飞行结冰后复杂系统动力学仿真与风险评估

综合考虑结冰后气动参数的变化和驾驶员动态特性,建立了结冰后人-机-环复杂系统非线性动力学仿真模型,仿真出结冰后迎角、俯仰角和俯仰角速度的变化趋势。提出了结冰恶化速率因子的概念,以迎角为临界参数,提出了通过冰型、结冰强度来判断失速的方法,提出了综合评估飞机在某一航段结冰后飞行风险的思路和对防冰系统最大允许故障率进行计算的方法,最后给出算例验证了该方法的实用性。     

复杂系统与复杂系统仿真研究综述

复杂系统仿真已成为研究复杂系统的最重要手段之一。首先回顾了复杂系统的发展历程,总结了复杂系统的特点;然后综述了复杂系统仿真的当前发展,分类描述了各种复杂系统建模与仿真方法,分别总结了它们所能反映的复杂系统特点;提出要借助其他领域的研究成果来支持复杂系统仿真研究,并介绍了几种有助于推动复杂系统仿真研究的方法。最后阐述了仿真对复杂系统研究的重大意义。     

复杂仿真系统重用模型可信度评估方法

在资源高度共享的今天,模型重用可增强仿真应用的灵活性和可扩展性,是复杂仿真系统构建的必然选择。然而,评估多模型组合仿真下的可信性是模型能否实现有效重用的基本问题。针对面向实物和面向数值解算两个不同应用环境的仿真模型重用,提出基于偏差传播的仿真重用模型可信度评估方法,详细介绍了各自建模方式及评估方法。以无人机复杂仿真系统为例,通过与经典可信度评估方法对比,说明了该方法可降低在重用模型可信度方面的评估难度,验证了方法的可行性。     

复杂仿真系统模型验证方法的研究

复杂仿真系统置信度评估理论及方法研究是仿真界的难题。本文根据复杂仿真系统的特点,提出了利用贝叶斯(Bayes)理论对复杂仿真系统模型进行验证的方法,建立了检验建模与仿真(M&S)中的复杂假设的规则及实现算法,经过部分实例证明此方法是一种准确、通用和有效的方法。对复杂假设进行检验的Bayes方法,对于小子样甚至是特小子样场合的仿真系统具有参考价值。     

复杂系统的可执行模型仿真方法研究

针对复杂系统早期验证评估过程中,由于模型不可执行造成的问题,提出了一种复杂系统可执行模型仿真方法。从复杂系统的精确模型定义入手,将复杂系统模型分为结构模型和行为模型,扩展fUML元模型得到复杂系统的可执行元模型,使用这些元模型来构建复杂系统的可执行模型,并为可执行模型定义了行为语义。为了支持可执行模型的仿真,设计了相应的仿真执行系统,定义模型仿真所需要的仿真语言和执行规约,将行为模型转换为可执行的进程项,依据执行规约对进程项进行仿真执行来实现复杂系统的可执行模型仿真。最后以区域防空系统为例说明了方法的可行性。复杂系统; 可执行模型; 可执行模型代数; 模型验证     

战争复杂系统仿真可信性控制方法研究

针对战争复杂系统仿真可信性这一难题,依据相似的叠加性性质,提出了在层次性原则指导下,分步骤、逐阶段控制仿真各环节,使其与真实作战保持较强的相似性,从而提高仿真可信性的原理。进而,建立并详细阐述了面向＂数据、模型、仿真试验过程、仿真应用＂的战争复杂系统仿真可信性的控制方法——DMPA。这种方法借鉴工业生产质量控制的思路,从减少不可信因素影响的角度出发,提高战争复杂系统仿真的可信性。根据仿真实践,这种方法具有较好的可操作性和实用性。

Abstract：

Aimed at improving the simulation credibility of war complex system, the step-by-step control flow of war complex system simulation credibility was put up under the guidance of hierarchy principle, which improved the simulation credibility of war complex system by increasing similarity with the real war. Then, the war complex system simulation credibility control method oriented ＂data, model, simulation experiment process, and simulation application＂—DMPA were built and expatiated. This method references the thought of industry production quality control to improve war complex system simulation credibility by reducing the influence of unauthentic factors. According to simulation practice, this method has preferable maneuverability and practicability.     

