基于作战实验的工程装备保障评估方法研究

为满足工程装备保障评估的要求和实现工程装备保障更为细致的仿真分析,提出了利用作战实验理论对工程装备保障评估方法研究的建设构想.在描述工程装备保障评估分析一般过程的基础上,从工程装备实体、保障要求等角度出发构建工程装备保障评估分析仿真模型,实现了对象间的交互作用、关系和消息传递,反映了“保障”作战任务、实体、功能、交互、活动等内在逻辑.用面向服务的高层体系结构（HLA）方法为工程装备保障评估分析仿真系统提供集成方法,为进一步仿真系统的论证、设计、开发提供了坚实基础.     

坑道工程动荷段抗精确打击毁伤分析系统

针对坑道工程结构毁伤特性仿真实验的需要,设计和建立了基于模块化和工作流机制的坑道工程抗精确打击毁伤分析系统。遵循战场毁伤的客观规律和仿真设计通用化规则,以模型界定坑道动荷段抗精确打击分析系统的功能和组件,应用UML用例描述系统的需求及其设计目标,优化分解毁伤分析系统的单元模块,提出了动荷段毁伤分析系统的模块化设计思想及逻辑框架,设计了坑道动荷段毁伤分析系统的功能模型和数据流工作机制,研制了基于窗体界面线程设计的坑道动荷段毁伤分析系统。案例表明,系统交互性良好,为有效分析动荷段易损性的本质问题提供了仿真实验工具。     

基于作战实验的震灾处置风险控制仿真研究

为解决地震作用下应急处置风险控制中的不确定性和不确知性问题,提出了利用作战实验理论推进震后应急处置风险控制仿真训练的建设构想。在描述震灾风险关系基础上,提出了震后应急处置风险控制模型和服务结构,利用例描述了震后应急处置风险控制仿真训练服务需求。根据作战实验理论与方法,提出了风险控制仿真实验基本原则,确立了其仿真实验程序,给出了支撑仿真实验的技术体系。立足概念方案、仿真建模、规则建设、数据建设等角度,初步给出了推进震后风险控制仿真训练系统建设解决方案,为进一步仿真系统的论证、设计、开发提供了坚实基础。     

作战运筹仿真实验系统设计探讨

为了实现运筹研究的科学评估和方案优化,考虑将实验方法引入到作战运筹的研究中来.运用计算机仿真的方法进行作战运筹实验,将有效地提高实验的可重复性和可信度.参照既成的作战模拟系统的构架,结合导弹作战本身的特点,并考虑到实验结果对运筹研究的反馈作用,对导弹作战运筹实验系统的构建进行了探讨.主要探讨了三类实验系统:面向体系运筹的攻防对抗类实验系统、面向规划运筹的方案评估类实验系统、面向战场运筹的态势推演类实验系统.根据三类实验系统的特点,提出了构架设计方案.对这些实验系统设计的探讨,是作战实验室建设的先期探索,为计算机仿真方法在军事运筹学中的应用提供了参考.     

自行火炮系统作战效能建模与仿真研究

在综合研究国内外效能评估理论和方法的基础上,根据多年来自行火炮发展建设和作战运用的实际需求,建立了对抗条件下战斗、保障、指挥控制等分系统的作战效能及作战系统评估模型。依据可靠性、维修性数字仿真的基本理论,利用Monte—Carlo方法对某型自行火炮战场对抗阶段进行仿真,可以实现自行火炮可靠性、维修性及系统作战效能的动态评估。该方法受评估者的主观性影响较小,为系统效能的动态评估系统的设计构想提出了评估思路。该模型可以为自行火炮系统的方案论证、工程研制、鉴定定型和作战运用等提供决策依据。     

