多分辨率建模在战役推演仿真系统中的应用

战役推演仿真系统中存在大量分布在不同层次上的实体,为了使这些实体高效运行,同时保证相关信息能正确交互,研究了几种典型的多分辨率建模方法,并在分析战役推演仿真系统结构的基础上提出了一种面向多分辨率建模的仿真模块体系结构,建立了层次关系表、运行实体关系表、参数映射类和聚合解聚触发事件列表来保证多分辨率模型之间运行数据的一致性,同时避免链式解聚的问题.通过实验,按该体系结构建立的仿真系统能正确运行多分辨率模型,该框架为建立基于多分辨率建模的仿真系统提供了一定的技术支撑.     

多分辨率仿真聚合/解聚建模

本文首先介绍了聚合 /解聚的有关概念和其实现的要求 ,然后设计了一个多分辨率作战联邦实现方案 ,着重探讨了不同分辨率联邦成员之间如何运用聚合 /解聚的方法来进行交互仿真     

基于EATI的多分辨率联邦可组合性判定研究

联邦可组合性判定是在组建联邦之前,在语义层面分析邦员之间是否存在一种或多种交互方式能够满足联邦的仿真需求和目的。多分辨率联邦执行的有效性是判定联邦可组合性的主要标准。基于EATI方法,提出了多分辨率组合性的形式化理论,给出多分辨率联邦概念模型与多分辨率联邦组合模型的形式化描述。通过比较这两个模型得出联邦有效性的形式化定义,并在此基础上得到联邦可组合性判定方法。该判定方法从实践中总结并在实践中验证,对于构建军用仿真联邦的可行性分析具有一定的借鉴价值。     

聚合解聚及其一致性问题研究

聚合解聚是多分辨率建模方法中应用最普遍的方法.一致性问题是聚合解聚方法所面临的主要技术难点之一.模型建模机制的差异、算法的不合理以及系统的无记忆性是导致一致性问题的主要原因.提出了利用反馈机制对低分辨率模型进行修正,通过增加系统的记忆性来改进聚合解聚方法的思路.综合考虑多重因素,对聚合解聚算法的结构进行了设计.     

基于多分辨率的空军作战仿真建模研究

多分辨率建模技术是近年来建模与仿真领域研究的热点之一。首先分析了空军作战仿真面临的新挑战,指出多分辨率建模技术是解决现代作战仿真的有效方法;再在解析多分辨率建模相关概念的基础上,分析了空军作战仿真多分辨率建模的必要性;最后,采用面向实体的分析方法给出了空军作战仿真模型体系,并对模型聚合解聚问题进行了分析。     

多分辨率建模及其军事应用

多分辨率建模是分布交互仿真中极其关键的技术,建模目的是根据情况需要动态改变分辨率,提高模型或模拟的灵活性和伸缩性,有效解决模拟复杂性与资源有限性等矛盾.介绍了当前多分辨率建模的主要方法:聚合-解聚法、一体化层次法和视点选择法.每种方法有各自的优缺点.多分辨率建模的难点主要是基础理论、一致性问题和应用研究等问题.     

HLA的地空导弹模拟训练系统雷达仿真邦元

针对地空导弹武器系统战勤操作训练的需求,将建模与仿真技术引入防空武器系统研究,首先提出了基于HLA(High Level Architecture)的地空导弹模拟训练系统,给出了系统的功能、组成和详细结构。然后基于高层体系结构的仿真框架和面向对象的程序设计思想,对地空导弹模拟训练系统雷达仿真邦员的开发过程进行了深入分析,设计了雷达仿真分系统的联邦架构以及联邦FOM/SOM,最后给出了雷达仿真邦员的仿真主流程。     

战争模拟多分辨率联合仿真关键技术研究

战争模拟研究必须紧贴军事训练任务需求。当需要进行＂广域对抗,局部高仿＂时,现有仿真系统无法同时满足战争模拟对仿真规模和模型分辨率的要求,因此将已有的不同分辨率仿真资源集成起来进行联合仿真是解决这一问题的最经济、最有效方法。从系统实现的角度,归纳分析了战争模拟多分辨率联合仿真设计中面临的技术难题,重点研究了多分辨率联合仿真中数据交换、聚合解聚、一致性维护、仿真时间调控四项关键技术,提出了具体的解决思路和方法,为多分辨率联合仿真系统的研究开发提供参考。     

HLA联邦的桥接扩展和影响时空一致性的实例分析

随着计算机技术和仿真应用的发展 ,越来越需要组建大规模分布仿真系统 ,HLA框架的定义和应用为此提供了很好的契机。使用桥接技术把不同的联邦连接起来是构建大规模联邦的有效方法 ,其中桥接邦元更适合于不同RTI的异地连接。桥接HLA联邦会带来影响系统时空一致性和性能的新问题 ,时间推进和所有权转移是两个有代表性的例子 ,需要重点解决     

舰艇编队防空仿真系统的设计与实现

HLA的主要目的是解决各种类型仿真应用之间的互操作以及仿真及其构件的重用问题,提高了仿真开发的效率,可以作为作战仿真实验室的技术基础.基于HLA进行了舰艇编队防空仿真联邦的设计与实现,首先,对舰艇编队防空仿真联邦及其开发的一般过程进行了描述;然后,对各邦员进行了具体的设计与实现,并对各邦员、各对象间的公布/订购关系进行了描述.仿真结果分析显示,仿真系统设计合理,仿真逻辑正确,可应用于武器系统的作战效能评估.     

