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.     

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.     

基于Agent的水面舰艇单舰作战系统建模

对于水面舰艇单舰作战系统这样的复杂系统,传统建模方法已不能很好地对其加以描述.为此,采用基于Agent建模的方法对单舰作战系统建立模型,从结构组成、主要任务、具体动作和输入输出四方面对模型内部各模块进行描述,并以单舰中程反导作战为例具体说明了Agent内部各模块的功能以及在Agent中如何实现整个作战过程.这种建模方法不仅符合对复杂系统从微观到宏观的研究方法,而且支持模型间的聚合和解聚,较好地满足了对单舰作战系统建模的需求.     

海战潜艇兵力作战任务聚合、解聚与重构实现

根据海战仿真对潜艇作战仿真的多分辨率需求,采用聚合与解聚的方法对潜艇智能兵力作战行为模型进行层次划分和结构化设计,利用J2EE/EJB组件建模技术构建了潜艇智能兵力作战行为仿真组件模型,通过行为决策模型构建和多分辨率接口设计,对兵力作战任务进行解聚和聚合,仿真不同分辨率下的作战任务行为和作战指标,并通过任务行为决策控制参数调整实现兵力作战行为重构,满足了系统对智能兵力作战行为多分辨率建模和战法战术验证的功能需求,并有效提高了模型利用效率和可重用性。     

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。     

航母编队防空指控多分辨率建模

以航母编队防空作战过程作为研究对象,分析了其多分辨率建模的必要性。针对防空作战指挥建模与仿真的特点及存在的困难,运用多分辨率建模方法对其进行探索研究。针对空中混合编队防空和水面舰艇防空过程,分析作战过程中各战斗单元任务分配情况,以任务消息为触发条件,提出了多分辨率建模的主要设计思路,并设计了模型聚合解聚方法。     

本体驱动的多分辨率联邦一致性维护方法

传统的聚合解聚方法仅能解决语法层的数据聚合解聚的参数静态匹配问题,却不能解决联邦一致性的其他两个重要的方面:数据的语义匹配合理性及联邦运行中的动态一致性。为了解决以上两个问题,提出了一种本体驱动的多分辨率联邦一致性维护框架——OCM框架。该框架基于本体创建与融合技术构建联邦本体,通过邦员本体与联邦本体间的映射,解决了联邦数据匹配的合理性问题;基于聚合解聚方法,引入管理与协调联邦实体状态的邦员,通过合理设计联邦的实时对象更新及交互机制,实现了联邦实体状态的实时一致性。实验结果表明:OCM框架能有效保持联邦中多分辨率实体的状态一致,并且由于联邦本体的可重用性,对邦员的增加与退出不敏感,因此联邦的重组合也具有一定的借鉴价值。     

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。     

装备保障仿真实体聚合模型

分布式仿真技术是解决装备保障方案评价问题的重要手段.由于装备保障方案是由一整套不同层次的综合保障要素方案组成,因此,对于不同层次的装备保障方案其仿真模型分辨率需求往往也不尽相同.为解决装备保障方案多层次建模问题,引入了装备保障仿真实体的概念,从属性、行为、保障关系和交互4方面出发定义了装备保障仿真实体元模型.在此基础上,提出了装备保障仿真聚合实体的概念,研究了实体属性聚合、行为聚合、保障关系聚合和交互聚合的方法,有效解决了装备保障仿真系统中的不同层次模型转化问题.最终以某旅前进保障群实体为例进行说明,并在联合作战装备保障仿真系统中进行了应用,证明了装备保障仿真实体聚合方法的有效性和可行性.     

基于扩展Petri网的动态服务聚合流程描述模型及其BPEL4WS表示方法

针对现有服务聚合流程建模方法的不足,基于扩展Petri网提出了一种新的服务聚合流程/资源描述模型WSCP/R-net,有效解决了动态服务聚合流程模型中不确定路径选择和服务的动态变化性问题。给出了WSCP/R-net模型向BPEL4WS的转换算法,并以城市应急处理为例说明了转换算法的有效性。     

伴随维修组维修模型聚合方法

面向装备维修保障系统的多分辨率建模问题,提出了一种装备维修模型的聚合方法,为装备维修保障系统模型的聚合研究提供了一种新的思路。该方法通过聚合故障输入和推理维修状态实现维修模型的聚合。最后通过基于MATLAB的仿真实验验证了该方法的可行性。通过实例验证可以看出,该方法缩短了仿真时间,减少了复杂系统底层建模的工作量。     

水下传感网络中能效感知的相似数据融合算法

水下无线传感网络(Underwater Wireless Sensor Networks,UWSNs)被认为是监测和开发水域环境的有效手段.相比于传统的无线传感网络,UWSNs中节点采用声通信传输数据,消耗了更多能量.而簇是管控数据流量、减少节点能耗的常用方法.为此,针对簇化的UWSNs,提出能效感知的相似数据融合(Energy efficiency-similarity Ag-gregation,EESA)算法.EESA算法利用欧式距离消除冗余数据,每个传感节点不是将感测的原始数据直接传输至簇头,而是将数据进行压缩,构建成具有代表性的数据点,再将这些数据点传输至簇头,进而控制数据流量,减少节点能耗.仿真结果表明,提出的EESA算法能够有效减少节点的能量消耗.     