复杂天气条件下客车液力缓速器恒速控制仿真

阐述了液力缓速器的结构和工作原理;运用相似设计法设计了某客车的液力缓速器的部分结构参数;利用Matlab/Stateflow建立了液力缓速器恒速控制模块,完成客车在下坡过程中恒速控制仿真模型。仿真内容包括:雪、雾、雨3种天气情况下在坡度为5%的高速公路上客车恒速仿真。结果表明,利用液力缓速器可以实现客车下长坡恒速行驶;通过改变液力缓速器的充液率可改变其制动力矩;充液率的变化值应适当,值太小,客车达到稳定速度的时间会增长;值过大,车速难以稳定,振荡幅度也会增大。     

分布式仿真系统socket迁移

在分布式仿真系统进程迁移中,除了要保存、恢复仿真进程本身的状态,进程之间通信状态的保存与恢复也是关键。通信状态主要包括两部分:进程IP地址以及进程间的交互数据。我们通过截获系统调用的方式,在用户空间完成了上述通信状态保存与恢复,实现了socket迁移。其中连接错误的监控通过心跳机制实现;进程的IP地址及交互消息被修改的系统调用透明的保存在checkpoint文件中;基于保存的上述信息,我们实现了联邦成员和RTI之间通信关系的恢复。测试结果表明该系统可以实现socket通信关系的迁移。     

相控阵雷达系统分布式仿真

基于先进的分布式仿真平台进行相控阵雷达的建模仿真,已成为目前雷达仿真的必然趋势。在研究了相控阵雷达系统相干视频信号仿真以及高层体系结构(HLA)时间管理的基础上,提出了基于HLA/RTI的分布式仿真中相控阵雷达仿真方法,并对雷达系统的时间推进进行了改进,最后给出了改进前后的仿真运行时间结果,证明所提出的改进方法能有效地提高系统的运行效率。     

分布式网络环境下DDM系统层次仿真框架

在基于HLA的大规模交互仿真中，如何灵活、高效地实现分布式网络仿真成为迫切需要解决的问题。HLA中的数据分发管理机制为实现大规模交互仿真提供了可能。分析了数据分发实现过程及过滤原理，结合分布式网络的特点，构建了一种层次化数据分发管理系统仿真结构，提出了层次化DDM系统仿真策略，并对层次化DDM仿真系统的性能进行了分析对比，说明了层次化仿真框架的可行性及优越性。     

基于SMP2的复杂系统生成式仿真建模方法

复杂系统仿真迫切需要能够同时支持多领域分别独立针对性建模和全系统统一集成仿真的方法. 将当前用于复杂系统仿真的建模方法分为统一型、组合型和生成式三大类, 分析指出生成式建模方法具有较之其它方法的独特优势, 有望解决复杂系统仿真建模面临的问题. 研究了当前仿真领域应用的各类生成式建模方法存在的不足. 提出了以仿真模型可移植性标准(SMP2)为基础, 综合利用生成式建模方法的两大流派-模型驱动架构(MDA)和模型集成计算(MIC)-的先进技术和规范, 构建复杂系统生成式仿真建模方法的研究思路. 分析了其中的多领域生成式仿真模型公共表示规范、各类仿真形式体系到SMP2的映射与模型变换以及面向领域的仿真建模工具的自动生成等三大关键技术问题. 设计了生成式仿真建模一体化支撑环境的体系结构, 介绍了其中已经完成的工作和下一步的重点.     

面向任务的复杂系统韧性评估方法

随着战争形态加速向体系化、网络化、智能化转变,对军事系统韧性能力提出了更高的要求.在分析系统任务与韧性评估关系的基础上,提出一种面向任务的系统韧性评估方法.该方法首先给出一种面向任务的韧性评估框架.其次,在绝对时间尺度下考虑系统性能在任务过程中所受影响,并通过引入时间韧性指标,从时间韧性和性能韧性两个维度对系统的综合韧...     

结冰条件下飞机全包线模态特性分析方法

针对飞机带冰飞行时全包线范围内飞行品质评估问题, 提出一种结合自适应拟配初值计算与时域等效系统拟配对整个包线内的典型模态参数快速计算方法。建立了典型的人-机-环系统模型, 通过数值仿真得到飞机对于方向舵倍脉冲操纵的响应数据, 在分析时域响应数据特征的基础上, 提出自适应计算横航向等效系统拟配初值的方法, 解决了拟配初值的敏感性问题。运用时域等效系统拟配法, 分别获取了某型飞机干净构型及不同结冰严重程度时, 整个包线范围内横航向模态参数特性, 进而从整体的角度量化了结冰对飞机飞行品质的影响。仿真结果表明,所提方法在全包线范围内具有较好的适应性,为快速分析飞行器纵横向典型模态特性提供了新的思路,具有较好的工程应用前景。     

