基于SA Simulator的流程建模与仿真

静态体系结构模型中的各种要素以及它们之间的信息流是以静态的方式描述的,无法显露体系结构设计的薄弱环节和瓶颈。对此,基于SA Simulator流程仿真工具,开展了流程模型的建模与仿真。通过对SA Simulator流程仿真工具的原理及仿真流程的分析,以美国导弹防御系统为背景,在明确其主要作战要素(作战任务、作战节点及作战过程)之后,使用SA Simulator该流程仿真工具,基于IDEF3方法建立了导弹防御指控流程模型;从IDEF3规则、进程流的属性设置及关系配置与分配两个方面对模型进行验证。最后,进行流程仿真,研究了战略指控系统节点使用率、活动平均执行时间对指控流程的性能影响,并提出了相应的改进措施,以改进、优化导弹防御指控体系结构。     

基于任务成功性的常规潜艇任务剖面构建

在分析了现有任务剖面存在不足的基础上,提出了基于任务成功性的常规潜艇任务剖面构建技术,即对具有不同特点的任务阶段采用不同的构建技术.静态的任务阶段采用任务树图、时间基准图和任务剖面信息表进行描述;作战阶段具有随机性和不确定性,则采用流程建模工具IDEF3建立作战阶段的任务剖面模型,用来描述作战阶段的元任务及其逻辑关系、时序关系.基于任务成功性的任务剖面将为保障性工程的开展奠定基础.     

层次任务网络的作战计划建模及生成技术

针对以网络为中心的作战计划的特点,提出基于层次任务网络的军事作战计划建模方法.在对层次任务网络形式化描述的基础上,介绍层次任务网络计划求解算法.基于军事作战计划的抽象模型,提出军事和战计划中军事规则、作战使命、作战能力和作战行动过程等要素与层次任务网络的映射关系,并针对登岛战役案例对基于层次任务网络的军事计划建模和求解过程进行说明.     

IDEF与UML相结合的作战任务建模方法

为了解决作战任务建模问题,在分析IDEF、UML两种建模语言优缺点的基础上,结合两者提出了一种新的建模方法.首先根据作战任务建模的功能需求,论述了使用IDEF0和IDEF3进行建模的可行性和使用时机,详细介绍了如何使用IDEF0和IDEF3描述作战任务本身信息和任务之间的逻辑和时序关系.然后给出IDEF0、IDEF3和UML之间的图元映射规则,将IDEF0、IDEF3模型转化为UML模型.最后,通过对一个潜舰对抗案例的作战任务进行建模,验证了该方法的有效性.     

基于规则的CGF实体行为建模技术

CGF行为建模的目的是使行为模型能更好地体现出人类行为特征,提高作战仿真系统的可信性和科学性。在介绍CGF、CGF行为建模概念的基础上,对当前几种主要的CGF行为建模方法进行了比较,并分析了CGF行为模型的一般结构。构建了基于规则的CGF行为模型,重点对基于规则CGF行为模型的决策推理方法进行了研究。采用产生式规则方法对决策知识进行了描述,定义了决策推理过程中的3个要素:态势、动作、决策推理,并对其决策推理过程进行了研究。     

舰船编队组网作战数据分析平台的设计与实现

舰艇编队网络化作战是基于网络中心战理论形成的未来海战的主要方式。在未来舰船编队防空网络化作战的大应用背景上,提出了一套能够对舰船编队网络作战过程记录数据进行分析和处理的数据分析平台设计方法。该平台能够自动化的读取舰船编队作战记录数据,对网络化作战过程进行提取和解析,对目标指示、目标融合等组网作战功能进行分析,并将分析结果以适当的形式呈现,供设计师及作战部队对网络化作战性能流程和功能的分析和验证,能够快速有效的通过分析记录数据查找和解决问题。     

基于元模型的军事信息系统体系结构建模方法

为了实现不同体系结构框架方法论及体系结构工具下所开发体系结构的可理解、可比较、可交换,促进体系结构数据的共享和重用,提出了基于元模型的军事信息系统体系结构建模方法;以模型驱动体系结构(MDA)思想为基础,研究了体系结构元模型到支持体系结构建模语言的转换方法;设计了元模型规范下的体系结构建模的实现方法;以作战规则模型(OV - 6a)的IDEF0建模为例分析了转换方法所涉及核心规则的具体实现,说明了该方法的可行性和有效性.     

体系结构流程仿真方法在反导预警分析中的应用

系统研究了基于IDEF3的体系结构流程仿真方法,建立了反导预警中两种不同的作战规则模型,通过假定模型参数并在SA Simulator运行仿真,对流程中活动的使用率、角色资源的使用率和执行任务平均时间、拦截概率等指标的仿真结果进行对比分析,得出相关结论,验证了该方法的适用性。     

舰船总体任务成功性的建模与应用

针对典型舰船的系统组成,进行了全舰任务成功性指标的示例计算,给出了总体指标的层次化表达方式。以舰船任务过程和典型任务剖面为依据,分析了任务可靠性和任务成功性之间的区别与联系,建立了舰船总体任务成功性指标的多阶段整体模型,并对航渡、待机、交战、撤离、返航阶段分别进行了仿真和解析建模。在建模与计算的基础上,通过敏感性分析计算了任务阶段持续时间的单位降低率等指标,为舰船任务成功性问题及其相关研究,提供了一个系统性的分析框架和方法。     

