基于HLA的电子战作战仿真系统研究

目前国内电子战仿真的研究主要集中在单对单或少量装备之间对抗的研究，从建立的仿真系统来看，很少涉及在战术战役层多武器的电子战作战仿真的研究。该文针对以上问题，以系统的体系架构为系统设计的首要出发点，展开了战术战役层多武器的电子战作战仿真研究。该文首先介绍了基于HLA的电子战作战仿真系统逻辑体系架构的设计思想，然后具体阐述了系统各逻辑模块的结构设计，最后，以一个简化的压制性雷达干扰作战仿真为例，从系统开发的角度分析了基于HLA电子战仿真系统开发过程与方法。该文对战术战役层多武器的电子战作战仿真进一步研究具有一定的意义。     

电子战CGF系统的设计与建模

随着先进分布仿真技术、人工智能技术的发展，计算机生成兵力（CGF）正日益得到建模与仿真人员的重视，电子战CGF因此成为设计用于电子战仿真用的DIS系统的重要环节。在基于Agent建模思想指导下，首先讨论了电子战CGF系统的设计框架，然后叙述了通信电台、雷达、侦察站、干扰站的作战行动模型，Agent行为模型及多Agent系统模型的建模方法及特点，最后阐述了设计电子战CGF系统的电磁态势可视化和基于HLA的网络接口技术，仿真结果表明：电子战CGF系统的构造及简化模型效果理想，能够满足指挥训练系统的需求。     

综合电子战作战效能仿真系统研究

综合电子战作战效能仿真系统是用于研究和评估综合电子战系统在攻防对抗环境下作战效能的计算机仿真系统。该文首先分析了国内外在电子战作战效能仿真领域内的研究现状，然后重点论述了该信真系统的技术实现思路，最后对该仿真系统的应用前景进行了展望。     

基于EJB和HLA的潜艇作战仿真系统设计与实现

研究的目的是建立一个更具有重用性、扩展性和灵活性的潜艇作战仿真系统。在分析了系统需求的基础上,提出了基于EJB(企业级JavaBean)和HLA(高层体系结构)的潜艇作战仿真系统架构,建立了包含基础模型、装备模型和兵力模型的潜艇作战仿真模型系。详细描述了基于EJB的潜艇作战仿真模型、仿真数据库访问、基于HLA的联邦对象模型以及联邦成员的设计与实现。介绍了系统的部署以及一个仿真实例的运行过程。运行结果表明,该系统运行稳定可靠,部分模型得到重用,验证了系统设计方案的可行性。     

基于模糊控制方法的自动地形跟随系统设计

对飞机纵向地形跟随控制系统控制律的设计问题进行了研究。为了消除干扰,提高跟踪效果,首先以飞机的纵向运动状态为研究对象,建立了相应的自动地形跟随控制系统结构模型,再应用模糊控制的方法分别通过控制航迹角和控制法向加速度两种方案设计了飞机纵向地形跟随系统的控制律,同时给出了仿真验证的模型,然后对模型各个输出的特性以及地形跟随的效果进行了仿真验证,仿真结果表明,设计的控制系统得到了良好的地形跟随效果,最后以控制航迹角的系统响应曲线为例,通过与传统的PID控制效果进行对比,说明经过模糊控制的系统具有良好的抗干扰性。     

基于G2的电子战仿真技术研究

现代电子战(EW)作战系统规模日趋庞大,作战环境也日趋复杂,对用计算机进行EW仿真提出了更高要求.如何将面向对象建模、人工智能等技术应用到EW仿真中是当前研究的重点之一.文中运用面向对象建模方法建立EW作战系统的实体模型和行为模型,并与描述EW电磁环境的数学模型一起构成仿真模型库.然后以仿真模型库为基础,利用智能系统平台的知识表达和实时推理能力,建立了仿真规则知识库并以专家系统产生式推理的方式实现规则驱动的仿真运行.这种基于面向对象、知识推理的仿真已应用于EW作战系统的效能评估,并为战法研究、策略评估等更高层次的EW仿真提供了有力的手段.     

