基于HLA的潜艇作战仿真平台设计与实现

建立了集潜艇装备仿真、反潜CGF仿真、武器对抗仿真、海洋环境仿真为一体的潜艇作战模型体系,采用HLA仿真体系结构构建了完整的潜艇作战分布式仿真平台,系统提供有效的仿真数据收集、存储及分析功能,可以在＂虚拟战场环境＂中开展对抗条件下的潜艇作战效能评估、作战使用方法研究等工作,系统通过扩展接口可与其他非HLA仿真系统互连从而扩展了研究范围。

Abstract：

A comprehensive simulation model framework was established,which included equipment models,anti-submarine forces model,weapon counterwork model,ocean environment model. A HLA-based distributed simulation system for submarine warfare was built to form a virtual ocean combat space,in which research works could be carried out by the means of counterwork simulation. This system provides the functions of simulation data collect,access and analysis,also this system can interlink with other non HLA systems through extension interface.     

基于作战单元的装备综合保障仿真评估研究

针对装备综合保障仿真评估中的三个方面的问题,提出了基于装备作战单元的建模方法,说明了针对装备作战单元建立综合保障仿真评估Petri网模型的方法,并给出了两个具体的仿真流程,说明了具体系统实现的方法。最后,以某装备作战单元为例,将获取的该装备的实际保障工作相关数据,按照所建立的仿真模型的输入要求输入仿真模型,根据模型输出数据,对仿真结果进行分析评估。

Abstract：

According to the three problems in simulation of ILS evaluation, the means of modeling, the method of building Petri net model of ILS simulation to the equipment basic combat unit, and the method of building the system were put forward. Taking an equipment as an example, input the actual support data to the simulation model constructed, and then the simulation result was analyzed. It proves that the model is correct and feasible.     

一种语义扩展的DEVS模型表示方法

离散事件系统规范（DEVS）是建立在一般系统理论的基础上的有效的模块化系统建模规范。针对当前基于DEVS的仿真模型表示方法不能描述模型上下文,不能有效支持模型语义组合、重用的问题,提出了语义扩展的DEVS模型表示方法（SEM-DEVS）。SEM-DEVS在原有的DEVS模型规范基础上,增加了模型的实验框架和语义扩展接口,增加了对模型行为表示能力的要求。在SEM-DEVS形式化定义的基础上给出了实验框架以及语义扩展接口的逻辑关系及匹配方法。以逻辑公式方式表示实验框架和语义扩展接口,给出SEM-DEVS的一种实现方法。

Abstract：

Based on general theory, DEVS is an effective and module modeling specification. For the problem of lacking capability of current model representation approaches to describe context and support semantics reuse and composition of simulation model, a Semantic Extended DEVS （SEM-DEVS） model representation approach was proposed. On the base of DEVS, experiment frame and semantic extended port of model were extended to SEM-DEVS. Stricter request to describe the behavior of model was proposed in SEM-DEVS. Logic relationship and match method of experiment frame and semantic extended port of model was brought forward base on formal definition of SEM-DEVS. An implement of SEM-DEVS was proposed, in which experiment frame and semantic extended port were both represented by logic formulas.     

基于Extend与HLA的装备保障仿真集成研究

分析了Extend应用于装备保障仿真的不足,在讨论基于HLA的装备保障仿真系统的基础上,提出了Extend与HLA/RTI的四种仿真集成方式,依据Extend模型是否需要与HLA/RTI进行时间同步分别给出了集成方法,设计了基于适配器的Extend与HLA集成框架,详细说明了适配器的组成功能及工作流程,最后利用一个装备保障仿真系统应用实例证明了仿真集成的思路是可行的和必要的。

Abstract：

Because of the shortages of Extend software applied to equipment support simulation,four integration types between Extend and HLA were proposed about the building of equipment support simulation system based on HLA.According to whether Extend simulation model was synchronous to HLA/RTI on the mechanism of advance simulation time,the methods were respectively put forward to support these types,and an integration architecture between Extend and HLA was designed based on a general adaptor.The components and functions of this adaptor,and its running mechanism were detailedly analyzed later.Finally,an application of a simulation system proves that the idea to integrate the two platforms is feasible.     

