复杂产品多学科虚拟样机顶层建模语言研究

为了在复杂产品虚拟样机开发过程的不同阶段,以及在工具和部门之间更加准确地描述系统的顶层模型,提出了一种描述多学科虚拟样机顶层系统结构、行为和内部相互关系的系统顶层建模语言。在顶层建模语言中,把系统模型划分为静态结构模型和动态行为模型。为了顶层建模语言的扩展,定义了顶层建模的统一建模语言特征;采用基于可扩展标记语言的数据交换格式,规范顶层建模在不同工具间的信息传递;顶层建模语言遵从模型驱动体系结构的思想,从面向编程平台、通信平台和工具平台映射成为模型的实现。简要介绍了顶层建模语言的实现工具——顶层建模集成开发环境。最后,给出了计算机生成的武装兵力系统的例子,说明了顶层建模语言对复杂产品虚拟样机建模的有效性。     

基于Virtools与HLA的模拟训练系统研究

针对在开发模拟训练系统过程中,开发人员工作量大,系统开发效率低,所开发系统效果不理想等问题,在分析比较了几种设计方法之后,提出了基于3D/VR开发平台Virtools与分布交互仿真高层体系结构(HLA)的模拟训练系统设计方法,并结合模拟训练系统中相关的四类模型:系统体系结构、装备外观、人机交互和战场环境进行了论述.在给出了模拟训练系统的一个设计框架之后,针对系统设计中的3个关键技术:动态装载、碰撞检测和模型物理化进行了研究.最后基于此方法设计了一个某型自行高炮的示范系统,结果显示在实时性及逼真度方面均达到了较好的效果.     

虚拟训练系统中电路后台仿真方法研究

在虚拟训练中经常要对虚拟装备上的信号进行测量,需要对其电子系统进行建模并在后台仿真以获得信号数据。然而大多数的EDA(电子设计自动化)软件都只能在其集成开发环境(IDE)内使用,因此提出了利用电路仿真软件Mul-tisim的新版本提供的Automation自动化应用程序接口(API)来实现电路后台仿真的方法。研究了该API在C++下的调用方法,并将其封装成方便使用的动态链接库。开发了Virtools的Building Block模块,通过调用动态链接库间接调用该API,使得虚拟训练系统能够在运行过程中根据测试点的位置实时仿真出电路的信号。     

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。     

基于本体的概念模型应用研究

该文是针对训练模拟器模型开发支持平台——模型管理系统的研究。主要目的是解决模型数据管理系统中更改管理问题。训练模拟器开发是一个复杂系统工程，在开发过程中要产生大量的产品数据，该文通过基于本体的概念模型把这些大量的异构数据联系起来，通过对概念模型之间语义距离计算，建立模型文档之间的关系，从而为模型更改管理提供支持。     

协同仿真平台中的仿真组件技术及其实现

在面向服务的理念指导下,将仿真组件技术引入协同仿真平台的应用开发中,即由元素模型、组件模型和成员模型三种层次的仿真组件组成仿真系统,使用仿真组件提供的服务完成仿真任务,并详细介绍三种组件的概念、构成、开发和部署等关键技术。开发应用时采用面向组件的建模工具描述系统的静态结构和动态行为,根据静态结构自动生成三种组件的框架代码,用户加入功能实体后即完成了仿真的开发,运行时根据动态行为调度仿真组件进行协同工作。     

指挥与控制系统复杂网络形式化建模与分析

根据信息化条件下指挥与控制系统(以下简称C2系统)的复杂性特征以及网络化趋势,以复杂网络的研究思路,基于图论和集合论,对C2系统中的实体以及其逻辑关系进行了形式化抽象和描述;建立了C2系统的复杂网络模型,并辅以实例对C2系统结构的复杂网络统计特征进行了简要分析。在一定程度上解决了目前在以复杂网络理论研究C2系统结构过程中的定量描述问题,为以后的研究提供了一定的理论启示和参考价值。     

改进的差异进化多目标优化算法在靶场测控方案优化设计中的应用

针对在靶场测控方案优化设计中常存在的非线性函数优化难,局部搜索能力弱,约束条件复杂等问题,给出了一种改进的求解策略,即差异进化算法。在介绍差异进化算法基本原理的基础上,对算法中交叉因子和变异因子这两个主要控制参数的取值方法进行了改进,同时改进约束条件的收敛方法,提高了差异进化算法的优化性能。最后对靶场高炮武器系统直接射击测控方案进行优化设计,并做了仿真试验。通过指标对比和数值分析表明,算法求解效率高,收敛速度快,全局搜索能力强。     

TENA网关及其应用研究

为实现试验与训练使能体系结构(TENA)的互操作性,TENA网关被大量应用于靶场的试验与训练领域;介绍了TENA网关的组成及其工作原理,概要叙述了HLA网关、靶场协议网关和C4ISR网关等多种TENA网关及其在军事演习中的应用,并介绍了一种网关生成工具;另外,结合某型指挥控制系统的应用实际,针对其设计了相应的资源网关;该网关设计实现了基于TENA的逻辑靶场与非TENA资源的集成,为进一步实现TENA体系结构的互操作性打下了基础,最终将实现网络中心战所要求的联合试验与训练能力。     

Virtools中的虚拟示波器设计与实现

虚拟训练作为实装训练的重要补充,已经得到了越来越广泛的应用。针对虚拟维修训练中的电子系统测试,设计能够进行虚拟测量的示波器具有重要意义。在分析了实际示波器功能的基础上,提出了几种基于Virtools的波形绘制算法,模拟了实际示波器波形显示与调节等功能。