基于HTCPN和Extend的装备保障系统建模与仿真

构建支撑装备保障问题分析和决策的仿真平台是装备保障研究和实践的一条必由之路。装备保障系统仿真模型是仿真平台的重要组成部分。针对装备保障系统的运行流程及其层次性特点,基于层次时阃着色Petri网（HTCPN）提出了一种建立在层次化、模决化和标准化基础上的保障系统Petri建模思路,在此基础上,基于Extend平台设计了装备保障系统仿真模型,说明了基本功能组成模块。最后,以舰艇海上巡航任务条件下的装备保障系统为例,实现了仿真模型NEISSM,开展参数敏感性分析仿真试验,获得了较好的结论,证明了仿真模型设计的合理性和可行性．     

基于ExSpect领域模型库的装备维修机构仿真环境构建

应用可执行规格说明语言及工具Exspect,建立了支持维修机构建模仿真分析的领域模型库.该环境支持下,通过可重用组件的安装和实例化,可显著提高维修机构的建模效率.在模型仿真环境中,可自动运行模型,直观分析系统运行特性,并可进行定量分析,为维修保障建模、仿真提供了实用、高效的技术手段.     

一种面向服务的空战实体建模方案

重用性和互操作性是仿真建模的核心目标,然而由于传统建模范式的"强计划"性特征,导致仿真系统中各模型要素之间关联协议的固化,从而使得模型的可重用和互操作水平较低.提出一种面向服务的空战仿真实体建模方案,将遍布于其中创建、协调、通信等各方面的关联协议有效抽取并集成为一系列通用的仿真服务.这些仿真服务具有一致性的普适接口和充分的机器可处理性描述,从而为复杂关联协议的可编制和动态绑定能力提供支持,使空战仿真实体成为服务化的仿真系统,进一步促进了其可重用和互操作水平.     

仿真模型可重用性的概念与判定研究

仿真模型重用是当前建模仿真领域的热点和难点问题之一。模型重用的关键是对可重用性的判定。统一的构造了可重用性的形式化概念体系,厘清了可重用性、应用情景、模型假设、模型约束、实验框架、能力框架以及可重用模型等概念及其相互关系;在形式化定义的基础上,给出了可重用性的判定算法,该算法包括应用情景接口兼容性判定和行为逻辑的等价性判定两部分。最后讨论了研究成果的应用策略以及已经完成的工作。     

基于VR_Forces的装备保障仿真研究

探索了如何利用VR_Forces作为仿真开发工具进行装备保障系统仿真,有针对性地分析了VR_Forces软件开发平台,设计了基于VR_Forces的装备保障仿真系统框架,建立了装备保障仿真实体模型和过程模型,并进行了具体实现。研究表明,VR_Forces作为一个仿真工具开发包,能够有效地进行装备保障仿真。     

基于WISE的鱼雷武器系统弹道仿真模型设计与应用

应用通用仿真程序设计语言开发武器连续系统的一体化仿真软件包往往会出现开发周期长，建模规范化及可重用性差等问题，本文研究了基于WISE仿真环境的模块化建模方法，通过WISE的图形化建模工具实现不同粒度的可重用性模型的设计，以此为基础构建脱离WISE环境可单独运行的一体化仿真程序。以鱼雷武器系统弹道仿真及视景演示组成的分布交互系统开发为应用背景，验证了该方法具有建模过程快捷、灵活、可重用性好等优点。     

基于组件技术的仿真模型重用性度量

仿真模型重用是当前建模与仿真领域研究的热点之一.仿真模型重用性度量是仿真模型重用研究的重要内容.基于组件技术的仿真模型是当前仿真模型建立的趋势,研究基于组件技术的仿真模型的重用性有重要意义.通过分析影响仿真模型重用性的因素,提出了基于组件技术的仿真模型的一般重用性度量模型,并结合仿真模型重用实际提出了基于组件技术的仿真模型的相对重用性度量模型,最后通过实例计算了仿真模型的相对重用性.     

本体在建模与仿真中的应用

在知识工程中,本体论方法主要用于知识的重用和共享,为解决建模与仿真领域中的领域信息描述、系统重用与互操作、仿真可组合等问题提供了思路.首先分析了信息科学领域中的本体定义,然后研究了基于本体的模型开发,包括本体在一般模型开发过程中的作用,离散事件建模本体和本体驱动仿真方法,接着探讨了本体在可组合性仿真中的作用,最后作为总结,指出了本体在建模与仿真领域的方展方向.     

