信息化条件下战斗SD对抗模型构建研究

信息向战术层面的渗透,从本质上改变了决定战斗胜负的关键因素.在分析信息化条件下战斗特点的基础上,采用系统动力学的方法和思想,提出并构建了信息化条件下战斗SD对抗模型,对信息化条件下战斗的基本过程进行了仿真模拟.模型较好反映信息化条件下战斗的本质.模拟结果可以为指挥员正确决策提供定量的理论支持.     

战区导弹防御(TMD)作战管理系统

战区导弹防御(TMD)的一个重要目的,是在同时受到多枚弹道导弹威胁时,能对散布在全战区中的若干设施进行有效的保护.因此,作战管理系统必须有效的为逼近的威胁分配武器和传感器,实现总漏出量或设施损失最小的拦截.为了分析TMD作战管理系统对抗战区弹道导弹(TBM)的问题,开发了威胁传播和雷达模型来预测天线占用率和航迹精度,并且建立了拦截器飞出(flyouts)模型,以支持备用的一对一火控方案.此外,还开发了各种算法,它们是威胁评估算法,战斗空间-时间分析算法,多对多武器-目标-传感器分配算法和作战调度算法.其中,战斗空间-时间分析算法,确定满足系统约束的射击时矶;多对多武器-目标-传感器分配算法,优化目标函数;作战调度算法确定最佳的拦截位置和时间.这些模型被制成初样,集成,并在一台快速样机试验台上进行模拟.模拟了许多攻击和防御想定,并且确定了妙能的各种衡量标准,包括威胁的漏出,设施的损失,中间结果的精度和计算能力.这些结果显示了在系统的约束下武器效能的灵敏度.某些重要性能特征用图表演示出来.     

多平台协同防空武器调度方案评价指标

针对多平台协同防空武器调度问题的特点,通过构建防空武器的战斗动作模型,实现了对武器调度方案的形式化表述.在此基础上,从防御作战能力优势性和作战资源耗费合理性两个方面,对决定武器调度方案优劣的主要因素进行系统分析,提出了四个具体的量化指标,并建立了相应的计算模型.最后,通过一个算例对所提出评价指标的实用性及其有效性进行了验证.结果表明:该套评价指标为多平台协同防空武器调度方案的评定和择优提供了一套系统、客观的标准.     

基于智能体技术的CGF行为模拟研究

为了有效模拟CGF物理行为和智能行为的不同特性,提出了一个复合CGF智能体模型,将CGF的行为模拟分为认知、内部环境、规划决策和行动四个模块,该模型综合了反应式行为模式和基于规划模式两方面优点.利用行为模式采用层次化方法建立CGF物理行为模型,使CGF智能体能对动态战场环境做出灵活的反应.结合CGF不同类型任务规划决策方法的分析介绍了基于规划模式的CGF智能行为模拟方法,使CGF智能体能按照战术原则进行作战任务规划.采用基于军事命令控制结构对CGF进行组织和控制,为CGF间的指挥协同提供了与实际作战环境相似的框架.     

装甲装备战斗毁伤模拟策略研究

战损规律数据是装备寿命周期各项BDAR工作的重要依据,结合物理试验数据进行战斗毁伤模拟是获取战损数据的重要途径,随着新技术手段的不断出现为探索毁伤模拟方法提供了新的契机.为此归纳总结了装甲装备战斗毁伤模拟的问题特征,综述了国内外的研究现状并剖析了现行方法对问题的解决程度,在此基础上提出了引入复杂系统的研究方法,基于三维元胞自动机和Agent技术建立了模型的仿真框架,说明了依据该方法进行问题研究的有效性和前瞻性.     

基于EPA的分布式控制系统研究与设计

在模拟信号控制的数控系统基础上,设计了基于EPA标准的分布式控制系统;介绍了EPA标准,研究了确定性通信调度机制和精确时钟同步协议的应用这两个关键技术,设计了控制系统中通信模块和嵌入式转接电路板,并对试验结果进行了演示.结果表明,该系统运行稳定,各项性能满足应用需求,对军用控制系统的研究提供了较好的借鉴经验.     

某新型坦克火控系统仿真研究

火控系统仿真是坦克模拟器和坦克射击模拟训练系统的重要组成部分,也是提高坦克射手熟练操作手中武器的重要技术辅助手段.从火控系统的组成和功能模拟人手,提出了模拟系统的基本组成和仿真软件模块结构,并对坦克火控系统仿真的主要功能模块进行了重点论述,包括瞄准镜光学系统、信息采集与控制、射击诸元解算、弹丸飞行轨迹实时解算、火炮控制的仿真与实现模块.提出的方法,模拟效果好,且易于实现.     

海上补给仿真训练系统中高架索形态模型研究

实景物理模型的开发是整个海上补给仿真训练系统的重点与难点,而高架索物理形态模型又是整个实景物理模型开发的核心.应用面向对象的建模方法,对横向干货补给过程中各阶段高架索所涉及的物理行为模型:悬链线计算模块、恒张力补偿阶段高架索形状计算模块、集中载荷作用高架索形状计算模块、卸载货物阶段高架索模块、架索演示阶段计算模块和装备撤出演示模块进行研究,从而建立海上补给仿真训练高架索形态模型,为模拟仿真训练的开发奠定了坚实的数学基础.     