Decentralized and overall condition monitoring system for large-scale mobile and complex equipment

It is an urgent project to realize online and overall condition monitoring and timely fault diagnosis for large-scale mobile and complex equipment. Moreover, most of the existing large-scale complex equipment has quite insufficient accessibility of examination, although it still has quite a long service life. The decentralized and overall condition monitoring, as a new concept, is proposed from the point of view of the whole system. A set of complex equipment is divided into several parts in terms of concrete equipment. Every part is processed via one detecting unit, and the main detecting unit is connected with other units. The management work and communications with the remote monitoring center have been taken on by it. Consequently, the difficulty of realizing a condition monitoring system and the complexity of processing information is reduced greatly. Furthermore, excellent maintainability of the condition monitoring system is obtained because of the modularization design. Through an application example, the design and realization of the decentralized and overall condition monitoring system is introduced specifically. Some advanced technologies, such as, micro control unit (MCU), advanced RISC machines (ARM), and control area network (CAN), have been adopted in the system. The system's applicability for the existing large-scale mobile and complex equipment is tested.     

面向复杂仿真元建模的序贯近邻探索实验设计方法

复杂仿真影响因素多,影响关系非线性,需要高效的元建模方法.元模型的建立不仅取决于所选定的元模型数学结构,还取决于仿真训练数据的充分性.数据充分性直接影响到仿真实验空间的设计与实验运行的计算复杂度,需要通过针对性的仿真实验设计方法来应对维数爆炸困境.序贯实验设计方法可以有效提高设计的效率,但传统上的序贯方法依赖于人工干预...     

一种复杂背景下模板检测与定位的新方法

在基于摄像机的场景测量中,图像采集的同时需要获得摄像机的参数,即进行摄像机定标。在利用参照物的自动标定过程中,首要任务就是实现测量场景中参照物(或模板)的自动检测与精确定位。为此提出了一种复杂背景下模板检测与定位的新方法。该方法包括模板检测与精确定位两个步骤。前者利用图像分割与形态学方法实现模板的粗定位;后者则结合边缘检测和Radon变换等技术确定模板的精确位置。实验结果表明,该方法实现简单、性能可靠,可适用于各种复杂的场景图像中。     

雷达群目标跟踪条件下的弹道预报方法

弹道导弹在突防时表现为弹头、诱饵等群目标特征。雷达对群目标进行跟踪时,如果某一目标出现丢失,为维持航迹,常利用弹道导弹运动轨迹可预测的特点进行弹道预报。预报的精度主要取决于初值精度。考虑到雷达对群内多目标探测信息具有相关性,多目标之间的相对误差一般小于单个目标的绝对误差。利用这一误差特性,在群目标间不发生机动运动情况下,提出了利用群内目标间的相对运动关系,用雷达正在跟踪的目标对其他丢失目标进行弹道预报的方法。通过误差分析,定量研究了利用群内目标的相对运动关系提高弹道预报精度的机理。仿真表明,当雷达对群目标探测信息相关性较好时,该方法大幅提高了弹道预报精度。     

基于仿真的武器装备研制系统性能风险评估

性能风险是指在预定的资源条件（如费用和进度）下,研制系统从原有设计水平向较高性能设计水平演进过程中技术性能水平达不到预期要求所带来的风险。根据武器装备研制过程中各子系统活动的研制失败概率及相应的多反馈分支,建立图示评审技术随机网络仿真模型,通过设定仿真时钟实现对研制工期的约束。对仿真输出结果进行统计分析,建立在研制费用与研制工期约束下子系统级和项目级性能风险概率评估模型,分析项目级与子系统级性能风险概率分布之间的关系。最后,结合某武器装备研制项目给出详细的分析过程,并已验证仿真模型和风险评估模型的实用性和有效性。     

复杂系统中统计相关性测量的熵方法研究

在熵方法定义的关联度系数法的基础上，提出了一种计算复杂系统统计相关的广义关联度系数法，并将其应用到生态经济区划和中医理论（齿痕舌出现的特点）中，进而证明了该方法的有效性、结果表明：广义关联度系数法在计算时不需要特定的数据，从而减小了数据的不确定性和计算量；既适用于线性的情况也适用于非线性的情况；复杂系统分类所需的判据减少，使复杂系统分类简单化；可以对系统变量（或子系统）之间的相关性进行定量的描述．