基于HLA的工程装备作战仿真系统开发研究

工程装备的毁伤评估计算方法和作业效率对工程装备的发展具有重大影响。该文应用高层体系结构（HLA）的思想建立了分布式工程装备作战仿真系统，实现了工程装备在作战的背景下进行作业与对抗仿真，详细分析和讨论了红方成员和蓝方成员之间的战斗模型及计算工程装备毁伤的兰切斯特算法，给出了算法的主要流程，并且对战斗模型的局限性及修正办法做了有益的探讨。该文解决了工程装备领域仿真的的理论问题和实践途径，可以为今后工程装备的型号发展及所需关键技术提供定量分析依据。     

作战实验工程构成体系与发展趋势研究

定义了作战实验工程的基本概念,简述了作战实验工程的基本作用,提出了作战实验工程体系构成的六元组结构:作战实验基础理论、作战实验军事需求工程、作战实验工程技术体系结构、作战实验平台体系架构、工程管理体系建设、作战实验工程人才队伍体系;归纳了作战实验工程的实践性特征、综合集成特征和实用工具特征;深入分析了作战实验工程的发展趋势与方向:实验平台建设的体系化、实验论证功能的综合化、实验论证系统的智能化、实验论证手段的一体化.     

虚拟战场环境中一种CGF系统开发①

战场环境仿真是作战仿真和模拟训练系统的重要组成部分,计算机生成兵力作为战场环境仿真中的一部分,是战场环境仿真中的关键技术之一。以保障某型飞机模拟训练系统的战术训练、作战任务与战术协同训练以及战法研究为目标,利用作战仿真平台VRForces提供的基于实体参数数据库的CGF实体框架结构,采用基于组件工厂机制的CGF实体建模技术开发了CGF系统。该CGF系统提供以虚拟蓝方兵力为主的战场环境仿真,为飞机模拟器提供了逼真的模拟作战环境,较好地满足了某模拟训练系统的训练需要。     

工程装备仿真实体在行军过程中的聚合和解聚

在工程兵作战仿真中多分辨率模型的聚合与解聚问题一直是困扰不同层次仿真系统集成的瓶颈问题。该文以工程兵工程装备行军过程为例,对工程装备行军过程仿真中不同层次仿真模型的聚合与解聚问题进行了研究,分析了该仿真过程中所需模型的分辨率,分别就工程装备仿真实体位置、速度、状态及毁伤的聚合与解聚进行分析,同时给出了仿真实体位置、速度、状态及毁伤的聚合与解聚解决方法,这些方法简单实用,节省资源,效率高,对解决工程兵作战仿真中的模型聚合与解聚问题具有一定的参考价值。     

五维战场视景仿真应用研究

虚拟作战仿真系统的建设在开发模拟作战指挥训练中占有很重要的地位,Vega是实时三维动态视景仿真的主要支撑软件,两者的结合在战场模拟中一直没能得到很好地解决。该文基于MultiGenVega并结合MFC对陆地、海洋、天空、太空、电磁五维战场进行多角度、多层次模拟仿真。从战场实际应用的角度出发,设计了一套五维战场作战可视化仿真交互系统5DBS,将各种气象环境和不同的运动模式,以及大量的作战武器和3D真实感声音集成到同一系统中,并可进行不同的显示控制。在Vega中成功地得到验证和应用,具有交互性强、实时性好等优点,为学习和研究虚拟战场提供了有益的借鉴。     

精确制导弹药实体及其效应模型设计

为解决精确制导弹药作战仿真进程中存在的语义异构、共享薄弱等问题,提出了一种基于本体工程的弹药实体及其效应模型。通过对精确制导弹药及其毁伤效应模型化的系统描述,提出了制导弹药本体的含义要求,给出了制导弹药领域本体的设计思路与构建方案,确立了精确制导弹药领域本体体系;根据制导弹药丰富的领域本体共享基础,工程化设计精确制导弹药仿真模型,并应用于军事工程防护结构抗制导炸弹毁伤效应仿真实验,为实现基于本体的制导弹药实体及效应知识管理奠定了基础。     

作战仿真中坦克智能体的设计和实现

以坦克Agent实体为研究对象,根据目前作战仿真研究所面临的困难,运用基于Agent的复杂系统分析与设计方法,提出了作战仿真中坦克智能体的结构以及设计和实现方法。在分布式交互仿真HLA/RTI的技术框架和联邦开发执行标准过程(FEDEP)的规范下,构建了基于Agent的坦克对抗仿真模型,更准确的表现了战场作战实体,提高了作战仿真结果的可信度。     

