"仿真科学与技术"学科知识体系与课程体系的探讨

建模与仿真技术经过最近三十多年的快速发展,已经成为通用性、战略性技术,国内外各行业均意识到建模与仿真技术及其人才培养的重要性.论述了先进国家在建模仿真(M&S)学科知识体系、人才培养模式、目标、教学计划、课程设置的基础上,通过对仿真科学与技术学科知识体系的分析研究,结合我国情况提出了制定仿真科学与技术学科的知识体系的原则与知识体系核心内容,并对在我国设置仿真科学与技术学科课程体系及其应包含的核心课程进行了阐述.     

"仿真科学与技术"学科研究

从学科定义、学科研究对象与主要研究内容、学科重要性、学科发展历程、以及与相关学科的关系分析了学科内涵;提出了包括学科理论基础、知识基础和方法论的学科知识体系,它是指导仿真科学与技术学科从业人员进行工作的结构化知识;介绍了国际著名高校在仿真科学技术的科学研究和学科教育状况,回顾了我国高校在仿真科学技术的科学研究和学科教育方面取得的成绩和存在的问题.认为:为了适应本学科人才培养和学科建设的需要,国家应设置"仿真科学与技术"一级学科,下设仿真建模理论与方法、仿真系统与技术和仿真应用工程3个二级学科.     

建模与仿真技术发展趋势分析

经过半个多世纪的发展,仿真技术已经成为对人类社会发展进步具有重要影响的一门综合性技术学科.本文对建模与仿真技术发展趋势作了较全面分析.仿真建模方法更加丰富,更加需要仿真模型具有互操作性和可重用性,仿真建模VV&A与可信度评估成为仿真建模发展的重要支柱;仿真体系结构逐渐形成标准,仿真系统层次化、网络化已成为现实,仿真网格将是下一个重要发展方向;仿真应用领域更加丰富,向复杂系统科学领域发展,并将更加贴近人们的生活.     

增强型近地警告系统前视预警算法设计与仿真

增强型近地警告系统(EGPWS)是重要的航空机载安全系统.针对EGPWS中的重要组成部分-前视预警模块的组成框架、地形库设计、报警算法进行了研究.完成了基于正方形网格建模方法的地形数据库的设计,建立了前视预警的数学模型,重点推演了直接判断法的预警算法及其基于二次数据缓存技术的改进算法.以高逼真度飞行仿真软件FLSIM为工具,设计并实现了EGPWS仿真系统.仿真试验结果表明,所研究的前视预警算法快速、可靠,能满足增强型近地警告系统的设计需求.     

我国石油化工仿真技术20年成就与发展

我国近20年石油化工仿真技术的发展和突出的成就体现在两个方面,第一方面是定量动态仿真技术的研究、开发和大规模工业应用,主要包括化工过程动态流程模拟系统,仿真培训系统软件平台和仿真器硬件,用于大学和专业学校工程实践教学的仿真系统,多功能仿真实验系统,以及仿真工厂.第二方面是定性仿真技术的研究开发与应用,主要包括基于符号有向图(SDG)定性建模和计算机推理"引擎"技术,基于SDG技术的危险与可操作性安全评价(HAZOP)软件平台,基于SDG定性仿真技术的辅助过程系统危险识别与诊断技术,石油化工安全技术仿真试验平台,基于SDG技术的自解释仿真器等.此外对石油化工仿真技术的今后发展和预测进行了探讨.     

仿真学科知识体系的若干问题研究

仿真学科知识体系是人类进行仿真活动所需要的知识集合,是一个由仿真学科概念、判断、推理相互联系而组成的逻辑体系,是对仿真学科知识的系统组织,反映了仿真学科知识的结构.仿真学科理论与知识体系构建对推进仿真科学技术研究和仿真工程教育有着重要的作用.从学科发展和工程教育2个方面概要分析了当前建立仿真学科知识体系的需求,讨论了仿...     

DEVS研究进展及其对建模与仿真学科建立的作用

DEVS 作为一种系统建模与仿真的模块化、层次化和形式化描述机制,可用于描述离散、连续以及连续和离散事件构成的混合系统.DEVS从一般系统理论出发,提供的形式化描述可进行数学分析,以此为基础可推动建模与仿真方法和技术的发展,支持建模与仿真学科理论和方法体系的建立.概述了DEVS的思路和描述方式,从中归纳了其特点,分析了其实质.对国际上研究的情况进行综述,包括概况、类型、研究方向、工具和国内研究情况.探讨了通过DEVS研究来促进我国建模与仿真学科理论体系建立、仿真教学知识体系形成,仿真技术研究等问题.     

基于可视化仿真的水电工程施工进度分析与控制研究

对基于可视化动态仿真的水电工程施工进度分析与控制进行了研究,提出了基于GIS的施工进度可视化动态仿真方法,实现了施工进度仿真建模、计算及结果的可视化;提出了结合柔性网络计划技术的进度分析与优化方法,包括工期分析及资源优化,在此基础上提出了基于可视化动态仿真的施工进度实时管理与控制方法;进行了实例分析,其成果在工程施工进度管理当中的成功应用表明所提方法具有可行性和优越性.     