基于HLA的装备保障模拟训练联邦

针对当前我军装备保障模拟训练软件系统存在的互联、互通和互操作性差的问题, 在详细分析HLA特点和我军战役装备保障力量编组的基础上, 构建了基于HLA的装备保障模拟训练联邦体系结构, 并指出了HLA联邦中仿真子系统和传统仿真子系统的不同。最后, 探讨了建设HLA仿真联邦的一些方法。     

HLA数据回放及其可通用性问题研究

为了给HLA分布仿真系统提供运行数据的回放能力并解决各种回放策略都必须面对的数据完备、时序准确、运行高效及回放方法的可通用性等问题,对HLA联邦中的数据回放问题进行了研究,分析了HLA仿真中的回放需求以及HLA对回放实现技术的影响,指出回放方法的可通用性实质上是联邦独立性的概念,研究了将回放数据对象化处理的方法,针对成员式数据回放策略、基于对象序列化技术和成员自动生成技术提出了一种可通用的HLA数据回放实现方案,最后介绍了通用HLA数据回放工具的应用情况。     

高性能RTI自适应通信机制研究

为了提高HLA仿真系统在高性能计算平台上的运行性能,针对高性能计算平台的高性能层次式通信环境,提出了一种共享内存/IB/以太网自适应RTI通信机制-SACM机制,该机制能够根据通信双方所在节点的网络拓扑信息,自适应建立延迟最小的通信连接,实现共享内存、IB等高速互连及以太网互连的自适应选择.同时在该通信机制中,针对节点内高速共享内存通信需求,提出了一种面向多盟员互连的共享内存通信算法,有效提高了节点内盟员通信效率.对象属性值更新延迟测试结果表明,该通信机制可以有效提高RTI在高性能计算平台的通信性能.     

防空作战仿真态势显示成员通用性研究

针对防空装备作战仿真中态势显示成员在防空武器作战仿真联邦中的通用性需求,本文进行了防空装备作战仿真态势显示成员通用性研究,并提出了基于语义映射的态势成员通用性实现方法,该方法依赖于数据模型模块,配置模块,动态公布订购模块,发送模块和接收模块。通过配置模块生成的配置文件记录公布订购信息,动态公布订购模块负责对信息的动态公布订购,发送和接收模块负责对数据的发送和接收,数据模型模块是介于态势显示成员中仿真模型和HLA/RTI数据接口之间的模块,主要负责在发送前和接收后对数据进行存储和管理,成功的解决了通用性问题。     

基于联邦卡尔曼滤波的组合导航定位算法

在传统的GPS/INS紧耦合组合导航系统中,由于伪距和多普勒频移误差的存在,系统存在一定的误差偏移。针对这种误差偏移,设计了一种联邦卡尔曼滤波组合导航算法,该算法采用二级卡尔曼滤波器,将卫星接收模块解算出的伪距信息和多普勒频移信息在第一级卡尔曼滤波后,与INS模块结算出的信息进行修正处理,再通过主滤波器得到紧耦合算法的INS解算结果校正量和定位位置最优估计。通过计算机仿真结果分析表明,该方法相对于传统的紧耦合组合导航算法可以有效减小误差,具有一定的理论价值和实用价值。     

基于HLA的潜艇作战仿真训练系统

潜艇是一个技术密集、功能设备较多,操作战位分散、相互协同要求高的作战整体,其作战仿真训练系统对各仿真部位和控制部位的可重用性和互操作性要求很高,潜艇作为潜艇作战仿真训练系统的核心,其仿真水平的高低将直接影响整个系统的训练效能.为了提高潜艇作战仿真训练系统联邦的可重用性,增强各仿真部位和控制部位的互操作性,构造更为合理的体系结构,结合潜艇部队装备发展和作战训练实际,基于高层体系结构(HLA)机制,重点研究基于HLA的潜艇作战仿真训练系统联邦中潜艇联邦成员的实现问题.     

The graph association problem: Mathematical models and a lagrangian heuristic

Graph association is the problem of merging many graphs that collectively describe a set of possibly repetitive entities and relationships into a single graph that contains unique entities and relationships. As a form of data association, graph association can be used to identify when two sensors are observing the same object so information from both sensors can be combined and analyzed in a meaningful and consistent way. Graph association between two graphs is related to the problem of graph matching, and between multiple graphs it is related to the common labeling of a graph set (also known as multiple graph matching) problem. This article contribution is to formulate graph association as a binary linear program and introduce a heuristic for solving multiple graph association using a Lagrangian relaxation approach to address issues with between‐graph transitivity requirements. The algorithms are tested on a representative dataset. The developed model formulation was found to accurately solve the graph association problem. Furthermore, the Lagrangian heuristic was found to solve the developed model within 3% of optimal on many problem instances, and found better solutions to large problems than is possible by directly using CPLEX. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2013     

复杂大系统仿真的VV&A理论及过程研究

为了确保复杂大系统仿真(LCSS)的可信性,应该在建模与仿真(M&S)的全生命周期中开展校核、验证与确认(VV&A)研究.对LCSS的VV&A进行了理论研究,提出其方法论与原则;以基于仿真组件构建的HLA仿真系统为例,从仿真组件层、联邦成员层及联邦层三个层面研究了VV&A过程,并将这些研究应用于反舰导弹突防联邦仿真中.实践表明,研究对LCSS的VV&A工作具有很好的指导作用,有力地保障了仿真的可信性.     

基于HLA的导弹攻防仿真系统分析与设计

基于HLA建立仿真应用系统是提高作战仿真活动效率的有效途径。分析了导弹攻防仿真系统的组成和特点,在联邦开发与执行过程模型(FEDEP)基础上,结合作者的开发经验,探讨了基于HLA的仿真应用系统开发的一般过程,将其总结为系统分析、联邦设计、FOM/SOM开发、联邦成员实现与联邦集成四个步骤。给出了某地地导弹与宙斯盾防御系统攻防仿真的系统设计实例。