中继卫星调度问题的CSP模型

中继卫星在地球同步静止轨道上运行,既能直视中、低轨道用户航天器,又能直视地面站,是沟通用户航天器与地面站的桥梁。中继卫星调度问题是一类非常重要的调度问题。基于约束满足理论,通过分析中继卫星调度问题的特点与约束条件,建立了中继卫星调度问题的CSP模型。利用卫星工具箱STK进行模拟仿真,对CSP模型进行了求解。结果表明,所建立的CSP模型是合理的。     

坦克分队战斗过程仿真

坦克分队战术训练模拟系统是在合成作战背景下,根据上级作战企图,指挥所属坦克分队完成具体作战任务行动过程的描述.战斗过程仿真模块是其中一个重要的组成部分,是建立整个作战模拟系统的核心.在开发坦克分队战术训练模拟系统当中,实施坦克分队战斗过程描述而进行的仿真建模研究,主要对坦克分队战斗仿真的要素,包括机动、交战过程、态势显示等进行了描述与建模,重点建立了交战过程中目标搜索、交火条件判断、交火单位选择、实力修正等模块,对分队训练模拟系统的研制与开发有一定的借鉴作用.     

陆军战术级合成作战指挥控制系统的仿真

对陆军战术级合成作战指挥控制系统的组成、信息交互模型、指挥控制系统虚拟样机进行简单介绍,并介绍了陆军战术级合成作战指挥控制虚拟试验系统的系统组成和应用方向.以装甲合成营为例,研究了6类指挥控制系统(战斗车辆;连、排长车;营长车;营技术观察车;迫击炮连长车;高炮连长车)的具体组成与功能.     

作战系统效能动态评估模型研究

针对系统效能评估ADC模型不能反映战斗过程动态变化的问题,提出了作战系统动态效能评估理论和模型,给出了模型实现的迭代计算公式,举例说明了动态模型算法的运用.模型可以结合模拟对所运用的数据进行校正,也可与少量实装及实际作战演练数据相结合,对装备与战术结合作战运用的效能进行评估.该理论和方法对作战运用效能评估具有一定意义.     

陆军联合作战地雷爆破器材储备计算模型研究

在系统分析各种作战要素的基础上,运用数学分析和数理统计的方法,构建了陆军联合作战地雷爆破器材储备计算模型.模型可为陆军部队各级机关参谋人员量化分析评估和科学计算地雷爆破器材战略、战役、战斗储备提供算法工具,也可为科研院所进行相应领域作战模拟仿真提供建模参考.     

带保障智能体的多智能体战斗模型仿真研究

为了研究基于复杂适应系统理论的多智能体仿真模型的演化和涌现规律,在Swarm平台上建立了一个多智能体的战斗保障模拟仿真系统,并对战斗过程双方兵力耗损和弹药消耗进行了仿真研究,其结果和现实情况比较吻合.基于复杂适应系统理论的多智能体仿真模型可以模拟复杂系统的微观行为,进而能够显现出系统的宏观涌现现象,对作战研究有着非常重要的方法论意义.     

基于SPD的反辐射导引头系统级建模与仿真

从反辐射导引头的结构组成及工作原理入手,采用SPD(signal processing designer)建立了反辐射导引头系统级仿真模型,主要包括天线系统模块、接收机系统模块和信号处理器系统模块,模拟了接收信号,处理信息以及消除弹体姿态扰动的数字解耦等过程,从而获得导引头视线角和视线转率.给出了仿真实例,结果验证了模型的可行性和有效性,所得研究结果对导引头设计及性能改善具有指导意义.     

基于LMI的磁轴承-转子系统鲁棒增益调度控制器设计

针对陀螺效应明显的磁轴承-转子系统转速变化引起的模型变化而带来的控制问题,提出基于LMI的鲁棒增益调度方法设计控制器.通过建立系统依转速变化的LPV模型,设计了鲁棒增益调度控制器,使转子在全转速范围内保证了鲁棒稳定性和性能.为降低控制器设计的保守性,可缩小转速区间设计控制器使控制性能得到提高.与基于LTI模型设计的鲁棒...     

导弹弹道及火力圈的三维显示

提出并实现了导弹飞行弹道及火力圈等的三维模拟显示方法.介绍运用外部建模工具3DMAX建立几何模型和生成贴图坐标,利用OpenGL图形接口模块完成三维的地球运动体仿真,在建立地球空间坐标的基础上实现弹道导弹飞行弹道、火力圈和防御区域等的三维立体显示.本方法突破了以往平面显示的局限性,具有直观性、实时性和交互性.     

通用防空指挥所的建模与仿真

针各种防空C3I系统中防空指挥所存在很大差异,难以建立统一通用的防空指挥所模型和仿真系统,给出了一种通用防空指挥所的建模方案,并在实际工程中建立了一套完善的通用防空指挥所仿真系统.基于各类防空指挥所的共同特点,构建了包括定时模块、模拟空情生成控件、空情处理控件、指挥控制控件、辅助决策控件、记录与复演控件、通信控制控件以及文电处理控件等一体化的防空指挥所仿真系统.仿真结果表明,所构建的通用防空指挥所仿真系统具有良好的模拟实际作战指挥环境的能力.     

战斗建模中的作战Agent模型研究

围绕战斗建模中的作战Agent模型的实现问题,通过对坦克战斗过程的分析,提出了以属性建模、能力建模和行为机制建模为要点的作战Agent建模方法,并在此基础上建立了面向实际应用的作战Agent模型;通过推演实验和与兰切斯特方程的比较实验,验证了作战Agent模型在模拟和解释战斗活动时的可行性、有效性和可操作性。     

灾害应急反应建模与仿真

为了满足多智能体应急反应仿真的需求,首先对构建多智能体应急反应仿真模拟框架的复杂性进行了分析,在此基础上提出并设计了组件式仿真模拟框架.采用本体(Ontology)建模、语义网模型及产生式规则推理等理论方法构建了仿真模拟框架的场景建模模块、人员Agent建模模块等组件.最后对依照上述研究内容所开发的原型系统进行了测试,对测试结果进行了分析,结果表明该框架能够有效满足多智能体应急反应仿真的建模需求.