军事仿真想定开发方法研究

军事仿真系统是一个十分复杂的系统,其仿真想定开发耗时耗力.目前主要靠人工为各个系统定制仿真想定,由于定制过程中参与人员众多,而且每个参与者都具有不同专业领域的知识背景,这样做给以后大系统仿真带来诸多不可移植问题.为解决军事仿真想定中资源、协作等问题,整个军事仿真想定开发的标准化至关重要.在详细考查了仿真想定相关概念基础上,提出了一种分层次合作开发军事作战仿真想定的方法,总结出了仿真想定开发标准流程,并介绍了一种基于可扩展标记语言XML的军事想定定义语言MSDL.     

基于概念知识树的军事想定描述方法

为了增强军事想定描述规范的知识性,在研究概念知识树的基础上提出了一种基于概念知识树的军事想定描述方法.首先,以军事想定描述需求为依据,使用概念知识树对军事想定的元素进行描述和组织,建立军事想定的知识表达模型;然后利用军事想定定义语言(military scenario definition language,MSDL)框架和5Ws对军事想定进行系统性组织,形成符合军情的想定描述规范.在多兵种联合仿真实验中应用了该描述方法,实现了想定在不同兵种之间的共享,证明了该描述方法的可用性和有效性.     

一种基于要素参量化的实验想定空间生成系统

研究了探索性仿真想定空间的智能化生成问题,提出了一种基于实验要素参量化方法的仿真想定空间生成系统。在归纳了基于要素参量化的想定空间生成原理的基础上,构建了系统结构,阐述了各模块的实现方法。基于VR-Foorces仿真平台的开放接口服务,将想定的参量化和实例化问题分解为元语句的参量化和实例化,较好地解决了仿真想定参量化处理这一关键技术。本研究将为探索性仿真实验空间设计和自动生成提供参考。     

水下武器作战研制仿真系统中的想定生成研究

针对武器系统研制仿真中对对抗条件下的武器作战效能进行评估的需求,分析了研制仿真的目标与想定生成的关系,设计了一种基于条件-行为判断的脚本的作战想定系统,并通过想定索引表确定了实体、环境、状态的对应关系,实现了模块化的校本设计模式.该脚本简便易用,具有良好的通用性和可扩展性,并在水下武器作战对抗分布交互仿真系统中得到了成功的应用.     

军事概念模型的仿真想定生成

研究仿真想定的规范化开发问题,针对目前存在的想定与仿真模型紧耦合等问题,为改善想定的重用性,提出了基于军事概念模型的仿真想定生成方法,将仿真想定的开发分为想定结构化描述和想定形式化描述两个阶段,设计并实现了基于军事概念模型的炮兵仿真想定生成系统,经实验表明有效实现了想定与仿真模型的分离,提高了想定的重用性。     

陆军战术作战仿真想定生成方法

针对作战仿真中想定数据的生成需求,在分析仿真想定内容的基础上,规范了仿真想定的生成流程,给出了指挥规则的抽取和量化方式,提出了面向实体的仿真想定结构化表示方法和基于XML的仿真想定存储结构,分析了利用G IS和3D技术实现作战计划和行动协同规划的方法途径,探讨了仿真想定数据的校核内容和重用机制,为实现仿真想定生成工具提供了一种有效的思路。     

战争决策综合集成研讨与模拟环境中的想定描述研究

战争决策综合集成研讨与模拟环境(简称“决胜”平台)是一个面向战略层次分析与训练的通用模拟仿真平台,可以通过加载不同的想定来满足对不同战略问题的研究。由于战略想定涉及面广、内容复杂,以及决策问题研究需要快速生成应用的特点,决胜平台采用计算机技术辅助开发想定。想定描述是计算机辅助开发想定的基础和前提。本文提出了建立在决胜平台之上的想定描述的基本方法,给出了想定结构化描述要素、描述模板和想定数据模型。     