战损条件下装备备件供应保障仿真研究

考虑战场条件下,装备作战保障任务的复杂性、环境的多样性以及战斗损伤的突发性,应用离散事件动态系统的基本理论,建立了两级备件供应保障系统的仿真模型,给出了仿真的基本流程,并用Arena仿真平台实现了仿真.根据仿真结果,分析了装备战斗损伤时,拆拼维修、维修组数量等因素对装备完好率的影响.     

飞机后续备件供应保障系统面向对象仿真

利用面向对象仿真技术研究了飞机后续备件供应保障系统的优化问题.利用规范的方式对飞机后续备件供应保障系统进行了形式化的描述,建立了飞机后续备件供应保障系统的Petri网模型;运用面向对象的数字仿真手段,设计了可以重用和扩充的系统的基本实体类,构造了实际系统的"硅替身”;根据仿真实验结果,得到了反映备件供应保障规律的典型的"乙”字形变化曲线,并分析了多种因素对备件平均保障概率的影响.     

基于X语言的起飞场景民机协同设计与仿真一体化方法

针对大型复杂产品,传统基于模型的系统工程(model-based system engineering, MBSE)方法存在系统设计和仿真验证的多语言、多平台集成实现,难以保证高效、准确地反馈系统设计的缺陷,无法达到快速优化设计目的等问题,提出采用基于面向复杂系统支持MBSE的新一代一体化建模仿真语言—X语言实现面向起飞场景的民机跨域子系统的一体化建模仿真。从民机起飞过程需求分析出发,建立了起飞场景的系统级模型和物理级模型,并在X语言的建模仿真软件—XLab进行统一的建模仿真验证,给出了基于X语言面向复杂产品协同设计与仿真一体化方法,为不同领域的设计人员实现复杂产品设计的协同与优化提供了全新的理论与方法参考。     

基于UML-ARENA的建模与仿真方法研究

为开发出便于复用、扩展的离散事件仿真系统,提出了一种新的建模与仿真方法——UML-ARE-NA。该方法利用统一建模语言UML对系统建模,利用仿真软件ARENA对所建模型进行仿真。该方法不仅规定了仿真系统的开发步骤,还设计了对象模型转换规则以及ARENA映射规则。整个开发过程分为建模与仿真两个阶段。在建模阶段,首先通过对系统进行概念分析,设计出系统的功能模型和动态模型。然后利用对象模型转换规则将功能模型和动态模型转化为对象模型。在仿真阶段,利用ARENA映射规则将对象模型转化为ARE-NA仿真程序。通过飞行保障过程的一个仿真实例对该方法的有效性进行了检验。     

基于IDEF3 的业务过程仿真模型的存储与获取

模型的集成和重用是提高仿真建模效率的有效方法,而模型的存储和获取是实现模型集成和重用的关键技术.在研究基于IDEF3的业务过程仿真建模的基础上,分析设计了相应的数据库概念模型,实现了仿真模型在关系数据库中的存储及与描述模型在数据上的共享和集成.然后,重点研究了如何通过结构化参数化的查询从模型库中获取用户想要的特定仿真模型,提出了综合考虑模型基本元素、基本模块、基本属性和整体结构的计算仿真模型相似性的算法,并开发了相应的支持软件工具.     

防空导弹武器系统综合仿真支撑平台研究

阐述了在研及预研型号防空导弹武器系统方案论证及效能评估的重要性,以此为需求牵引,分析了构建防空导弹武器系统综合仿真支撑平台的必要性,结合当前实际应用对改善防空导弹武器系统建模、仿真试验及结果分析全过程的需求,以提高仿真建模效率为目的,提出了以模型重用技术为基础,建立基于建模与仿真知识库的导弹武器系统综合仿真支撑平台的总体构想,并给出其基本技术方案。该综合仿真平台建立了导弹武器系统作战效能与其主要性能指标的联系,能够用于综合评价不同导弹武器系统的作战能力。应用实例表明,该平台建设方案合理可行,基于综合仿真平台进行效能评估,不失为导弹武器系统效能分析的一种有效手段。     

