海战场信息系统和武器系统综合仿真技术研究

本文分析了海战场信息系统仿真的特点,介绍了可以应用于海战场信息系统和武器系统综合仿真的高层体系结构(HLA)技术,描述了澳大利亚国防科学与技术组织(DSTO)基于HLA技术的虚拟舰艇概念和潜在的应用,以及虚拟舰艇结构和层次化联邦共同体概念的设计方法。     

海战场信息系统和武器系统综合仿真技术研究（连载二）

(续第3期第34页文) 6 虚拟舰艇结构的设计虚拟舰艇的基本物理部件是HLA联邦成员。这些部件可以模拟不同聚合级的实体。典型的部件将代表组成战舰的系统,其中包括传感器、武器、对抗措施、导航和指挥与控制系统。其它部件可代表完整的作战实体,或代表系统的子部件。6.1 虚拟舰艇的物理设想6.1.1 组成虚拟舰艇的典型联邦成员典型的部件在图1中示出。这些部件通过HLA运行时间支撑结构(RTI)进行交互,数据交换是这种交互的主要部分。联邦成员之间交换的数据在概念上描述为对象属性更新或一次交互。对象属性更新是描述现时存在的一个实体的…     

基子HLA的虚拟舰艇结构研究

针对水面舰艇装备使用研究及作战效能评估等方面需求,提出了采用高层次体系结构(HLA)技术构建虚拟舰艇(Virtual Ship,VS)进行研究的方法。阐述了虚拟舰艇的概念、设计目标、设计内容和结构,重点探讨了其结构的特点。该虚拟舰艇结构,仿真模型的复用性和互操作性强,能够较好地满足海军水面舰艇装备应用研究的需要。     

自治舰艇概述

由海军水面战中心(NSWC)的创新中心卡特洛克分部提出的自治舰艇概念阐述了用先进的计算技术在未来舰艇中实现全系统综合、自动化并减少人员配备。该概念综合分布式结构、信息技术和模块化系统,使用4个自治原理:容错系统、软件对象、无处不有的计算以及任务和功能分析。简单地说,自治舰艇的形象可描述为这样一种舰艇,即人们决定做什么,舰艇就做什么。     

概念方案中舰艇作战系统效能评估方法

概念方案评估是现代舰艇作战系统研制过程中一项关键的工作,作战能力评估又是作战系统概念方案评估中最为核心的内容.比较了3种典型的作战能力评估方法,构建了一种基于仿真的舰艇作战系统效能评估方法框架,设计了基于XML的作战想定标准化描述技术和组件化的概念方案实体化建模方法,描述了作战系统动态效能评估过程,分析了概念方案优化设计问题,为作战系统概念方案评估工作迈人正规化和规范化提供了一种可操作性强的技术框架.     

虚拟舰艇概念与应用（连载二）

5体系结构 5.1虚拟舰艇体系结构的一般要求 虚拟舰艇结构可以提供使系统模型组合在一起模拟战舰运用的框架.为了实现这一目的,要求虚拟舰艇体系结构应有许多特点.     

舰船设计中虚拟环境的应用(续)

ARPA基于仿真的设计首创 据“商情日报”BAA报道:国防部的高级研究计划局(ARPA)于1992年中期正式启动一项计划——通过模拟“舰艇从初步概念一直到使用期间的各个阶段”来研究降低水面舰艇和潜艇设计成本的可能性。准确地说,其目的在于确定虚拟原型设计和仿真技术在舰艇设计中的应用及研究这种技术在舰艇设计、采办和寿命周期支持过程完全综合的潜在应用。     

舰机协同作战理论的两栖作战火力协同

为了提高航母编队的防空作战效能,必须对火力协同进行优化。提出一种舰艇与舰载机火力协同的方法,该方法在分析舰机协同防空作战火力协同体系的基础上,引入了舰机火力协同防空的概念,描述了舰机火力协同的对象、目标,分析了航母编队防空作战的三道防空警戒幕。通过对预警机引导巡逻机攻击过程的描述,建立舰载机的目标分配模型。在对内层防御区威胁度判断模型进行描述的基础上,建立舰艇的目标分配模型。最后的分析结果表明了该方法的可行性和有效性。     

半自治作战agent在舰艇编队对空防御中的研究

针对目前水面舰艇编队对空防御作战中舰艇具有受制性,层次性等特点,引入了半自治防空作战agent的概念,设计构建了基于多个半自治防空agent的编队对空防御的层次体系模型,并初步研究了半自治防空agent的结构模型,使其更加适合于描述编队防空各作战实体,为完善编队防空作战研究提供了更多一项参考.     

舰艇编队信息作战视图描述

舰艇编队信息作战视图是该系统体系结构设计的重要组成部分。通过对舰艇编队信息作战任务的需求分析,提出了该作战系统的整体构想,采用基于UML的设计方法,完成舰艇编队作战使命所需完成的任务和行动、作战节点描述,并给出了作战视图的模型产品,为进一步描述整个舰艇编队信息作战系统的体系结构奠定基础。     

面向概念设计的虚拟原型描述模型与语言

针对概念设计的特点以及虚拟原型的特征分类 ,提出了基于虚拟原型的概念设计模型V -desModel及其描述语言VPML ,其核心是利用产品视图模型描述设计对象 ,将虚拟特征概念融入视图模型中 ,并采用可扩展“三维实体 -约束图”描述设计对象之间的约束关系。V -desModel模型和VPML语言能有效地支持基于虚拟原型的概念设计过程 ,较好地解决了概念设计中产品虚拟原型的逼真性要求和设计信息不完备之间的矛盾 ,为多领域系统在概念设计阶段的协同设计、并行设计及联合仿真过程提供一致的模型描述     