坦克炮控系统关联参数测试精度建模仿真分析

叙述了坦克武器系统的发展历程及其炮控系统定型试验项目,介绍了炮控系统性能参数测试系统的组成及工作原理,提出了坦克装甲车辆武器系统定型试验中,炮控系统关联参数测试时存在测试精度超差问题,通过建模仿真手段,建立了基于光纤陀螺的角位移测量误差模型,分析了影响测量精度的主要因素,给出了测量误差补偿方法,经试验验证,补偿方法合理可行。

Abstract：

Progress history and gun control system （GCS） approval test items of tank weapon systems were proposed. Composition and working principle of GCS performance parameter test system were introduced. The problem of GCS relevant parameters measuring accuracy running out of tolerance in tank armored vehicle weapon system approval test was put forward. Angle measuring error model based on FOG was modeled and the major influencing factors of measurement accuracy were analyzed by the means of modeling and simulation. Compensation process of measuring error, which was verified by experiment to be rational and feasible, was given out.     

面向洪水灾害评估的城市建模与仿真

洪水灾害是一种突发性自然灾害,它给人民生命、财产带来了巨大的损失。为了辅助洪水灾害评估,减少洪水灾害带来的损失,提出了一种基于LiDAR（Light Detection And Ranging）数据的城市建模与仿真方法。该方法首先基于LiDAR数据和航拍图像对城市房屋和道路进行重建,然后基于重建数据,对洪水灾害及发生洪水灾害时的人员疏散情况进行仿真,并以可视化形式对仿真场景进行显示。最后以美国路易斯安那州新奥尔良市的LiDAR点云数据和航拍图像为实验数据,验证了这种城市建模与仿真方法在辅助洪水灾害评估时的有效性。

Abstract：

Flood is a kind of unexpected natural disaster,which brings huge damage to people＇s lives and property. In order to assist flood disaster assessment,reduce the loss,a city modeling and simulation method based on LiDAR data was proposed. First,the 3D city model was reconstructed based on the LiDAR point data and aerial images. Next,the city in flood disaster given the flood level was simulated,and at the same time,the evacuation situation of people was simulated. At last,the simulation result was visualized. Based on the experiment using the LiDAR point data and aerial images from New Orleans,Louisiana,the assisting flood disaster assessment method was validated.     

作战武器任务规划仿真系统原型的开发

针对复杂虚拟战场环境下的联合作战仿真,设计出了一套仿真方案。利用建模软件Maya、人机交互仿真软件Virtools及程序开发语言C#,开发出了该方案的一个原型。原型采用了根据模型精细度建模、模块化程序设计等优化设计方法。程序运行结果表明,该原型具有模型文件量小、仿真视觉效果佳、程序运行流畅及程序可修改性、可重用性较好等特点,其针对武器装备的作战规划仿真结果为联合作战环境下武器装备的效能评估提供了依据。

Abstract：

A simulation scheme was designed aiming at joint operations simulation in the comprehensive virtual combat environment which developed the prototype of this scheme, with modeling software Maya, human-computer interaction designing software Virtools, program developing language C#. The prototype applied optimum design methods like modeling according to models＇ fineness, modular program designing and so on. Based on the program running results, the prototype possessed such good features as lightweight modeling, good visual effects, fluent program operation, better modifying and reusing properties, etc. The simulation results for weapon equipment mission planning provide reference to weapon equipment effectiveness evaluation in the joint operational environment.     

战斗机编队协同作战效能评估研究

在分析了编队协同作战特点的基础上,利用层次分析方法建立了编队协同作战效能评估指标体系。重点研究了信息优势、决策能力、协同能力和攻击能力对编队协同作战效能影响,并建立了这四个指标的评估模型。接下来,利用成对比较矩阵计算出了准则层中各因素的权重系数。最后对分别红蓝编队协同空战的作战模式进行了作战效能仿真分析。

Abstract：

Based on the analysis of formation cooperative combat＇s characteristic,the effectiveness evaluation frame of formation cooperative combat was established by AHP. The factor that can influence the effectiveness of formation cooperative combat was emphatically studied. At the same time,the model of information predominance,decision-making capability,cooperative capability and attacking capability was established. Then,the weight of each factor was figured out by compare matrix. At last,the combat effectiveness evaluation of formation cooperative combat about red and blue was carried out.     