基于要素参量化的作战仿真想定空间生成方法

作战仿真想定空间主要为仿真系统的运行提供初始数据,仿真想定空间对军事问题的描述是否客观、可信和全面,将影响最终的仿真结果。主要探讨了通过作战环境、作战任务、兵力编组、引导方式及武器装备性能的参量化,以快速生成应用于解析性仿真系统的想定空间。     

面向时差定位无源雷达的空情想定设计系统

针对时差定位无源雷达操作演练和性能检测时的空情想定设计问题,设计开发空情想定设计系统.基于距离方位标尺部署无源雷达各站,采用样条插值方法和航向平滑算法绘制目标航迹,能够实现在一定战术背景条件下,覆盖多种布站方式,针对多种类型和多批次目标的时差定位无源雷达防空预警作战的空情想定设计.最后给出了一个设计实例.     

一体化联合作战试验评估体系想定建模

在靶场军事装备试验中,一体化联合试验对武器装备作战效能评估有着重要意义,在虚实合成的一体化联合试验,试验想定是军事规划推演仿真的重要环节。通过联合作战仿真与一体化联合试验的关系分析和研究,指出一体化联合试验想定有别于作战想定,借鉴任务空间概念模型CMMS,设计出一体化联合试验想定概念模型,包括想定从概念到信息模型的过渡,想定数据库的构建。     

基于距离加权Bloom filter的网络路由算法

基于分布式哈希表(DHT)的P2P查找经常受到在底层网络中路由时无必要的路径长度增加的影响.另外,DHT在处理复制方面也有一定的缺陷.文中探讨了解决这些问题的方法.对使用Bloom filters作为资源路由的方法做了简要回顾,并较为详细地阐述了在资源分散的覆盖网络中使用距离加权Bloom filter的网络路由算法.对该算法进行了仿真测试,证明了其有效性.     

基于优先级队列的多约束无线链路资源调度算法

针对海战场环境中指控数据以先入先出(FIFO)的方式排队发往数据链,当数据链中存在丢失率高和不可达节点时,会导致无线链路带宽资源综合利用率不高的问题,结合仿真模型分析了原因,提出了基于优先级队列的多约束无线链路资源调度算法。通过将该算法与FIFO、优先级队列算法(Priority Queue)进行仿真对比分析,结果表明该算法在存在排队报文时增加了丢失率较低链路上的发送速率,减少了目的不可达报文的发送量,最终降低了重要报文的延迟,提高了数据链的利用率。     

一种面向关键属性更新的优化数据一致性算法

规模巨大且分布性强的P2P系统可能导致部分数据副本发布的更新被长时间地延迟,从而降低Internet上资源定位的效率。针对关键属性更新的特点,提出一种解决关键属性更新冲突的优化数据一致性算法。算法中分离出用户提交的更新请求中关于关键属性的更新,在对关键更新冲突分类的基础上,采用更新缓冲预处理和关键更新表两层机制并结合最新写胜出和分而治之规则,优化关键更新冲突的发现和解决。关键属性更新的优化处理使得不会产生因为关键属性更新的延迟而降低系统基于关键属性的资源定位效率,满足面向Internet的P2P系统的要求。模拟测试结果表明该算法在一致性维护开销、资源定位开销与资源访问开销以及鲁棒性方面均具有较好的性能。     

网络化无人水下航行器CAN总线调度方法

传感器时间驱动,控制器和执行器均为事件驱动的网络控制系统节点驱动方式,已在众多的网络控制系统研究中被采用。在此种节点驱动方式下,依据各控制回路传感信息的不同时间性质将网络化无人水下航行器各控制回路划分为周期性控制回路和随机性控制回路来进行处理。采用时分复用原理对系统总线传输时间进行划分,通过递归遍历寻优方法对系统周期性控制回路信息传输需求进行优化调度;基本周期最小时间余量最大的寻优指标确保了总线负载均衡和随机性控制回路信息传输需求得到及时满足,这样有效地减少了低优先级控制回路(节点)信息传输的延迟等待时间。利用M ATLAB/T uretim e工具进行仿真试验,仿真结果说明了调度方法的有效性。     