登陆作战仿真系统关键技术研究

该文对登陆作战仿真系统进行了研究,利用该技术建立的登陆作战仿真系统是为战斗中装备的毁伤规律研究和保障方案制定以及战斗效能评估等服务的。为此,主要研究了三维海陆战场环境的实时显示,坦克在海上的运动姿态。战场中实体运动模型和实体对抗模型等方面的内容。由此开发了登陆作战仿真系统,并成功应用在战场演示系统和战斗评估系统中。它为武器装备研究提供了仿真平台,同时该方案的易实现性节约了研究经费。     

基于HLA无源干扰仿真系统的CGF建模的研究

在了解分析高级体系结构HLA的基础上,以无源干扰仿真系统为例,由计算机生成和控制多个CGF仿真实体,并通过对实体的动态建模、智能决策建模,和由RTI控制仿真系统的时空一致性,自主地对仿真环境中的战场态势做出最佳决策,并按智能决策发射干扰弹,组织有效对抗.建模理论和方法的研究在仿真技术领域一直占有主导地位,此无源干扰仿真系统的CGF建模,增加了虚拟战场环境的复杂度和逼真度,对武器研制的可行性分析、测试与评估、参与者的训练等发挥了重要的作用,达到了仿真与建模的高效性.     

虚拟环境中坦克实体火力行为仿真研究

在作战演练仿真系统中，坦克是一种重要的武器仿真实体，其火力模拟必然成为研究的重点。该文结合科研实践，着重从坦克的侦察、目标选择、外弹道、命中概率与毁伤，以及实际射击时的射弹散布等方面，就实体火力行为属性仿真进行了一系列研究，并建立了相应的模型。实践证明，该坦克实体火力行为仿真模型简单实用，效果逼真，精度较高，同时得到的试验数据将会对坦克射击理论研究带来一定的便利。     

舰空对抗智能行为仿真框架设计研究

现在舰艇作战仿真系统存在各子系统间耦合性强的问题,不利于系统的扩展与使用.针对以上问题,通过分析虚拟海战场环境对实体对象行为仿真的要求,结合某训练模拟系统战场环境仿真分系统的研制项目,以舰空对抗作战想定为实例,对实体行为仿真框架(Sensors,Actuators,Controllers,Connections,简称SACC)进行了研究,得出了组成舰空对抗作战想定行为仿真框架的各子系统模型,并抽取组成各子系统模型的各行为组件结构层作为系统可复用的元素,将组件及组件连接关系以结构化参数的形式进行配置,即利用每一仿真子系统中的各模型组件接口来实现模型组件之间数据的交互.结果表明,该方法可以较好地解决上述问题,使仿真系统具备良好的可复用性和可扩展性,更加满足作战仿真的需求.     

分布对象管理的联邦交易模型

分布对象管理是实现分布对象互操作的一个重点。该文通过扩展ODP中的基本交易模型，实现了对象服务的局部管理，提出了一种新的联邦交易模型，使用联邦交易空间和信任度的概念实现了大规模互操作环境中的对象服务的全局管理，给出了分布对象服务的联邦搜索过程和联邦搜索规则，以及联邦查询的最佳搜索路径选择算法，研究并提出了联邦交易的实现结构模型和建立联邦和约的协商协议。     

战场损伤评估认知发展模型

为了建立战场损伤评估导师系统，对战场损伤评估认知发展模型进行了分析研究。根据实际装备战场损伤评估，综合当前几种战场损伤评估程序，建立了适合BDA训练需求的战场损伤评估程序，确定了合理、有效的评估决策过程，并对评估程序中各个步骤的内涵进行了分析说明，分析战场损伤评估的知识，基于智力技能层次论研究了战场损伤评估的认知任务，参考医疗教学中的认知模型，建立了战场损伤评估认知模型。