面向维修训练的故障建模、仿真与评估

面向维修训练领域，通过研究系统故障产生机理，运用面向对象方法建立一种基于故障传播有向图的系统故障模型，从工程应用角度阐述了其构建规则。基于该模型实现了维修训练仿真系统，介绍了有向图仿真运行类结构和维修对象测量数据的生成。在此基础上，文章提出一种基于标准故障诊断路径的评估方法，根据测量点与标准路径的相关性实现了维修训练评估。     

基于IVHM的健康评估与仿真技术研究进展

IVHM技术是近年来新兴的健康管理技术,能够从系统层面有效实现对飞行器健康状态的监控和管理.健康评估与仿真作为IVHM的核心技术,受到国内外研究者的广泛关注.在综合大量国内外文献的基础上,介绍了IVHM技术发展现状,并总结了IVHM系统的结构.按照构建健康评估和健康仿真模型的原理将飞行器健康评估和健康仿真技术分为基于机理的模型和基于数据统计的模型两类,分别分析了两种技术的应用现状,对尚存问题和技术难点做了剖析.     

基于BOINC的仿真网格设计与实现

现有基于HLA标准的仿真体系缺乏对分布式计算资源的有效管理利用,同时大多采用静态部署邦元的方式,效率低下并缺乏灵活性.实现了一种将现有符合HLA标准的Simkit仿真体系与BOINC网格中间件相结合的仿真网格,能够对分布式计算资源进行有效探知、管理和调度;实现了邦元自动分发、部署以及结果文件自动收集;提供用户友好的管理界面,简化仿真任务创建配置过程,可对仿真过程进行实时监控.该系统已应用于实际仿真工程,运行稳定,较好地提高了仿真效率,符合预期要求.     

基于VR-Forces的作战仿真关键技术

针对VR-Forces计算机生成兵力软件新建实体模型繁琐和仿真结果提取手段缺乏的问题,分析VR-Forces的仿真运行机理,研究作战仿真模型重用及仿真结果的迁移和解析。构建实体可视化模型,通过基本参数、运动参数、传感器参数、武器装备参数和附加系统参数等参数的解析和设置,实现仿真模型重用。基于Data Logger所记录的仿真过程源数据,利用开放式数据库互连技术实现异构数据库互连,并将作战仿真数据导出至数据库进行作战效能综合评估。具体应用实例证明该作战仿真建模的效率和质量。     

基于组件技术的列车自动监控仿真系统开发平台

针对轨道交通列车自动监控(ATS)仿真系统开发的需要和现状,提出并设计了一种基于组件技术的ATS仿真系统交互式开发平台.该开发平台通过对ATS仿真系统组件进行统一管理,绘制站场运行图,生成站场型数据,交付给仿真运行框架,最终实现ATS仿真系统.     

发电系统动态仿真监控平台研究

为了同步实时获取电力系统动态仿真数据以实现交互式仿真,使用LabVIEW软件及其数据记录和监控模块设计了一套监控平台,并利用MATLAB/Simulink软件进行了验证。构建了三相同步发电机带负载仿真模型,可通过程序控制断路器接入两种负载产生不同工况,支持现场对发电机电气参数进行连续监测,利用过程控制对象连接与嵌入OPC技术将测量值传递到虚拟仪器监控系统中实时显示各监测对象当前值和趋势图,同时实现了数据采集与存储、与模型控制交互等关键功能。实验结果表明,监控平台能正确地监控仿真模型的运行,并执行所设计的各项功能。     

基于“软硬结合”平台的导航战体系对抗与评估系统研究

为了实现全规模、等要素的真实或近真实条件的导航战体系对抗及评估,基于"软硬结合"平台的导航战体系对抗与评估系统提出"软硬结合"的系统架构,即用计算机网络把试验推演评估仿真分系统和对抗硬件平台系统试验连接起来,设计的试验推演评估仿真分系统基于软件虚拟方式满足系统灵活性及一定规模的要求,和工程体系对照的物理仿真分系统具备装备实体物理特性,"软硬结合"模式通过硬件设备可与软件模型无差别的等效集成,共同构建试验环境;在导航战体系对抗过程中实现了对体系的信息流、时间流、预期试验结论等验证内容,实现了进行全规模、全要素验证要求,并具备灵活性与真实性有效统一;现有初步规模设备的典型应用场景对抗的试验结果表明,"软硬结合"平台这一体系能够满足相应的体系化、网络化系统对抗和多层次、全方位的体系对抗需求。     

