作战指挥流程建模研究

近年来,国内外学者在作战指挥流程建模、评估等方面做了大量工作,取得了很多重要成果,但是缺乏对该领域研究现状的归纳与总结。从作战指挥流程的基本概念入手,通过概括当前学术界对指挥流程的3种基本认识,指明了作战指挥流程研究的范畴;归纳了4种常见的指挥流程建模方法及最新研究进展,对建模方法的特点进行总结;梳理了指挥流程效能评估的常见方法,并给出相关参考文献,概述其研究成果;结合作战指挥流程建模方法,简单介绍了3种常用的建模工具;为开展作战指挥流程建模研究提供有益的借鉴与参考。     

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。     

作战指挥工作流程建模方法

针对作战指挥工作流程的建模与仿真研究较少的现状,采用了基于高级Petri网的建模方法。首先在企业相关概念定义基础上,对建模对象———作战指挥工作流程进行了定义,简要介绍了Petri网建模方法的特点以及对基本Petri网的扩展,举例说明了4种过程机制映射到Petri网上的方法,提出结合树状组织结构图和资源管理表的方法扩展Petri网库所容量的含义及管理机制。     

作战指挥工作流程的建模与仿真

作战指挥工作流程的建模与仿真可以用于研究指挥机构的运行状态,找到工作流程的效率瓶颈,发现各类指挥人员、计算机等指挥资源比例的不合理之处,提出改进方案。首先分析了作战指挥工作流程具有的特殊性,在剖析目前其他领域工作流程建模方法的基础上,创新性地提出\"基于业务能力\"的建模方法,并探讨了适应作战指挥的建模方法。     

基于Petri网的信息作战指挥协同流程建模与分析

信息作战指挥协同流程是影响其作战效能的重要因素。研究了信息作战指挥协同的基本内容,设计了信息作战指挥协同流程的框架,建立了基于Petri网的信息作战指挥协同流程模型,并利用仿真软件分析了模型的可用性、状态可达性、信息利用率等性能指标。结果表明,使用Petri网方法对信息作战指挥协同流程建模具有可行性。     

基于多层次Petri网的软件保障流程建模

软件保障流程分析是研究软件保障规律的重要手段。应用多层赋时变迁、随机Petri网技术,逐步细化建立了软件保障流程仿真模型,给出了各层次模型中库所和变迁的含义。结合模型的仿真分析,提出了用"软件使用保障时间比"作为评价软件保障性的参数,给出了软件使用保障时间比的计算方法,并就该计算方法所表达的意义同装备系统进行了比较,指出了软件使用与保障时间分配的特殊性。     

建模与仿真VV&A工具设计与实现

在深入研究VV&A过程模型的基础上,建立了仿真和建模VV&A工具设计方案,详细介绍了各个模块的功能、相互之间的关系及工作流程.应用ODBC互连技术实现接口问的通信,将VV&A工具应用于实际工程中,取得了令人满意的结果,从而有效提高了仿真VV&A过程的经济性和快捷性.     

基于DoDAF的舰载武器系统体系结构建模

针对越来越复杂的系统和越来越短的产品研制周期要求,探讨基于DoDAF(Department of Defence Architecture Framework)体系结构建模方法的特点与建模步骤,并以典型舰载武器系统为例进行建模及验证,所建模型说明该方法能够满足系统准确建模的要求,可对舰载武器系统研制过程的优化设计、变更影响分析和风险控制等方面提供技术支撑.     

基于Petri网的指挥流程建模与优化

鉴于Petri网在企业业务流程优化与重组方面的成功运用,遂将Petri网原理应用于作战指挥流程的建模与优化,以期获得最优作战指挥流程.文中首先阐述Petri网基本原理,然后介绍指挥流程建模的Petri网模型,最后给出指挥流程优化的原则及基本模型,并利用Petri网对指挥流程进行建模和优化,结果表明Petri网理论能够明显优化作战指挥流程.提高作战指挥效率.     

