Accreditation,VV&A)的一个重要组成部分。随着建模与仿真复杂度的增加,传统的确认方法已经不能满足建模与仿真VV&A的需要。介绍了现有的确认概念,分析了建模与仿真的确认框架,重点阐述了确认框架中的一个重要步骤,即可接受性评估阶段的评估指标和评估方法。     

基于风险分担的武器装备采办模型研究

从武器装备采办的理论需求出发,依据委托-代理理论的基本原理,对武器装备采办过程中军方与研制方的风险博弈进行了分析.以Mirrless-Holmstrom模型为基础,建立了基于风险分担的装备采办模型.对该模型的有效性进行了分析,并利用埃奇维斯方框图的直观性对风险分担模型进行了解释,对武器装备采办过程中风险分担问题的影响因素和注意事项进行了分析.结果表明:在非对称信息条件下有效的风险承担方式是双方都承担部分风险,研制方承担部分风险可以达到风险激励的效果,承担风险的大小受风险总量、风险偏好及风险成本的影响.     

基于XMSF的建模与仿真研究

继HLA之后,建模与仿真(M&S)技术如何发展,是当前仿真界正在考虑的问题。美国国防部(DoD)2002年提出了可扩展建模与仿真框架(XMSF)报告[1],对Web技术如何支持M&S进行了深入研究。这一框架使新一代M&S应用的可重用性和互操作性有了进一步的发展。本文阐述了XMSF的概念,在分析HLA缺点的基础上利用XMSF思想对HLA进行了完善,并且就如何利用XMSF进行大规模仿真开发做出了启发性的指导。     

支持追溯分析的武器装备仿真评估框架及应用

针对通常作战效能评估缺乏追因分析的问题，新方法论提出了效能-能力双层指标体系，利用仿真实验数据，采用效用函数法及TOPSIS法，分别对武器装备作战效能及其各大组件能力进行评估，进而追溯分析出武器装备作战效能的影响因素。以装甲装备的军事对抗仿真评估为例，最终的评估和分析结果表明，评估方法可行，评估结果合理可信，的确具有较好的追溯功能。     

基于HLA的武器装备作战效能评估通用仿真框架研究

通过分析当前武器装备效能的实际需求和仿真技术的发展,重点研究了基于仿真的作战效能评估的一般过程,设计了基于HLA的武器装备作战效能评估仿真框架,基于FEDEP模型给出了具体的联盟开发过程,仿真评估系统的联盟设计与运行流程.该仿真通用框架为实现具有可重用、互操作性的效能评估仿真系统提供了参考,同时也适用于在仿真框架下评估武器装备的战术运用.     

基于仿真的武器装备体系作战能力评估研究

武器装备体系作战能力评估问题是当前武器装备体系研究中亟待研究的重大课题。分析了国内外相关领域的发展现状,结合实际,基于仿真,以军事需求、功能分析、指标建立、建模、仿真系统设计为流程,在考虑了作战样式和作战环境情况下,利用仿真手段,研究并提出装备体系的作战能力评估方法。     

基于HLA的兵器靶场协同仿真框架设计

由于武器系统越来越复杂,武器研制过程中的试验费用日益高昂.兵器靶场迫切需要用仿真手段进行靶场试验以提高试验效益.通过对兵器靶场仿真技术发展现状和技术需求进行分析,指出武器系统的仿真试验涉及多个子系统和多个学科领域,提出把协同仿真技术应用于靶场试验.在对协同仿真技术进行分析比较后,设计出了基于HLA的兵器靶场协同仿真平台的框架,并对各组成部分的功能进行了详细阐述,最后总结出了实现协同仿真工具集成的若干方法.     

武器装备能力需求论证的仿真实验分析方法

首先探讨了武器装备能力需求论证问题的基本类型,基本模型等。然后重点研究了基于计算机仿真实验关键技术,以及如何实现武器装备的能力需求论证的问题。这些关键的仿真实验技术包括了:实验设计技术、元模型技术、筛选技术、Bootstrap技术、支撑向量机技术等关键技术。最后,列出了一些需要深入研究的理论问题。     

基于仿真的复杂武器系统作战效能评估框架研究

复杂武器系统作战效能评估是军方和工业方共同关心的科学问题。指出了现有武器装备作战效能仿真评估缺乏面向复杂武器系统的针对性、缺乏以仿真方法为主导的形式化评估框架等问题。采用“性能-效果-效能”分层的思路搭建了基于仿真的复杂武器系统作战效能评估指标体系框架,并进行了形式化研究。该框架综合考虑不同种类的仿真输入、效果指标和效能指标,能够一体化地指导复杂武器系统的作战效能仿真评估工作。结合弹道导弹的作战效能评估进行了案例研究。     

基于视景仿真的某型武器分布式模拟系统设计

以某大型武器实装为背景,介绍了用于模拟训练的半实物模拟系统的设计方案。利用模块化设计方法实现主控计算机与各操作单元的分布式仿真;ADAM-5000系列模块实现各操作单元的指令和数据传输,通过RS-485总线来实现单元间的分布式的检测与控制;采用三通道立体视景系统作为输出界面,采用Creator构建武器和环境模型,在VC平台通过Vega编程实现模型驱动。应用表明该系统在实时性、逼真度、可靠性和效费比等指标方面较传统模拟器材均有较大提高。     

海军武器装备体系对抗仿真系统研究

海军武器装备体系对抗仿真系统是以提高海军武器装备宏观论证质量和效率为目的，以武器装备体系结构优化，战效能评估为主要研究内容的仿真系统，该系统由模型管理分系统，战术推演分系统，战役仿真分系统，综合评估分系统，演示汇报分系统和数据管理分系统六部分组成，本文提出了系统的建设思路和仿真结构，论述了各分系统的主要功能和特点，并对系统与宏观论证研究之间的对应关系进行了分析。     

基于MDA的多层次框架式组合建模仿真方法研究

大规模的联合建模与仿真迫切需要提高模型及仿真的可组合性,组合仿真研究已成为目前仿真界的研究热点之一。通过深入分析组合仿真问题的层次性特征,建立了层次化的组合仿真参考模型。在借鉴MDA方法的基础上,通过提升模型抽象层次、分离建模仿真过程中的关注点,形成多层次的组合建模仿真框架,并基于模型映射机制建立了不同框架之间的约束关系。