体系对抗仿真中的信息网络建模研究与实现

信息化条件下战争系统以体系对抗为特征.为了研究信息网络在战争系统中的作用原理和运行机制,针对信息化条件下的体系对抗仿真系统开发,以体系对抗仿真模型体系为基础,以仿真信息化战争系统所具有的整体性、对抗性、动态性特征为需求,提出建立信息网络模型的研究思路,并依据系统工程的方法步骤,按照需求分析、概念建模、仿真建模、模型验证和仿真运行与收集仿真结果的步骤对典型作战体系--防空反导体系的网络模型研究与实现的过程进行了系统的探讨.     

面向体系对抗仿真的模型测试方法研究

模型的有效性评估一直是建模与仿真领域研究的重要课题.针对传统校核与验证方法难以确定模型被确认为无效的原因以及传统建模过程中模型开发与实现紧耦合的特点,通过对武器装备体系对抗仿真与模型测试的需求分析,以层次化建模为基础提出了面向武器装备体系对抗仿真的模型测试方法论,从纵向和横向两个层次论述了概念模型和仿真模型的测试方法,给出了层次化模型测试环境的参考实现.该方法不仅为武器装备体系对抗的仿真模型开发提供质量控制手段,同时也为其它仿真应用的模型校核、验证与确认提供有效的方法支撑.     

海上机动目标建模及其在分布式仿真中的应用

机动目标建模是飞行器分布式仿真研究中的重要环节,它为飞行器控制系统仿真提供模拟的机动编队目标行动、对抗策略和作战效果,其模拟精度直接关系到整个仿真系统的可信度;文章首先介绍目标节点在仿真系统中的作用和数据传输关系,然后基于理论建模和统计建模方法,推导并建立了舰炮反导作战仿真模型、舰空导弹反导作战仿真模型、作战效果评估模型,已成功应用于某分布式仿真系统,仿真试验结果证明了模型建立的有效性。     

直升机综合反潜仿真系统设计

直升机综合反潜仿真系统,可实现在攻防对抗条件下的反潜作战过程仿真.通过分析直升机反潜的组成和特点,分解出具有单一功能的子系统,并分别建立各自的仿真模型.以单机和单潜水下作战对抗过程为典型实例,设计了仿真系统体系结构,探讨了仿真系统的联邦成员开发过程,建立了仿真模型库体系及统一管理下的实时调用关系,给出了采用UML简要描述的实体模型关系协作图.通过实时逼真的显示三维虚拟战场环境和兵力兵器作战过程,实现了场景显示和过程可视化.目前仿真系统已投入运行,可实现各反潜平台及武器系统的作战过程仿真,较好提供了一个直升机反潜、机-舰协同反潜的战法研究平台.     

分布式导弹攻防对抗仿真系统的设计与实现

导弹攻防对抗仿真是评估弹道导弹突防效能的重要手段,是弹道导弹作战仿真与效能评估领域研究的热点之一.针对典型弹道导弹突防过程,理顺了导弹攻防仿真的运行流程,采用UML用例视图、类视图及行为视图对基于HLA的导弹攻防对抗仿真联邦进行了可视化建模.根据UML各可视化建模视图,完成了联邦对象模型模板(OMT)开发,采用运行支撑环境(RTI)与VC 对分布式导弹攻防仿真联邦进行了软件实现.应用实践表明,采用UML工具对导弹攻防对抗仿真联邦进行可视化建模,能够大大提高分布式导弹攻防仿真系统的开发进度与质量.     

弹道导弹和航空兵联合突击机场跑道的仿真建模方法

采用弹道导弹和航空兵对机场跑道实施联合突击是一种能够取得较好压制效果的作战运用方式.为了对整个作战过程进行客观分析,需要对其进行整体性的仿真.首先,分析了联合突击中的任务分工和交战行动过程.然后,建立了进行整体性仿真建模的框架,分析了其中的模型种类.其次,根据仿真建模框架,对其中的弹道导弹突击机场、机场跑道修复、空战、地空对抗、空地突击机场等作战过程及压制效果进行判断等,分别建立了模型算法.最后,设计了一个算例来验证仿真建模方法的有效性.     