一种交互式舰艇不沉性概率评估与设计系统

为了提高舰艇在武器攻击后的不沉能力,在舰艇设计阶段就必须对不沉性进行概率评估。为此,介绍了一套完整的舰艇不沉性概率评估与设计系统,着重对其所需要的关键技术进行了详细阐述。首先,使用"子剖面"法,解决了复杂水密区域和船体外形的标准建模问题;然后,分析了武器炸点的三维分布规律和概率密度分布函数,在判断水密区域是否破损研究时,提出了"三维微元"算法,避免了求解复杂的非线性方程组;最后,在进行沉没逻辑定义时,引入了稳度储备系数的概念,以描述大角稳性对舰艇沉没的影响情况。该系统为设计人员提供了一个进行不沉性概率计算的平台,使用非常方便。     

开放系统体系结构--C4I模板

为了推动和实施海军各系统的开放系统体系结构(OSA),水面攻击计划执行处资金转接公共办公室(PMS512)成立了全舰开放系统体系结构(TOSA)工业/海军集成生产组(IPT)。TOSA已开发了体现OSA的抽象开放C4I模板。在C4I空间应用OSA将增加其灵活性、可升级性能力、规模可伸缩性和适应性,减少舰艇在整个生命周期内的总费用。开放系统概念在商业信息技术(IT)领域应用已久,是一种激励商家竞争的手段,可扩大市场适用性和降低成本。虽然OSA在IT系统的优势显而易见,但是它用于船体、机械和电气(HM&E)舰艇系统接口还是一种崭新的未被证实的应用。适应型舰艇概念的一个重要特征是功能单元(FE)区,它代表了具有管理功能、配置、接口和特性的舰艇的实体部分。本文描述OSA过程如何用于开发特定空间(如抽象作战情报中心区)的样本FE区模板。最终的概念可用于开发一系列模板,用于开放舰艇上其余的指挥、控制、通信、计算和情报(C4I)区域。     

BFTT——一种产生虚拟现实的系统

水面舰艇作战人员能通过使用与实际战斗中所用的相同系统与同船战友交战进行训练、而无需离开他们的舰艇就能立刻进入虚拟作战环境。     

舰艇编队防空电子对抗战法评估模型研究

通过对舰艇编队防空电子对抗战法的决策过程和战法的层次结构进行分析和描述,探讨了适合解决舰艇编队防空电子对抗战法评价问题的层次分析模型。     

基于DoDAF的舰载雷达抗干扰能力研究

近距干扰作战是反舰导弹突防体系的重要组成部分,也是舰艇编队防空作战的重大威胁.主要通过对DoDAF中的视图描述,结合在火力分配环的概念,对编队防空的雷达搜索过程进行了建模.给出了作战体系结构UML视图产品,描述了雷达搜索的信息资源流向.根据雷达探测距离公式,分析了分布式有源干扰的影响,仿真表明,多干扰机近距离干扰将极大地降低雷达的探测性能.     

智能舰艇编队指挥控制系统体系结构设计

针对舰艇编队指挥控制系统协同作战自协同的需要,运用多智能体技术探索舰艇编队指控系统体系结构设计问题.提出了一种由指挥Agent和协同控制Agent构成的智能舰艇编队指挥控制系统,描述了其组织结构,分析了面向任务的协同作战任务分解和分配过程,完成了智能舰艇编队指控系统体系结构的顶层设计.对多Agent技术在舰艇编队指控系统中的应用有一定的参考价值.     

基于AHP云模型的舰艇长独立操纵综合评价

独立操纵考核是评价舰艇长组织指挥和操纵技能的重要组成部分。针对训练评价过程中定性定量指标的转换计算问题,提出基于AHP云模型的综合评价方法,以处理评价指标中出现的随机性和模糊性。依据海图作业等4个项目15个指标建立独立操纵评价指标体系,运用云模型建立各个指标的评价模型。用隶属函数描述评价等级的模糊性,用超熵概念描述其随机性,更加符合实际评判的情况。应用AHP法确定各个评价指标的相对权重,经过模糊转换对参加训练的5名舰艇长进行综合评价。     

满足21世纪作战要求的新一代战舰——SC—21武器库式舰艇

SC-21是美国为满足21世纪作战要求近期开发的新型导弹舰艇。它能装有500个多种导弹共用的垂直发射装置,贮存上千枚类型不同的导弹,采用双层船体和自动化损管装置,以增强受到冲击后的生存力,运用隐身技术减少雷达反射面积和被导弹攻击的面积,采用作战自动化以减少对舰员的要求。本文概述了SC-21舰艇的开发规划,提出了使命要求,分析了技术优势,描述了采用建模与仿真技术测试各种SC-21设计概念有效性的综合计划。     

CEC条件下舰艇编队目标武器分配研究

在分析CEC条件下舰艇编队目标武器分配模式的基础上,综合运用MAS理论与方法,建立了舰艇编队目标武器分配MAS模型,即利用Agent描述舰艇编队的各种物理资源或逻辑资源,通过网络及Agent通讯协议将多个Agent连接成一个整体系统,设计了映射实体功能的Agent结构,从而为舰艇编队目标武器分配决策提供了一条新途径.