基于DDS的飞机机电系统组态监控技术研究

为了解决基于DDS的分布式协同仿真平台多节点、多模型条件下飞机机电系统复杂关联参数的实时监控问题,结合组态监控技术提出一种基于DDS的飞机机电系统协同仿真组态监控方法,设计了组态监控平台与分布式仿真平台的数据交互接口,实现飞机机电系统模型的实时过程监控以及监控界面的图形化显示;集成测试结果表明,该组态监控方法实现了对飞机机电系统复杂关联参数的读写、存储以及监控界面的图形化显示,提高了飞机机电系统的协同仿真验证效率,降低了分布式协同仿真监控系统的开发难度.     

基于OpenGL的卫星在轨运行可视化仿真系统设计与实现

针对如何构建一个卫星在轨运行可视化平台的现实问题,设计出一种基于OpenGL的卫星运行可视化仿真系统;介绍了该仿真系统的逻辑结构和网络结构,采用ADO技术实现了对卫星运行数据库的访问,利用3DS MAX构造了卫星模型和地球模型,实现了卫星在轨运行、覆盖效果、通信链路情况的可视化;实践证明,该仿真系统能够实时仿真卫星在轨运行的全过程,为卫星在轨实时管理提供了辅助决策支持平台;同时,该系统为航天部队网络化练兵提供了虚拟训练平台;对构建信息化条件下的虚拟战场仿真系统具有一定的借鉴意义。     

分布式仿真系统中的数据传输研究

为提高分布式仿真系统内部有效数据传输效率,满足系统实时性要求,以车辆定位监控仿真系统为问题原型,提出一种基于运行时间支撑系统数据分发管理(RTI-DDM)和套接字(Socket)的双层数据传输模型.该模型一方面利用RTI-DDM来限定传输数据的范围,有效降低系统内部冗余数据的传输;另一方面,利用Socket技术在仿真实体之间建立点对点的直接传输,从而提高系统的运行效率.对比实验结果表明,在相同仿真交互数据量下,该模型相对于传统RTI数据传输模型,数据传输延时平均缩短50%.     

MDA概念和技术在仿真系统开发中的应用研究

模型驱动架构(MDA)集成了统一建模语言(UML)、元对象机制(MOF)、可扩展标记语言(XML)和基于XML的元数据交换(XMI)等一系列标准,强调模型在软件开发中的重要作用.简要分析了建模与仿真和软件工程领域的若干典型模型开发与运行过程,将仿真系统的开发过程划分为需求工程、分析、设计、实现和试验五个主要阶段;探讨了模型驱动架构(MDA)的概念和技术(包括模型、建模技术、模型变换技术、代码自动生成技术等)在仿真系统开发各个阶段的应用;以交通仿真为例,给出了部分建模与仿真结果,展示了仿真系统开发过程与MDA相结合的可行性,表明了在MDA工具的支持下,MDA概念和技术的应用可以提高仿真系统的开发效率.     

基于Petri网的装备系统任务成功概率仿真

通过对装备系统在不同任务剖面下的成功性的评估,可以反映装备保障系统的整体保障效能。由于影响任务成功性的因素较多,关系复杂,目前还没有相应的数学公式进行解析,因此采取系统模拟仿真的方法来实现对装备系统任务成功概率的评估。在建立装备系统的保障模型、任务模型与基于Petri网的仿真模型的基础上,可以进行有效的仿真评估,对装备保障工作具有积极意义。文章首先分别介绍了各模型的构建、仿真模型的运行机理；其次介绍了评估系统的框架及其功能组成；最后提供了在某自行高炮系统数据基础上的仿真实例。     

基于BOM动态测试框架的设计与实现

为基于基本对象模型(BOM)的仿真模型测试提供测试平台,提高模型可靠性,为仿真系统的集成提供可靠的仿真模型,缩短仿真系统集成联试的周期,设计了独立的模型测试平台,在测试平台中提供BOM模型运行所需要的对象管理、数据分发、时间管理等服务,通过仿真模型在平台中的运行结果分析,验证模型接口以及功能。模型测试平台可为各种类型的模型提供仿真运行环境,平台运行效率可达到超实时仿真要求,模型集成效率提高。在大规模作战仿真系统开发中,可推广使用模型测试平台,提高模型可靠性,降低集成成本,缩短集成周期。     

大气数据计算机仿真系统设计与可信度分析

通过分析大气数据计算原理和解算公式,阐述了从已知的大气数据推算飞行参数的方法,构建了大气数据计算机(ADC)的仿真模型并由此设计实现了大气数据计算机的仿真系统.同时利用层次分析法对大气数据计算机仿真系统进行层次划分并确定影响仿真系统可信度因素的权重.通过模糊综合评判法对大气数据计算机仿真系统进行了可信度评估,其结果表明所设计的大气数据计算机仿真可信度高,能够满足工程应用的需要.     

