基于描述逻辑的C4ISR系统体系结构一致性验证方法

综合电子信息系统的体系结构开发涉及多视图产品集成,容易引发视图之间的信息不一致性问题。引入描述逻辑形式系统,对视图中的关键元素进行形式化处理,将体系结构模型转化为描述逻辑知识库,进而借助描述逻辑推理系统,推理判断体系结构产品中存在冲突或矛盾的信息。实验证明,该方法不仅具有完备的形式化理论基础,而且自动化程度高。     

基于fUML的C4ISR体系结构可执行

由于C4ISR体系结构模型缺乏可执行性,不利于体系结构的验证评估,为此提出了一种基于fUML(semantics of a foundational subset for executable unified modeling language models)的体系结构建模与分析方法。基于fUML元模型来定义C4ISR体系结构的可执行建模元模型,使用它们来构建C4ISR体系结构的可执行模型;定义可执行模型的代数语义域--可执行活动模型代数（executable activity model algebra,EAMA）,使用语义函数将可执行模型的行为语义转换为EAMA的进程项;定义EAMA的操作语义作为进程项的执行规约,通过对进程项的仿真执行来实现C4ISR体系结构的可执行分析,最后以区域防空作战系统为例说明了方法的可行性。     

可执行能力需求模型的动作语义研究

针对目前基于能力的需求建模方法在形式化以及验证方面的不足,借鉴统一建模语言(unified modeling language, UML)动作语义,提出了可执行能力需求建模方法。该方法在能力需求建模语言的基础上,添加可执行动作语义,提出了动作语义元模型,描述了动作语义的基本内容、执行机制以及表示。最后构建了可执行能力需求模型的仿真平台,并通过案例证明了可执行能力需求建模方法不仅能精确形式化描述能力需求模型的动态行为语义,同时也实现了能力需求模型的仿真和验证。     

基于鲁棒能力的体系多目标组合优化

针对体系组合优化问题中,不同场景下系统贡献的不确定问题,提出了基于鲁棒能力的体系优化决策方法。首先对体系的鲁棒能力和模糊能力风险进行定量描述;然后以鲁棒能力最大,建设风险和成本最低为目标,考虑军事能力需求等约束,建立多目标体系组合优化模型,采用改进的基于参考点的非支配排序遗传算法求解模型,生成一组符合决策需求的非劣质解;最后通过仿真实验验证了模型和算法的有效性,可以为体系总体建设规划提供决策支持。     

基于遗传算法的配送优化算法设计与实现

为了在有限的资源下,以最小成本完成物资的配送,需要对配送路由进行优化。提出了一种配送优化算法,它在遗传算法基础上根据物资配送的特点选取种点和需求点,并利用配送点需求量进行区位分配结果的优化。仿真结果表明,算法能有效地解决种点的选取问题。极大地减少了运算时间,能在较短的时间内获得较优的解决方案。     

面向对象模型语言MOOL静态切片系统的实现

以一种自定义的模型面向对象语言MOOL为例, 采用分层切片和逐步求精的混合算法, 使用Perl语言设计并实现了一个完整的MOOL静态切片工具MST.实验结果表明, 切片后的程序更加简化, 对调试程序有一定的辅助作用.     

面向C4ISR系统联合作战的跨组织进程互操作研究

军事组织间的互操作是联合作战成败的关键,瞬息万变的战场环境中各组织如何协调、整合业务进程以完成共同的使命任务对协作模式的灵活性,协作组织的自主性等提出了更高的要求.传统的基于公共视角的业务进程协作模式已不能适应现代联合作战的需求.本文首先提出了一套灵活的可见性控制机制,基于可见性控制机制给出了一套新的协作进程建模框架,在该框架中各协作方从自身视角出发分别构建独立的协作进程,并支持系统加入退出时协作伙伴的自主选择及协作进程的扩展.论文同时给出了协作进程建模框架的数学形式化描述及相关算法.     

面向C4ISR能力分析的领域特定描述语言

针对在C4ISR能力需求分析中,UML对象建模语言领域适用性弱的问题.在能力元本体的基础上,从领域概念化入手,提出一种面向C4ISR能力分析的领域特定描述语言构建方法,并利用UMLProfile扩展机制,设计了适用于该语言的对象建模方法,在此基础上,研究了基于描述逻辑符号推理系统的领域特定模型一致性、完整性验证方法.最终,采用一个野战装甲车维修领域特定模型验证案例,说明了该方法的有效性和可用性.     

任务时序关系的形式化和传递闭包建模算法

建立正确、有效的任务模型是正确引导出军事需求的关键步骤.针对任务间时序关系,给出与任务建模相关的若干形式定义和命题;并根据时序关系的传递性质,给出一种建模算法.该算法通过构建时序关系上的传递闭包,帮助分析人员直观地判断任务间可能存在的时序关系,以及可能产生的并发和死锁;在传递闭包图上科学、合理地标记各个任务的时序等级属性,明确各个任务在执行序列中所处的相对位置,以及在执行序列的每个阶段需要同时展开哪些任务.     

基于UML模型的C4ISR系统能力需求分析与验证

针对复杂的C⁴ISR需求分析,提出一种系统的能力需求获取和分析方法。该方法从分析作战使命入手,采用统一建模语言(unified modeling language,UML)建模技术对作战目标和任务场景建模,通过活动模型分析自动建立C⁴ISR能力需求的概念模型。此外,采用本体描述语言(OWL DL)对能力概念形式化描述,由此可以通过符号推理系统检查模型的完整性和一致性。给出了应用该方法的具体示例,并通过实验工具验证其有效性。