作战仿真知识体系的初步探索

作战仿真提供一个虚拟战场空间来再现各类战场实体的对抗过程,是现代军事领域研究与实践的重要途径.随着作战仿真应用的推广,作战领域的仿真知识也日益扩展.基于作战仿真相关专著和教材所包含的知识内容,提出作战仿真的相关知识构成有3个层次;对其中的作战仿真基础知识所包含的11个知识领域进行了初步分析;同时讨论了对3种作战仿真人才...     

我国仿真学科研究的发展历程与展望

将仿真学科作为对象进行研究,是推进仿真发展的重要工作.我国仿真经过40多年的发展,正在逐渐形成了一门独立的学科.当前在面临复杂系统仿真挑战的同时,仿真学科也进入了一个新的发展阶段,必须完善自身建设.回顾20世纪80年代以来我国仿真学科研究的发展,经历了3个阶段,仿真界对仿真作用的认识在逐步加深,对仿真技术发展有多种角度...     

通用一体化仿真平台软件的设计与实现

主要介绍了一个通用一体化仿真平台的概念模型和设计与实现技术方法。所开发的仿真平台既能对不同的工程和社会应用问题实现建模、仿真、分析和可视化,又能对一般工控过程系统进行实时仿真和监控,并且能支持其它仿真系统或与之进行数据交换和资源共享。 该仿真软件平台已成功地在一些实际工控系统的过程仿真与优化控制、辅助决策分析和教学仿真实验等方面得到应用,获得了较好的经济和社会效益。     

复杂系统管理中的仿真方法研究：挑战与机遇

近年来,随着工业技术和社会生产力的发展,很多系统呈现出复杂性和不确定性两个显著的特征,其中复杂性可以进一步刻画为大规模、网络化和动态性等。计算机仿真是这类复杂系统建模的重要工具,可以用来解决复杂系统管理中的很多问题。系统的复杂性和不确定性也给现今的仿真工具带来了很多挑战,在建模、预测和优化领域都有很多问题亟待解决。包括高性能计算、大数据和人工智能技术在内的很多新兴技术则为解决这些挑战带来了机遇,这些技术与仿真工具的深度融合将是下一代仿真工具研发的关键。     

略论军用仿真技术面临的需求与发展的方向

面对高技术战争,军事怀国防领域在多个方面对仿真技术有更广和更深放的需求,把握这些需求是发展仿真技术的基础。本文主要从战法研究、指战人员训练和武器装备建设三个方面分析了国防与军事领域对仿真的需求,着重讨论了仿真技术对武器全寿命周期的支持。从需求的分析中,归纳了军用仿真技术应着重发展的方向,特别提出了作战仿真是满足各类需求的基础。     

协同仿真运行管理平台研究与实现

研究协同仿真运行管理平台的设计和实现。协同仿真平台支持异地建模、分布仿真、支持不同仿真工具之间的互操作。协同仿真运行管理平台是协同仿真平台的一部分，具有仿真运行管理、仿真时间管理、仿真数据管理等功能。本文探讨了运行管理平台的实现机理，最后介绍了一个应用实例。     

工程级和交战级仿真系统体系结构研究

提出了工程级和交战级仿真系统体系结构,指出该体系结构由数字仿真层和硬件在回路中的仿真层组成.还提出了工程级和交战级仿真支撑环境体系结构,指出该体系结构由建模与仿真支撑环境、建模与仿真资源库以及相应的模型标准组成.以联合建模与仿真环境JMASE为例对工程级和交战级仿真体系结构的实现方法和技术进行了详细研究.     

仿真与教育

仿真科学与技术不仅是一种新的教学方法、是一种实践与实验教学的新手段，而且是未来智能化教学的基础。以上观点在实际应用中得到证实。     

Research on system-of-systems combat simulation model formal specification and representation

1. INTRODUCTION Weapon equipments acquisition and demonstration has become more and more prominent in the informationalized war conditions while operational effectiveness evaluation is its core part. The compl- exity and uncertainty of weapon systems operational effectiveness evaluation make traditional analysis methods or expert evaluation methods less effective to solve problems. Simulation based operational effe- ctiveness evaluation is an efficient solution. The increased complexity o…     

仿真优化在制造系统中的应用现状及发展趋势

仿真优化技术是实现传统制造向可预测制造、科学制造转变的关键技术,目前已经引起科学界和企业界的广泛关注。在阐述了仿真优化基本原理和方法的基础上,介绍了国内外仿真优化技术在制造系统中各个层次的应用概况、研究成果及各种仿真优化系统采用的开发工具,并对国内外发展状况进行了简要的对比分析,指出了目前仿真优化研究中存在的问题以及主要发展趋势。     

一种基于HLA的卫星仿真系统的设计与实现

针对当前卫星仿真中仿真工具可扩展性差和空间环境模型复杂的问题,设计并实现了一种基于HLA的分布式卫星仿真系统.在架构设计层面,遵循分布式系统设计思想,把系统自底向上划分为数据支撑层、仿真支撑层和仿真应用层,并基于负载均衡的考虑,设计了四个功能集中的仿真应用子系统.在系统实现层面,结合虚拟现实技术,实现了想定方案的灵活配置以及星空环境和在轨卫星的实时渲染,搭建了支持多种卫星仿真应用的通用仿真运行平台.在仿真应用层面,实现了在此平台上对卫星编队变轨过程的仿真,并实时采集仿真数据对仿真结果进行分析和评估.