作战仿真数据集成框架研究及实现

作战仿真数据的集成与整合是我军数据工程建设项目的重要内容.以ETL及消息中间件(MOM)技术为基础,设计了一种基于消息中间件的抽取、转换、传输与加载(ETTL)的作战仿真数据集成框架.分析了系统结构模型及各模块相互关系,提出了一个可行的数据集成解决方案.介绍了一个分布式数据集成系统平台的设计与实现,并结合一个数据集成实例详细阐述了该系统在我军军事演习中的应用.     

一种时空数据流中范围聚集查询共享策略

根据查询谓词的相似性来实现计算共享是数据流查询优化的主要策略之一,主要针对时空数据流中基于滑动窗口的范围聚集问题进行查询优化,采用时间片段和空间片段分别描述滑动窗口之间和空间范围谓词之间的重叠。提出基于时空分片技术将时空数据流元组分成互不重叠的时空片段。范围聚集查询首先基于时空片段生成中间结果,然后根据查询条件与时空片段的映射关系生成查询结果。实验表明,提出的时空分片策略能大大提高时空数据流中范围聚集查询的性能。     

基于运动相似性的监控轨迹聚合分析

对于监控轨迹序列集,提出一种使用运动特征发现其潜在语义内容的方法.在特征统计估计阶段,将轨迹曲线中的拐点特征加入到核密度估计过程中,得到准确平滑的方向多性态分布;使用隐马尔科夫模型估计轨迹子类中存在的串行或并行空间模式.最后以运动特征分布为基础,提出一种基于运动相似性的轨迹层次聚合模型.实验结果表明,该模型可以有效地分...     

空军武器装备体系作战能力聚合模型

在现代高技术条件下的局部战争中,武器装备体系效能发挥的大小决定着一场战争的胜负.因此通过对空军武器装备体系作战能力的分析,以求探索一种可行的体系整体作战能力评估的思路.在分析空军武器装备体系作战能力指标聚合关系以及处理方法的基础上,引入了"与"和"或"两种逻辑门实现对作战能力指标体系聚合模型的描述,并结合模糊层次分析法对空军武器装备体系作战能力进行聚合.结合实际算例,该方法取得了较好的效果.     

基于实体图层划分法的兵力聚合方法

分析了传统兵力聚合方法的不足之处,提出基于实体图层划分法的兵力聚合方法。该方法从兵力部署模板知识库中提取有用信息,在战场态势图中根据敌方作战实体种类的不同划分态势图层,分别在各个图层中进行兵力聚合,最终将所有图层中的实体群聚合成作战群。实验证明,该方法可以大大减少兵力聚合的计算量。     

多品种备件联合申请的聚集效应

根据联合申请的备件品种范围的不同,提出了3种订货策略,即单独申请、统一申请和联合申请,并设计了联合申请策略的启发式算法。该算法首先确定订购最频繁的备件,将其申请周期作为基本申请周期,其他备件申请周期是该周期的整倍数;其次寻求各种备件的最优订货倍数;最后确定各种备件的订购量。数值实例表明：联合申请策略的聚集效应明显优于单独申请策略和统一申请策略,对多品种库存控制策略的研究有一定意义。     

基于聚合模型的高轨预警卫星威胁评估

高轨预警卫星威胁评估是导弹作战指挥辅助决策的重要环节，可以为指挥员的太空目标选择提供依据。在分析其威胁要素特征的基础上，提出了采用“聚合模型”开展威胁评估的方法，并给出了威胁评估步骤。通过分析美国高轨预警卫星的工作模式及作战流程，选取了扫描探测、凝视跟踪及外部等三个方面的关键性威胁要素，并构建了各要素的评价函数模型。基于上下层威胁要素之间关系的不同，给出了两种不同的聚合模型，采用该模型分析了所选要素之间的聚合关系，得到了高轨预警卫星威胁评估模型。最后通过实例计算，验证了该评估方法的可行性和实用性。     

基于反馈机制的武器装备体系作战能力聚合方法

武器装备体系作战能力聚合对武器装备体系的发展、建设和运用具有重要意义。针对武器装备体系的整体涌现性和作战能力要素的非线性特性,对能力指标间的反馈机制进行研究,提出了一种基于反馈机制的武器装备体系作战能力聚合方法,并通过对某侦察情报装备体系的作战能力聚合算例分析,验证了方法的有效性。