基于SEBS-TOMS分层组合框架的导弹武器系统可用性建模与仿真

研究部署与任务期间导弹武器系统可用性建模方法与仿真实验设计。阐述了可用性概念,明确了量化指标,构建建模与仿真(modeling and simulation, M&S)一体化框架,利用分层组合的思想,提出了基于体系-实体-行为 状态(system-of-system, entity, behavior, state, SEBS)的可用性建模方法,即以体系组织集成建模为框架,以变结构实体建模为主体,以可用性为中心的行为建模为支撑,以基于故障与战损的可用状态建模为核心,并对模型的形式化描述展开研究。探讨了仿真实验设计的关键技术,提出基于测试 使用-维修-保障(test, operation, maintain, support, TOMS)的实验空间串联分割方法,并对随机变量建模、仿真优化设计、仿真系统可信度评估进行阐述。仿真结果表明,该分层组合评估方法快捷有效,仿真实验设计合理可行,极大地提高了可用性评估和分析的效率,为精确保障奠定了基础。     

作战仿真传感器模型探测处理通用方法

指挥、控制、通信、计算机、情报、监视和侦察(command,control,communication,computer,intelligence,surveillance and reconnaissance, C4ISR)模型是作战仿真系统的中枢和灵魂,是作战仿真的重点和难点。在分析作战仿真情报、监视和侦察模型中的传感器模型对于探测处理的建模需求基础上,提出了传感器模型探测处理的通用方法,介绍了所提方法的整体流程,通过计算过程详细说明了所提方法的9个方面。通过模型的输入输出数据的结构并结合仿真验证实验,说明了该方法的适用性和通用性,提高了作战仿真传感器模型的运行效率,节约了开发成本,并为ISR建模与仿真提供了参考方法。     

基于UML的飞机维修保障仿真研究

统一建模语言(UML)是一种基于面向对象技术的标准建模语言,其不仅可以在软件开发过程中使用,也可在复杂系统仿真中应用。参照面向对象Petri网的建模过程,提出了一种基于UML的仿真建模方法,通过UML状态视图描述各个仿真实体的状态变化,使用顺序图描述消息交互的时间性,并通过协作图连接各个仿真实体。文中将该方法应用于飞机的维修保障仿真过程,并根据所建立的仿真模型,对仿真系统进行了实现,得到了较好的效果。     

基于元建模的雷达电子战仿真语言研究与应用

基于元建模技术的领域建模语言(DSL)及其支撑环境可以大幅度提高软件的开发效率和可维护性。基于面向领域的设计思想,提出了雷达电子战仿真语言的技术架构,包括服务层、工具层、模型层和应用层;设计了支持模型开发全过程的六级建模机制和相应的模型功能体系。结合应用实例介绍了雷达电子战建模语言的实现方法,开发了支持多类型代码自动生成的模型解析器;采用信息总线和计算总线相结合的方法,实现了模型驱动平台。最后对该仿真语言的应用特征作了介绍。     

基于软件协作的多级液压缸起竖系统建模与仿真研究

提出了基于软件协作技术的多级液压缸起竖系统的建模与仿真方法。运用ADAMS软件建立了考虑碰撞的起竖系统多刚体动力学可视化虚拟样机模型,探讨了基于Simulink的多级液压缸仿真模型的建立方法,给出了起竖液压系统的AMESim仿真模型,分析了机械、液压系统的参数关联关系,讨论了基于接口的多领域软件协作仿真方法,实现了多级液压缸起竖的全过程仿真,为多级液压缸系统的仿真研究提供一个新的可靠的技术途径。     

基于Simulink的液压起升机构仿真研究

探讨了基于Simulink平台的液压起升机构建模与仿真方法。利用Simulink的SimMechaics模块集建立了起升机构的机械模型,采用改进的节流流量模型,基于节点法建模思想建立了易于计算机求解的液压系统模型,根据液压、机械系统的参数关联关系将两个系统模型有机集成起来,得到较为完整的液压起竖机构仿真模型,并给出了仿真结果,对起升机构的性能分析和智能控制算法的应用研究具有实际意义。同时指出,该方法能够实现机械、液压、控制系统仿真模型的有机集成,对复杂机电液一体化系统的仿真与优化研究具有借鉴意义。