基于Agent的空防作战系统建模仿真方法研究

空防作战系统是一类复杂的军事作战系统.从军事作战系统的主导因素入手,讨论了传统研究方法的局限性,进而提出使用基于Agent的建模仿真(ABMS)方法研究空防作战系统的思路,并根据空防作战系统建模仿真应用的需要对ABMS进行了改进:建立了层次化的ABMS建模框架,为解决对作战动态过程的建模而引入了事件的扩展概念及其分析方法.然后介绍了一个空防作战系统建模仿真研究的完整过程,给出了系统动态演化的事件模型和作战单元的Agent模型,并针对仿真结果进行了分析;从而证明了ABMS方法的可行性和有效性.     

防空系统建模仿真环境设计

该文通过对攻防对抗系统的特点和计算机建模仿真环境的研究，给出了描述攻防对抗系统仿真模型的通用模型定义，设计开发了一种能处理属性连续变化实体的攻防对抗离散事件建模与仿真环境。该软件采用面向对象的方法设计，提供给用户的是模块化、图形化的窗口环境，用户通过点击拖放工具箱中的单元就能构建出攻防对抗系统的模型，并能对其进行仿真实验。     

虚拟采办实施全系统全寿命全方位管理的技术需求

基于仿真的采办系统复杂性决定了它对全系统、全寿命、全方位系统管理的需求．为了开发这样一种复杂管理系统,首先应将管理需求转换成相应的功能,使预期采办对象系统的全寿命过程得以有效实现．为此,对描述问题域的使命空间概念模型CMMS,及对数据、信息、知识、模型进行一体化描述的可扩展标记语言XML和支持组件按需组合型应用开发的可扩展建模与仿真框架XMSF技术体系结构进行了综合论述．详细给出了CMMS的定义、意义、形成、性能要求,并与用户空间概念模型CMUS和综合表示概念模型CMRS一起,通过软件开发过程模型SDP实现开发与验证的方法．随后,以CMMS产生初始能力文件的过程为例进行了应用分析．在总结了已完成的各项系统前期开发工作基础上,指出为达到可组合性需进一步研究建模与仿真的技术基础,并应将人工智能与计算智能嵌入建模与仿真的应用系统中．     

基于HLA的地空对抗仿真系统方案设计

对地空对抗复杂系统不可能完全通过解析方法或实战演练对其总体功能和作战效能进行评估,现阶段采用基于HLA的分布式仿真则可以较好地解决这个问题。本文设计实现了地空对抗仿真系统,包括联邦成员的设计与实现、仿真演示部分的设计和基于XML的仿真数据库的设计,针对仿真过程中出现的不同分辨率实体转换不一致的问题,在RTI中嵌入多分辨率建模(MRM)功能服务,具有一定的实用性和可操作性。该系统可为将来的战役级地空对抗仿真提供参考依据。为将来反导防御系统的演示验证打下基础。     

Simulation framework for small scale engagement

Developing future weapons systems has become increasingly complicated and costly. The armed forces of major nations use modeling and simulation techniques for new weapons systems from the conceptual stage to design, production, deployment and training stages to shorten the development cycle and guarantee their effectiveness. Failure in the development cycle carries too much loss in time and money. Therefore, computer-based modeling and simulation techniques are applied from the conceptual stage to gauge the efficacy of new weapons systems. The objective of this study is to develop a modeling and simulation methodology for small scale engagement using the DEVS formalism. The entities required for modeling and simulation are divided into three categories: combat, logical, and environmental entities. Combat entities represent the military hardware or combatants; logical entities represent the judgment and decision entities for the interaction between various entities; and environmental entities emulate the constituents of real combat environment. The combat entities are further modeled into Shell and Core Parts to maximize their reusability under various combat scenarios. The proposed framework is verified using a one-on-one combat engagement simulation (written in C++) between two submarines.     

