雷达预警探测系统组合建模研究

针对雷达预警探测系统具备"系统的系统"特性,对其可组合化建模研究已成为当前研究其内在规律的最新热点发展区.在对雷达预警探测系统问题域和仿真域中组合建模需求进行分析的基础上,重点提出了以MDA、UML、Web Servers,XML、形式化表示等建模技术为核心,由语言维和模型维构成的栅格状跨层次组合建模技术参考视图;并结合实例,详细讨论了模型维各层次如何使用语言维各要素进行组合建模的形式化描述,以及层次间模型如何相互映射与转换,进而保持了从系统建模到仿真建模全过程模型语用语义的一致性.     

区域综合防空C3I仿真系统的设计及实现

防空C3I系统是构成区域防空作战体系的核心，是综合发挥各种防空作战武器效能和确保制空权的关键，因此，有关防空C3I系统的仿真一直是军用仿真领域的研究热点，本文根据系统体系结构设计思想，从功能结构，物理结构和操作结构三个方面对防空C3I仿真系统进行设计，仿真的功能包括预警探测，通信，电子战，航空兵作战指挥与控制，地面防空作战指挥与控制，武器交战等主要功能环节，体现了现代防空作战一体化的特点，仿真模型采用了结构化仿真和半实物仿真相结合的建模方法，并对其中的一些关键模型及算法进行了介绍。     

基于Agent行动图的作战建模方法

针对一般的基于Agent作战建模过程中没有实现军事人员主导下的军事概念模型直接驱动的问题,提出一种基于Agent行动图的作战建模方法。在给出基于Agent行动图建模基本原理的基础上,区分Agent行动组织结构图、通信网络图、动作属性图,提出了基于Agent行动图的作战系统静态概念模型建模方法,区分Agent行动指挥交互图、状态行为图,提出了基于Agent行动图的作战系统动态概念模型建模方法;进一步建立了Agent行动图概念模型到行为仿真模型框架转换方法,并设计实现了基于Agent行动图的作战建模工具;最后以装甲分队典型作战行动建模为例,验证了方法的可行性与有效性。     

基于CPN的联邦概念模型形式化建模与验证(英文)

提出了基于着色Petri网(CPN)的联邦概念模型(FCM)形式化建模与验证一体化方法。这种方法的提出主要基于下面两点:一是形式化的FCM与用自然语言描述的模型相比具有更完整、更准确和更规范的特点;二是形式化模型的验证需要专门的工具辅助完成。以一个简单的制造系统为例,采用CPN语言建立了该系统的形式化概念模型,利用辅助软件工具CPN Tools完成了该联邦概念模型的仿真和验证。应用研究表明,着色Petri网有助于描述联邦中各实体的行为和关系,CPN Tools辅助工具实现了形式化模型建模、仿真和验证的一体化过程。     

战区反导拦截效率模型研究

在未来防空作战中,反战术弹道导弹(TBM)是防空导弹部队担负的重要作战任务。针对拦截战术弹道导弹过程中,难以用一般预警雷达完成情报预警的问题,建立了情报预警系统的发现概率和预警概率计算模型,以及防空导弹拦截系统的排队论模型,给出了反导作战拦截效率的计算方法,并讨论了提高反导拦截效率的对策与方法     

面向Agent的导弹作战仿真概念模型设计

以面向Agent的方法为基础,通过概念模型设计来描述导弹作战仿真建模,实现问题域的表达。通过分析概念模型的表达要素,利用一系列规范形式来描述所建立的Agent模型及其扩展模型。提出一种面向Agent的概念化范例指导导弹作战仿真概念模型的分析和设计,并给出详细的过程与步骤。与其他现有面向Agent方法比较,此构造概念模型的技术能够在导弹作战仿真建模之初就抽象出系统中的实体、实体活动、实体间的交互等要素,直接反应在概念模型中,为系统仿真提供了一套行之有效的概念建模方法。     

分布式防空C3I模型验模研究

分布式防空C~3I系统是一类复杂的系统,建模与仿真是对其进行研究的重要途径。但是需要对所建立的模型进行验证。研究了分布式防空C~3I系统及于模型的验模方法,阐明了分布式防空C~3I模型的校核和认可的概念。这对分布式防空C~3I系统建模与仿真的发展具有重要意义。     

基于SMP2的导弹攻防对抗仿真模型开发与集成

介绍了仿真模型可移植性标准(SMP2),指出其在分析型仿真中的优点,提出基于SMP2进行导弹攻防对抗仿真系统模型开发与集成思路.从组成框架、交互框架、时序框架和对象执行框架搭建基于SMP2标准的导弹攻防对抗仿真系统概念模型框架,根据SMP2建模一般过程描述了基于SMP2的导弹攻防对抗仿真系统模型设计、开发与集成,讨论了相应的关键功能设计与实现,并以弹道导弹对美导弹防御系统突防措施论证问题为实例验证了介绍的模型开发和集成思路.     