基于HTN作战计划生成技术中时序约束处理

针对以网络为中心的作战计划的特点,提出了基于层次任务网络的军事作战计划建模方法。在对层次任务网络形式化描述的基础上,结合简单时序网络和Allen区间代数对传统层次任务网络在时序约束方面进行扩展,介绍了扩展层次任务网络与简单时序网络的映射方法并给出计划求解算法。基于军事作战计划的抽象模型,提出了军事作战计划中军事规则、作战使命、作战能力和作战行动过程等要素与层次任务网络的映射关系。     

水面舰艇反导作战指挥流程仿真及效能评估

在分析当前水面舰艇面临反舰导弹威胁基础上,研究了指挥流程对水面舰艇反导作战效能的影响,提出利用流程仿真工具进行指挥流程的建模与仿真,采用蒙特卡洛模拟方法计算作战效能的指挥流程评估方法,可为舰船防御武器系统研制提供技术参考。     

面向战争设计工程的作战任务设计建模方法

通过对战争设计工程作战任务设计建模方法的研究,首先提出了面向战争设计工程的作战任务建模框架,进而给出了作战任务模型的组成结构,即作战任务元模型、作战任务层次结构模型、作战任务关系模型,进一步明确了作战任务的影响条件.在此基础上,给出了潜艇打击舰艇编队的案例,证明了建模方法的有效性.     

基于DoDAF的装备保障系统建模研究

针对装备保障系统建模中存在的沟通周期长、应变能力弱和模型可重用性低的问题,研究应用DoDAF中的作战视角来进行装备保障系统描述,介绍了DoDAF的演变和作战视角下的模型,提出了基于DoDAF的装备保障系统建模过程,最后通过装备维修保障的实例验证了该建模过程的有效性。     

基于ABM方法的空间碎片网捕体系结构建模

空间碎片网捕是一种新型的空间碎片清理方式。首先介绍了基于活动的建模方法(ABM)以及进行体系结构建模的流程,之后基于系统的基本工作流程,使用System Architect软件对空间碎片网捕任务的体系结构进行了可视化建模,得到了典型的作战视图,并进行了任务流程的仿真;对理解空间目标网捕系统的功能、研究空间碎片网捕任务的流程,提出系统构建需求具有一定的参考价值。。     

基于DoDAF的空间机器人作战视图研究

介绍了基于DoDAF的体系结构建模方法,采用System Architect工具对空间机器人在轨服务进行了可视化建模,得到了典型的作战视图产品;分析了在轨服务任务单元之间的协同关系,研究了空间机器人在轨服务流程,对空间机器人的在轨服务研究具有一定的参考价值。     

基于Petri网的舰载机出库调度建模方法

舰载机出库作业调度效率是完成舰船作战效能的重要保证。分析了舰载机出库作业调度建模方法问题。基于Petri网技术理论,建立舰载机出库逻辑关系Petri网模型。基于机库内舰载机出库作业决策过程,建立舰载机出库作业四阶段决策的数学模型。最后给出优化算法流程并进行验证。     

基于UPDM的武器装备体系建模

从武器装备体系论证的特性出发,采用基于模型的系统工程方法对UPDM (Unified Platform for Defense Modeling)进行了系统分析,研究了基于UPDM的武器装备体系建模方法和建模过程.通过分析使命能力,确认与任务相对应的场景,建立基于时序的能力与任务描述模型,实现武器装备体系作战能力所需的指控过程与多个杀伤链场景,并对模型的时序逻辑进行形式化的测试与验证.建模方法具备武器装备体系模型验证能力,为武器装备体系的作战性能和作战效能评估提供了支持.     

地形作战性能分析数据模型建模

针对目前军用地形图数据模型不利于地形作战性能分析的缺点,提出了一种适合于地形作战性能分析的数据模型建模流程,详述了该流程中的地形作战性能概念模型、逻辑模型和物理模型的具体建模过程。通过试验证明,建立的地形作战性能分析数据模型与军用地形图数据模型相比,能够直接体现地形的作战应用特性,在执行地形分析功能过程中,数据处理简单,耗时少,效率得到提升。     

自适应软件需求的形式化建模与验证

为使自适应软件的需求规约与软件约束一致性验证能够得到已有验证工具的支持,提出了一种基于模型转换的验证方法。该方法通过对Tropos建模方法进行上下文和异常条件扩展来满足自适应软件需求,给出从Tropos需求模型到状态变迁模型的映射规则,并通过验证软件约束公式在状态变迁模型上的可满足性,达到验证软件需求与软件约束一致性的目的。最后,通过舰船火灾损管系统的实例说明了自适应软件需求的建模和验证过程。     

可组构的作战行动模型研究与实现

作战行动模型一直是训练模拟领域研究的重要内容,更是作战模型系统的核心和基础。针对当前作战行动模型建设中存在的一些突出问题,以及根据灵活动态地构建作战行动模型的仿真需求,将可组构性仿真思想引入到作战行动建模中。首先分析了作战行动可组构性建模的可行性,然后探讨了基于可重用元行动模型的作战行动模型组构方式,最后给出了可组构的作战行动模型具体实现方法及其应用实例。