GIS与二维泥石流数学模型集成系统研究

针对栅格式ＧＩＳ－ＥＲＤＡＳ和二维泥石流流团模型系统（ＤＥＢＲＩＳ），从模型参数自动获取、数据处理、ＧＩＳ与模型系统的集成策略与操作机制、模型产生的多时相泥石流数据的ＧＩＳ管理与可视化表达、泥石流模拟数据的深层次分析等多个方面探讨了两者之间的系统集成问题。依此为基础，设计并实现了系统间的有效连接。     

基于Multi-agent的坦克分队作战仿真

坦克分队作战仿真系统开发是一项很复杂的工程，各组成要素之间的活动很难进行定量分析和描述，战场情况也复杂多变，具有不可预见性和不可再现性。该文基于目前坦克分队作战仿真的发展现状，结合计算机软件技术的最新成果——Multi-agent技术，提出了基于Multi-agent的坦克分队作战复杂系统分析与设计仿真模型，论述了该方法的美妙机制；并根据Multi-agent的特点，介绍了运用Swarm建模和开发工具对Multi-agent的坦克分队作战仿真的实现。     

面向使命任务的武器装备体系能力规划方法

武器装备体系(weapon system of systems,WSoS)能力规划是武器装备体系研究的重要内容.履行使命任务时,可出动的兵力以及携行可支撑能力的武器装备数量是有限的,对此,提出一种基于效能价值的武器装备体系能力规划方法.统筹考虑作战中各项任务能力需求,结合支撑不同能力的武器装备与相应装备数量之间的关系,快速给出不同规模部队的能力规划方案.以使命任务为牵引,分析能力需求,建立归一化作战能力效能模型;基于前景理论(prospect theory),给出考虑风险因素的作战能力效能价值函数;以装备单位数量为约束变量,构建基于效能价值的体系能力规划模型,对其求解可得出使体系效能价值最大的武器装备能力规划方案.最后,以武警部队担负的反恐处突作战任务为例,验证所提出方法的可行性和有效性.     

FSM在海军作战仿真CGF中的应用

计算机兵力生成(CGF)是现代作战模拟仿真中的一项重要内容,特别是在对抗条件下,CGF还必须具有战术决策能力,知道如何根据当前的战场态势,按照己方的作战原则,动态更新自身的行为.文章结合海军对海突击作战的特点,将有限状态自动机(FSM)与行为规则相结合来实现对抗条件下CGF的行为仿真,该方法已运用到对海突击作战仿真软件中,应用表明:该方法可以较真实地仿真红蓝方的行为,具有相当的战术决策能力,取得了良好的效果,也为该系统后期基于Agent的行为仿真提供了一种行为规则表示方法.     

基于云模型的基层武器装备安全管理文化评价仿真研究

基层武器装备安全管理文化评价不仅是基层武器装备安全管理文化建设的动力,也是基层武器装备安全管理文化健康发展的保证。由于受到诸多因素的影响,基层武器装备安全管理文化的评价具有明显的不确定性,而云模型则是定性概念与定量表示之间的不确定性转换的数学工具。为此,论文将云模型引入到基层武器装备管理文化评价,构建了基于云理论的评价模型,实例应用实现了对评价结果的仿真。仿真研究结果使得基层武器装备安全管理文化评价结果具有可行性、直观性和科学性,对基层武器装备安全管理文化评价研究有一定的参考价值。     

作战系统接口协议辅助设计软件的设计与实现

随着舰艇作战系统的发展,传统的作战系统接口协议制订方法会造成协议数量众多,不同协议之间内容重复,管理维护困难等问题。文章利用XML技术,基于数据模型模板的思想设计实现了一个辅助作战系统接口协议设计的软件,提供作战系统接口协议相关信息的提交和管理功能,建立元数据注册库,并通过可扩展样式表转换技术生成接口协议文档,或者生成报文数据模型等有用的内容。该软件可以应用于作战系统接口协议的设计过程和接口信息的仿真等方面。     

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。     

基于HLA的高炮反导命中计算模型

小口径高炮是近程反导的主要力量之一,它对巡航导弹的拦截过程是一个多武器协同作战的过程,只有建立分布式仿真系统才能充分体现多武器协同作战的特点和优势。HLA（高层体系结构）是进行分布式仿真最先进且运用最成熟的技术之一,提出了基于HLA的高炮反导仿真系统的构建模型,以及系统的结构和信息交互模型,同时针对以上模型的特点,提出了小口径高炮弹丸轨迹计算模型和弹丸对目标命中的计算模型。所提出的命中计算模型设定只有弹丸进入目标域后才进行命中位置判断,简化了命中计算的过程,提高了命中计算的效率,使得仿真系统能稳定运行。通过仿真验证,提出的命中计算模型具有较高的可信度,满足了系统的设计要求。