复杂系统仿真与人体仿真探讨

系统仿真是为复杂系统的组成建立模型,对系统功能的实现进行可视化的研究,是基于系统认识的模型化表示。通过对仿真演示结果评估与分析得到的结论,再与系统模型表达的系统知识进行重合性、再现性比较研究。在生理系统中人体系统仿真研究分为医学人体仿真研究和应用人体仿真研究。由人体切片数据重建的人体构造三维图像,是在计算机虚拟空间中对人体解剖数据的可视化;下一阶段的医学人体仿真研究工作是建立各种器官系统的附加相应的物理性、生理性等参数的仿真模型模块,在仿真集成环境中进行仿真,并对仿真研究结果加以评估和分析。     

大型高空台进排气控制半物理仿真系统设计

为构建大型复杂高空模拟试车台进排气控制半物理仿真系统,提出了仿真模型和实物部件相结合的系统设计方法。依据系统结构组成及工作机理统筹规划系统仿真模型和实物部件,利用理论建模、系统辨识方法建立仿真模型,并基于PLC完成系统设计和软件开发,最终将仿真模型和实物部件高效统一形成半物理仿真试验台。通过仿真平台实现了系统一体化虚拟仿真,结果表明系统运行可靠稳定,能够准确模拟真实发动机试车过程。     

基于统一描述的网络仿真场景高效建模机制

网络仿真是进行网络规划和协议设计的重要手段,设计人员亟需构建高效的仿真系统。针对主流网络仿真器在场景建模方面存在效率不高和灵活性不够的问题,提出一种基于统一描述和中间件适配的高效可扩展的场景建模机制。基于模型层标签高效描述仿真场景,然后通过中间件解析器适配到不同的仿真器,从而大大提高仿真建模效率。最后通过应用实例验证了该场景建模机制的有效性和广泛适用性,对构建高效可扩展的网络仿真系统具有一定的借鉴意义。     

基于语义的隧联网数据整合方法

通过构建隧联网实现多个城市隧道监控系统的深层次数据共享与协同应用。隧联网可提供应急管理、城市规划建设和隧道长期监控等服务,实现各个城市隧道监控系统间的协同调度与联动控制;同时丰富物联网技术的应用,提高隧道联网智能监控水平。针对隧联网数据整合进行研究,首先通过构建隧联网联邦数据库实现各个城市隧道数据库的数据共享;然后给出标准化的隧联网数据字典;其次通过基于语义的数据整合方法实现隧联网数据的整合和查询。实现了隧联网数据的统一管理和关联性查询应用,其中的每个城市隧道监控系统实现数据的共享和信息互联,增加隧联网系统数据的利用率和信息的可信程度。     

工程飞行仿真系统中实时监控系统的开发

工程飞行仿真系统是飞机设计研制及飞行员训练过程中不可缺少的工具，而实时监控系统对于处理飞行仿真中的大量数据，提高仿真效率起着重要作用。该文根据飞行模拟器的专用要求，总结了实时监控系统的功能特点，并详细阐述了系统结构，实时监控多线程管理，监控曲线绘制模块和仿真数据处理模块的设计方案。该系统经实际应用，满足工程飞行仿真的各项技术要求。     

城市轨道交通系统运行仿真平台的设计与实现

为研究不同客流状况下轨道交通的运行效率和应急方案效率评估,以及突发事件下应急策略的仿真和定量分析,提出了一种城市轨道交通运行仿真平台。该系统从列车运动模型、自动列车控制(ATC)系统结构模型、轨旁设备对象功能模型和移动闭塞系统模型等4个方面对城市轨道交通运行仿真系统进行建模。在此基础上,以VC++作为开发平台,结合计算机网络以及数据库技术,设计并实现了完整的地铁运行仿真平台。在时刻表的驱动下,仿真平台可以实现列车的自动运行。该系统以轨道交通8号线数据进行验证,仿真结果与真实时刻表达一致。