基于交互多模型的飞机地形规避策略研究

为了解决飞机前视地形防撞问题,针对机载防撞雷达系统的缺点及局限性,提出了一种以虚拟雷达替代机载防撞雷达系统的基于交互多模型的飞机地形规避策略。该方法根据飞机机动运动特点,建立适于准确快速预测的匀速运动模型、匀加速运动模型以及当前统计模型,采用交互多模型原理结合成熟的卡尔曼滤波估计技术,对飞机未来飞行状态进行实时预测,根据飞机飞行状态预测结果与机载地形库进行匹配以进行地形规避。通过仿真的方法,以F16 飞机为例,对飞机飞行状态预测算法进行了验证,结果表明,对于较长时间预测,预测时间对预测精度有很大影响,可根据预测时间确定告警等级。研究还表明基于交互多模型的飞机地形规避方法,相比于机载雷达防撞系统具有无可比拟的优势,可以替代机载雷达防撞系统。     

计算机兵力生成系统模型设计研究

研究计算机兵力生成系统的模型设计,其在战场模拟中起着重要的作用;针对当前计算机兵力生成系统存在的实体模型过于简单,不能满足作战训练需求的问题,重点对兵力生成模块中的飞机、雷达、导弹等核心实体模型进行设计;仿真结果表明了模型设计的有效性,满足作战训练的需要,而且基于组件化的设计方式使得模型具有较好的可重用性和互操作性,可以为计算机兵力生成系统的快速开发提供有效支撑。     

电子战本体论及其在仿真中的应用

在分析电子战系统和电子战交战过程的基础上,采用对象、类、类型层次式的方法,首先概括电子战系统中的实体、状态、属性、关系等要素,然后提出电子战系统的本体论,最后将本体论应用到单舰反导的实例中,研究电子战系统仿真模型的通用形式化.该本体论有助于确定电子战系统及其交战过程的本质属性,构建先进仿真中电子战系统的计算模型,为建立可组合的分布式电子战仿真系统奠定基础.     

三维虚拟防空作战仿真系统的设计与开发

防空武器系统的作战效能及战略战术分析靠实弹试验存在着风险大、费用高问题,防空作战仿真成了防空作战研究必不可少的工具.介绍了防空作战仿真过程,运用Creator-Vega实时生成大面积地形作战场景;基于HLA技术的系统体系结构,对仿真联邦成员进行了具体的设计,包括总体设计和仿真程序流程设计;实现了三维虚拟空防作战仿真系统,满足视景仿真和联邦成员交互控制的功能需求,具有较好的运行效率.     

陆上智能突击系统作战概念建模

为解决陆上突击装备发展缺乏军事需求牵引的问题，设计陆上智能突击系统作战概念，建立基于DoDAF的作战概念描述模型；提出面向系统仿真对抗的陆上智能突击系统作战概念建模框架，构建实体、信息和行为三个层次的仿真模型；设计开发制胜机理演示验证与分析评估原型系统，构建综合性指标体系，围绕智能突击系统城市夺控作战进行仿真评估。结果表明，陆上智能突击系统装备选型、编配及作战运用合理可行，综合作战效益相比传统作战力量明显提升。     

装备保障仿真中的任务建模研究

为实现面向装备保障仿真的作战单元任务系统建模,提出了一种基于任务牵引法的作战任务系统建模方法。在分析作战单元任务特点的基础上,构建任务关系模型,实现对任务的结构化描述,然后根据任务管理功能需求补充相关模型,最终得到任务管理成员的仿真模型。为满足保障仿真需求,补充了三个模型：作战单元状态更新模型、任务阶段工作量累计模型和任务成功性判断模型,实现了任务仿真模型管理和任务执行过程控制功能。     

行人交通微观动态元胞自动机仿真模型研究

在分析行人交通特性后,以元胞自动机（CA）和规则描述为理论基础,提出基于CA的行人仿真模型,以此建立相对于其他交通对象的行人避让模型。该方法以模型与现实世界的高相似性有效克服了精确数学模型在仿真行人交通时的难题。结合行人CA模型和行人避让模型开发了混合交通流仿真试验原型系统。仿真结果表明,该方法有效地模拟了现实交通状况,在城市交通规划、交通需求管理和交通控制等领域有着广泛的应用前景。     

面向战役仿真的正六边形地形环境建模研究

参考地形量化传统的分类方法,依据合理简化的原则,研究了战役仿真中的战场地形环境信息表示问题.力求通过对地形环境信息的再组织,建立满足战役级作战仿真需求的地形环境模型.该文给出了基于正六边形的地形环境模型(HBTM-Hexagon-Based Terrain Model)及其创建过程,说明了其区域划分、数据组织和信息映射算法.该模型比较合理的减少了数据冗余,从而能更加有效的支持战役层推演仿真的进行.     