一种新的军事概念建模方法

军事概念模型建模是作战复杂系统建模与仿真的重要环节。该文提出了一种包含面向过程任务空间概念建模与面向对象仿真空间建模两个阶段的军事概念模型建模方法。该方法方便军事人员与仿真人员从不同视角对作战系统进行抽象描述。最后,该文通过一个空基反导作战案例,对这一方法进行了验证。     

舰艇综合防空反导作战仿真框架研究

仿真框架的制定可有效提高仿真系统开发效率和水平,提高资源的可重用性和系统的自适应更改能力。确定了舰艇综合防空反导作战仿真研究的体系边界,从战术和技术两个层面提出了舰艇综合防空反导作战仿真框架。对战术仿真框架结构及各模块功能进行了阐述;基于模型驱动架构(MDA)及组件技术的理论和方法,建立了可灵活重组的技术框架。该框架为舰艇防空反导仿真提供了较为全面、可行的技术实现方法,且具有较强的通用性。实际应用表明,在该框架的指导下,仿真系统开发过程规范、简单,仿真资源可重用性强,仿真系统可扩展性强。     

模型驱动的复杂人机系统过程建模仿真方法

复杂人机系统涉及复杂的技术系统过程、认知决策过程以及人机协同过程,是当前系统工程研究最具挑战的领域之一。建模仿真在很多情况下是分析复杂人机系统过程性能效能的唯一可行选择。分析了复杂人机系统过程建模以及系统仿真模型表示的主要方法。结合平台级作战过程建模应用问题,给出了一种物理域、认知域、模型框架三分的复杂人机系统过程建模框架。在模型驱动方法的指导下,综合运用多方法建模、领域特定建模等方法讨论了复杂人机系统过程仿真模型设计问题。对其他领域的复杂人机系统过程建模仿真问题研究具有示范意义。     

基于语境的仿真模型可组合性判定准则研究

组合仿真理论和方法研究的核心是仿真模型的可组合性.论文基于面向组合的MS框架描述了语境与可组合性判定的关系,通过定义应用语境和模型语境,论证了可组合性问题的本质是在应用语境约束下判定仿真模型及其组合在模型语境中是否为真,进而基于应用语境对模型语境的接口剪裁和行为剪裁提出了模型组合在满足应用需求方面应具备的条件,构建了四个IO规范层次上可组合性的判定准则.判定准则的提出不仅清晰地描述了可组合性判定的研究层次和内容,而且有利于将语境显式地表达为仿真模型的元数据从而促进可组合性设计以及仿真模型成熟度的工程实践.     

模型驱动的组件化Agent仿真模型开发方法

作为一种研究复杂系统的有效手段,基于Agent的建模仿真方法得到了广泛应用。但目前还没有一种得到广泛认可的建模仿真规范来指导和约束Agent仿真模型的设计、开发、集成和运行,不利于提高Agent仿真模型的可重用性和开发效率。提出将采用模型驱动架构和基于组件设计思想的仿真模型可移植性规范(simulation model portability standard 2.0, SMP2)引入到基于Agent的建模仿真中,通过把Agent仿真中的元素映射到SMP2的模型设计和开发模式架构下,并根据Agent仿真特性对SMP2进行相应扩展,来支持模型驱动的组件化的Agent仿真模型开发。利用一个应用实例,验证了提出方法的有效性。     