舰载相控阵雷达仿真系统研究与实现

对于舰载相控阵雷达这类复杂系统的仿真,软件系统的设计起着至关重要的作用。为了更有效的进行舰载相控阵雷达的仿真研究,在模块化的基础上,引入了分层设计的思想,建立了分层模块化、易于扩展的仿真软件体系结构,给出了总仿真流程,并着重分析研究了其核心模块的功能、原理和实现流程,构建了仿真软件系统。仿真结果充分验证了模型和方法的可行性和有效性。

Abstract：

The design of software system is very important to the simulation of complex system such as shipborne phased array radar. To make the research of shipborne phased array radar simulation more efficiency, the idea of layered design was imported based on modularization, a hierarchy modularized and easy expansible simulation software architecture was established, and the whole simulation flow was suggested, the function and the theory and the realization flow of the core model was mainly researched, and the simulation software system was developed. The result of the simulation has validated the model and the method.     

坦克单车对抗仿真试验研究

从实际应用角度出发,应用装备作战仿真方法,进行坦克单车对抗仿真试验研究,给出了坦克单车对抗试验系统的组成和结构,提出了人在环坦克仿真器实现精度控制的测试方法。对试验人员评价、试验方案设计、试验组织和试验结果处理进行了研究分析,增加了仿真的可信度,对单武器平台对抗仿真试验研究具有一定的借鉴作用。     

武器自动机虚拟试验技术研究

在对自动武器进行靶场试验时,自动机运动参数及射击频率的测试是很重要的一个内容。以动力学仿真软件ADAMS为仿真测试平台,以导气式自动武器为研究对象,针对这一类武器的工作特点,对自动机虚拟试验技术进行了研究,解决了从工作载荷生成到武器单发、连发动作仿真控制等一系列关键问题,从而为武器自动机虚拟试验技术提出了一套系统的解决方案。最后通过对某一型号武器自动机的运动参数测试,证明了该方案的可行性。     

基于高层体系结构的鱼雷武器系统仿真环境设计

基于高层体系结构(HLA)的仿真是系统仿真的发展方向。本文对HLA仿真环境下鱼雷武器系统的仿真进行了初步的研究，提出了鱼雷武器系统仿真软件的基本框架，在此框架基础上对鱼雷武器系统在不同战场环境下的作战效能进行了仿真分析，并得出了结论。     

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。     

武器装备体系论证仿真环境的设计

HLA的出现为武器装备体系论证提供了新的技术支撑，但对于一个部门如何有效的利用HLA来为武器装备体系论证服务，还需要整体上对其仿真环境进行系统的设计。本文从重用的思想出发，根据武器装备体系论证的需求和作战仿真的特点，对一个部门的武器装备论证仿真，提出了采用以HLA为核心的先进分布仿真技术框架，以仿真资源库为中心，建立包含联邦开发、运行支撑、演示、控制管理、分析评估的仿真环境，在此仿真环境的支撑下，通过重用快速建立各种样式的分布仿真应用系统的思路。     

武器装备体系能力需求论证及探索性仿真分析实验

信息化战争条件下对武器装备体系的研究需要系统理论的指导,需要工程化实验手段的支持.针对信息化战争条件下一体化联合作战的新需求,研究了武器装备体系能力需求论证的问题,提出了一种新型的探索性仿真分析方法,并讨论了武器装备体系分析仿真实验的有关问题.     

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。     

武器快速飞行的碰撞解算

空战仿真中,由于仿真系统采用时间帧周期方法调控系统的解算,致使导弹等武器的飞行弹道呈离散函数变化,而导弹等武器的飞行相对于靶标(运动或静止)是一个快速运动,这样,武器与靶标的碰撞解算就会引出很多误差问题。针对这个问题,建立了武器与靶标碰撞的适应度模型,提出了用启发式搜索方法检测碰撞点的算法。     

对空警戒雷达功能仿真研究

对雷达探测能力的仿真往往是武器系统作战效能仿真中重要的一部分，功能仿真由于其方法简单、使用方便、速度快，比较适合较大对抗系统中对雷达探测能力的仿真。文章中以舰载对空警戒雷达AN/SPS-49对反舰导弹的探测仿真为背景，将雷达的功能仿真分解为不同的模块并将这些模块进行有机的结合，介绍了雷达探测功能仿真的主要数学模型，并通过计算实例表明用该方法进行的雷达功能探测仿真具有较好的结果和较大的灵活性。     

雷达综合训练仿真系统的设计与实现

为充分发挥雷达在未来海战中的作战效能,节约舰艇部队训练经费,采用计算机仿真技术开发了雷达综合训练仿真系统。提出了雷达综合训练仿真系统的功能、构建原则、结构以及技术实现。仿真结果表明,系统具有良好的逼真模拟效果和实时显示能力,对其它情报探测装备和武器系统的仿真具有一定的参考价值。