基于UML的装备保障指挥控制工作流模型

为优化和描述装备保障指挥控制,提出将UML与工作流技术应用于装备保障指挥控制建模的方法,并从过程视图、组织视图、资源视图和信息视图4个方面给出了装备保障指挥控制工作流模型实例。     

运用ECO开发基于UML的工作流系统

运用UML进行建模并运用MDA方法生成系统代码已成为当前工作流系统设计开发的一大发展趋势。经过多年发展的ECO技术为.Net环境下运用MDA方法开发基于UML的稳定高效的软件系统提供了很好支持,而ECOⅢ则通过支持UML动态建模,使得ECO具备了开发基于UML工作流系统的能力。通过示例介绍了运用ECO进行工作流开发的一般流程,着重展现运用ECO开发工作流系统的可行性和高效性。     

需求工程的形式化方法

从需求的概念出发,简单介绍了需求工程的过程模型和需求工程的方法学;根据需求工程的定义以及特点,讨论了在需求工程中引入形式化方法的意义,提出提高需求工程形式化程度的两个主要途径——提高需求建模语言的形式化程度和利用形式化验证技术,并给出选择形式化方法的原则,最后在分析目前技术的优缺点的基础上给出需求建模语言应具备的特征。     

面向协作式网络化的作战计划生成过程模型

传统的指挥控制系统中作战计划生成过程网络化程度低,各个软件模块间难以进行协作。针对战术作战计划生成问题,参照工作流元模型,对计划生成流程进行分析,提出了计划生成过程模型。重点针对作战计划生成过程中的网络化协作问题,在现有模型的基础上,提出了适用于战术作战计划生成的轻量级工作流引擎的设计思想,最后结合工作流技术,设计了辅助作战计划生成的流程组织工具,通过该工具手动或自动地进行作战计划生成过程,验证了该模型的有效性。     

基于Agent和ECA规则构建的工作流系统

针对当前工作流系统存在的问题,提出了一种能够支持流程动态修改、基于活动和ECA规则组合的工作流模型,并在工作流系统中加入管理流程运行的Agent部件,实现了系统对流程运行的智能化管理.最后采用一种回退策略来处理流程发生变化时正在运行的流程,保证这些流程按照修改后的流程正常执行.     

超算环境科学工作流应用的容错

超算环境中科学工作流技术广泛应用于科学研究和工程仿真领域。复杂多物理过程数值模拟、多阶段数据处理等应用往往需要使用多种应用软件相互协作,构建业务流程自动执行来提升工作效率。然而在超算环境中执行科学工作流应用面临着资源失效、任务配置错误等异常情况,造成工作流执行中断,严重影响完成效率,故容错功能对超算工作流应用的稳定持续运行有重要意义。介绍了科学工作流的容错设计分类,并对典型工作流系统的容错设计进行分析评述;提出了基于决策树的事件-条件-动作容错模型,设计了非侵入式可扩展的容错架构,并针对自主研发的部署在超算环境下的科学工作流应用平台HSWAP,实现了运行时可配置的容错策略。在实际的工程仿真任务中,基于所提出模型和架构实现的容错机制为提高工作流执行效率发挥了重要作用。     

装备全寿命过程保障性验证技术总体构想

从分析我军装备保障性验证工作当前存在的问题入手,构建了全寿命过程的装备保障性验证技术总体研究框架,确定了主要研究内容,并提供了研究方案,探讨了关键技术的突破要点,为有针对性地、有步骤、系统地开展装备保障性验证技术研究奠定了基础．     

科学工作流技术研究综述

科学工作流管理系统(Scientific Workflow Management Systems,SWfMS)为科学家提供一个管理大规模复杂科学计算的有效平台,通过管理复杂应用程序对海量科学数据进行管理、分析、仿真和可视化以帮助科学家进行科学发现.本文首先对科学工作流(Scientific Workflow,SWF)...     

Brill流型的脉冲防暴水炮发射管内气液两相流流型

搭建了脉冲防暴水炮气液两相流动力研究的模化实验平台,对水炮发射管进行可视化研究的改装,通过高速摄影机来拍摄发射管内气液两相流气液界面运动的行为。简化了水炮的三维物理模型,应用OpenFOAM软件自带的大涡数值模拟模型(LES)对发射管内气液两相流进行流场仿真,得到了流型的演变过程。数值模拟结果显示脉冲防暴水炮发射管内气液两相动力过程的流型演变规律为:开始阶段为冲击流,但持续时间极为短暂;然后演变为环状流,持续时间较长;最后为气液掺混阶段的雾状流。数值模拟结果与实验结果吻合良好。