基于SEBS-TOMS分层组合框架的导弹武器系统可用性建模与仿真

研究部署与任务期间导弹武器系统可用性建模方法与仿真实验设计。阐述了可用性概念,明确了量化指标,构建建模与仿真(modeling and simulation, M&S)一体化框架,利用分层组合的思想,提出了基于体系-实体-行为 状态(system-of-system, entity, behavior, state, SEBS)的可用性建模方法,即以体系组织集成建模为框架,以变结构实体建模为主体,以可用性为中心的行为建模为支撑,以基于故障与战损的可用状态建模为核心,并对模型的形式化描述展开研究。探讨了仿真实验设计的关键技术,提出基于测试 使用-维修-保障(test, operation, maintain, support, TOMS)的实验空间串联分割方法,并对随机变量建模、仿真优化设计、仿真系统可信度评估进行阐述。仿真结果表明,该分层组合评估方法快捷有效,仿真实验设计合理可行,极大地提高了可用性评估和分析的效率,为精确保障奠定了基础。     

基于HGSAA的机会阵雷达离散频率编码波形设计

机会阵雷达(opportunistic array radar, OAR)是一种以平台隐身性设计为核心的新体制雷达,设计适用于OAR系统的正交波形是研究的一个重要方面。对常规的雷达正交波形编码的搜索方法进行改进,使用混合遗传模拟退火算法,寻找出具有低自相关和互相关特性的雷达离散频率编码集合;并且考虑到算法适应度函数的重要性,引入灰关联度综合评价法则对其加以关联分析,根据关联度来引导算法搜索的方向,使产生的波形具备较好的性能。仿真结果表明,该算法可行且高效,在搜索最优离散频率编码方面优于其他搜索算法。     

反导电子对抗仿真系统的研究

研制了一个可以在高性能个人计算机上运行的、针对采用末制导雷达的反舰导弹的电子对抗问题的仿真系统。文中主要介绍了该仿真系统的模型框架和模型建立过程中考虑的主要因素，还介绍了该仿真系统研制过程中解决的几个关键问题，包括Simulink/Matlab与VC＋＋结合的问题，以及在线改变干扰样式及干扰参数的疸。     

仿真模型可重用性的概念与判定研究

仿真模型重用是当前建模仿真领域的热点和难点问题之一。模型重用的关键是对可重用性的判定。统一的构造了可重用性的形式化概念体系,厘清了可重用性、应用情景、模型假设、模型约束、实验框架、能力框架以及可重用模型等概念及其相互关系;在形式化定义的基础上,给出了可重用性的判定算法,该算法包括应用情景接口兼容性判定和行为逻辑的等价性判定两部分。最后讨论了研究成果的应用策略以及已经完成的工作。     

实时机载雷达告警仿真系统设计与实现

机载雷达告警系统仿真的主要目的是建立雷达告警系统的数学模型、混合雷达信号模型以及电磁环境模拟。通过解混雷达混合信号,完成雷达信号分选,实现雷达告警系统功能。首先,提出了建立机载雷达告警模拟系统的方法,利用SystemVue软件平台实现了该仿真系统。然后,对该系统的实时性进行了研究,类比透明计算概念中服务器与用户之间的关系,改变以往传统的数据传输模式,使得该仿真系统的实时性得到了保证。最后,在仿真实验中对处于不同杂波干扰环境中的雷达告警系统的性能进行了对比分析。该系统的建立,不仅为验证信号分选算法提供了平台,同时也为外场试验提供仿真数据,具有一定的实际应用价值。     

副炮雷达与箔条干扰战斗使用电磁兼容模型

为解决某副炮与箔条无源干扰间战斗使用电磁兼容问题，采用系统分析方法将空城电詹兼客性分解为箔条云是否在方位和俯仰方向上进入副炮雷达波束进行讨论，建立了相应兼容性判断模型并编制了仿真软件。仿真表明该模型具有较高准确性，对我新型舰艇无源干扰发射决策和反导火力分配决策的制定具有较大意义，并对其他类似研究具有借鉴意义。     

基于SMP2的仿真模型测试方法研究

仿真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。在工程大系统的仿真模型集成过程中,由于传统仿真模型的验证方法受到建模方法和建模语言的多样性以及模型重用语境变化的影响,使工程总体难以确定导致系统行为产生偏差的模型单元。从测试的角度以SMP2（仿真模型可移植性规范）为基础提出层次化语境驱动的仿真模型测试方法论,从测试框架的描述机制、测试框架的分解机制以及面向测试的仿真模型验证方法等三个方面讨论方法论的具体内容,为基于SMP2的仿真模型提出可测试性设计方法。