基于网络中心战的空战仿真多Agent理论实现

概述了基于网络中心战的空战网络结构和系统特性,讨论了基于网络中心战空战多Agent系统结构,分析了基于网络中心战的空战想定、组织结构和空战过程,利用分布式多Agent系统理论对其进行了描述,实现了多Agent系统理论的空战过程仿真模型;仿真结果表明,基于网络中心战的空战飞机的作战效能优于基于平台中心战的蓝方作战飞机,赢得了先发射导弹的机会,提高了导弹武器系统的杀伤概率。     

舰艇区域防空作战中的电子对抗仿真研究

该文依托综合防空多武器平台仿真示范系统,以舰艇区域防空作战为背景,讨论了多武器平台系统中电子对抗的建模问题.对多武器平台系统中的电子战信息结构进行了论述,建立了舰艇区域防空作战中的两种常见电子对抗模型.在噪声有源干扰模型中分析了影响海杂波功率的主要因素,提出了简单可行的海杂波功率计算模型;讨论了阻塞式干扰情况下干扰功率的计算问题;分析了有、无干扰情况下雷达的发现概率;在无源干扰模型中,重点考虑了影响干扰效果的主要因素箔条云的面积,提出了基于模糊推理的无源干扰效果评估方法.文章最后,对仿真过程中电磁信息传递等问题作了简要叙述.     

机载超短波通信系统建模与仿真

超短波电台是航空通信、作战指挥的重要设备,主要用于飞机与地面台站、飞机与飞机之间的双向话音和数据通信联络。因此在对超短波电台仿真时,考虑电波传播过程中受到各种干扰和地形遮蔽等因素影响,对在接收话音中有杂音或通信不上的情况进行模拟是很有现实意义的。本文在系统中加入电波传播损耗模型,并采用GIS技术,采集地形数据对通信有效性进行动态仿真,逼真地模拟了超短波电台在地空通信中的使用效果。     

无人作战飞机打击时敏目标的任务规划研究

针对无人作战飞机打击时敏目标的任务规划问题,提出了一种基于遗传算法的路径任务规划方法。首先运用Voronoi有向图和Dijkstra算法得到单架无人作战飞机单个目标的规划路径。然后提出了时敏目标时间敏感函数的概念,并由此构建了多无人作战飞机打击时敏目标的任务规划代价计算模型。最后设计了多无人作战飞机多任务规划的变长度染色体整数编码遗传算法,运用该算法对打击时敏目标的任务进行仿真,仿真结果表明了所提出方法的正确性和可行性。     

三维地形的交互生成与表现

随机地形生成与表现是虚拟环境系统研究的基础,针对用户对地形环境千差万别的需求,论文提出了一种基于分形的交互式地形随机生成方法,在给定地形特征或地形参数条件下,通过控制分形算法的随机过程及其反馈调整,自动产生符合要求的三维地形网格模型,并在给定的控制条件下对生成的地形进行自动着色和阴影计算。     

基于HLA的无源干扰效果评估建模仿真的研究

干扰效果评估是无源干扰装备作战效能评估的核心问题.根据当前仿真技术要求及面临的实际需求,提出了无源干扰效果评估的新方法,采用基于HLA的评估体系结构;研究并建立了导弹、飞机的动力学和运动学模型;建立了飞机的红外辐射能量数据库;建立了红外诱饵的运动学模型、红外诱饵辐射能量数据库.重点研究红外诱饵干扰效果评估,并依据仿真平台进行大次数仿真,统计干扰成功概率,分析仿真结果.对红外诱饵的布放决策及飞机的机动决策进行动态寻优,得出红外诱饵的战术使用原则及飞机机动规则.