一种面向应用的NOC缓冲区分配算法

片上互连网络是片上通信问题的有效解决方案,但其存在严重的资源限制.输入缓冲区占据片上网络总面积的显著部分,同时其容量大小对不同应用映射后获得的性能有重要影响.给出一种面向应用数据负载的NOC缓冲区分配算法,针对不同的应用映射,该算法可以根据数据流量分布特征实现各个路由器输入通道上缓冲区资源的定制分配.实验结果表明,使用该算法后,系统缓冲区资源得到了更有效的利用.与均匀分配缓冲区的NOC系统相比,采用该算法实现的缓冲区分配方案使系统在保持性能变化不大的情况下,能够节省约50%的缓冲区总容量.     

无人机虚拟维修训练系统及其HLA设计

以某型无人机虚拟维修训练系统的设计为实例,采用Creator对联邦实体建模,结合动态视景仿真软件Vega Prim e进行环境与目标的驱动,基于高层体系结构HLA对系统的分布式网络互联进行仿真设计,无人机虚拟维修训练系统有效地改善了目前无人机结合实装进行操作训练的局限性。     

异构资源类型下多无人机任务分配

针对多无人机在执行侦察、打击任务的过程中携带任务资源的异构性,以及任务对于异构资源的要求,设计了一种改进的基于共识的捆绑算法(consensus-based bundle algorithm, CBBA)。考虑任务价值、任务执行时间窗以及航程代价等条件建立了多无人机对地目标侦察、打击任务分配模型。利用K-medoids聚类分析方法对多无人机进行基于距离和携带资源平衡的聚类,以解决多无人机对于异构资源类型的要求。对打击任务进行子任务生成,并利用改进后的CBBA求解所建立的任务分配模型,通过对比仿真实验验证了算法的可行性和有效性。     

雷达天线扫描方式的自动识别方法

为了对雷达天线扫描方式进行自动识别,改进开发了天线扫描方式模拟器,并分别研究了电子扫描和机械扫描的特征提取和识别方法。基于最大主瓣脉冲序列的特征参数实现电子扫描和机械扫描的区分,然后基于单个天线扫描周期脉冲序列的特征参数实现8种机械扫描方式的自动识别。仿真结果表明,本文方法能够区分一维电扫、二维电扫和机械扫描,并且采用支持向量机决策树对机械扫描方式的识别正确率高于决策树方法。     

基于四阶累积量的双基地MIMO雷达收发角度估计

提出了一种基于四阶累积量的双基地MIMO雷达收发角度估计算法。在接收端,通过分别构造单阵元和双阵元的四阶累积量矩阵,采用基于四阶累积量的MUSIC算法和ESPRIT算法分别估计出目标的离开方向(DOD)和波达方向(DOA),并且DOD和DOA自动配对。该算法将二维参数的估计问题转化为两个一维形式,不需要二维谱峰搜索,在保证二维方位角估计性能的基础上,降低了运算量。利用四阶累积量有效地扩展了阵列孔径,并且适用于任意加性高斯噪声环境。仿真结果验证了算法的有效性。     

基于Hough变换的叶簇环境下SAR/GMTI动目标检测算法

叶簇环境下,当动杂波比较复杂时,常规的目标检测算法CFAR和DPCA不能有效地滤除杂波。提出了一种基于Hough变换的叶簇环境下SAR/GMTI动目标检测算法(HD),该算法在叶簇杂波比较复杂的情况下能够有效滤除动杂波,提取出动目标。首先,介绍了叶簇扰动环境下的场景建模,并且给出了建模分析和建模场景仿真;其次,给出了HD算法推导过程;最后,在建模基础上对该算法和常规算法进行了对比仿真实验。实验结果表明,该算法在较低信噪比情况下也能保持较高的检测概率。