美军主要推演和仿真系统模型体系与建模机制研究

模型是推演、仿真等系统中的重要基础,负责为系统运行提供现实军事实体的数字化映射。美军在作战实验方面拥有丰富经验和众多积累。分析总结了美军EADSIM、JWARS、JTLS和FLAMES四个系统的模型体系和建模机制方面的特点,梳理出美军典型推演和仿真系统的两种建模思路,总结了其适用性。     

一种面向体系的信息活动过程设计方法

阐述了体系产生的背景与概念内涵,探讨了体系运作的基本原理,对复杂系统分析建模方法进行了介绍。在此基础上,提出了一种面向体系的信息活动过程设计方法,介绍了方法的设计理论及流程,并以人事管理活动设计为例进行了应用实例分析。该方法可为跨领域、跨部门的体系结构设计提供指导。     

基于DoDAF的岸舰导弹武器装备体系结构建模

岸舰导弹是一种重要的中远程精确打击反舰武器,作战形式在从单一走向多元,多系统组合作战构成了体系作战的形式,其涉及系统复杂、作战节点增多等问题从体系工程的角度,以能力为牵引,自上而下通过统一结构框架进行岸舰导弹武器装备体系的结构建模。引入美国国防部体系结构框架（department of defense architecture framework,DoDAF）从全景视图、作战视图、能力视图和系统视图几个角度进行结构开发,最后基于元模型（DoDAF meta-model,DM2）对其结构数据的完备性和一致性进行验证。通过验证得知建立的岸舰导弹武器装备体系结构合理,体系结构内数据具备一致性和完备性。     

基于模糊理论的指令驾驶系统设计与仿真

指令驾驶系统能极大地减轻驾驶员负担并帮助驾驶员更好地完成飞行控制任务。研究了某型飞机在高度保持方式下引入指令驾驶系统的方案。对指针偏转规律采用模糊建模,进行了人机闭环系统仿真,并与自动驾驶仪的控制效果作了对比分析。结果表明,采用模糊建模,借助于自动驾驶仪系统在各种情况下的工作数据对模糊系统进行训练,从而得到的指令驾驶系统控制律是可行的。     

基于对象petri网的雷达组网系统应用效能研究

建立了复杂环境下雷达网防空作战系统OPDL模型,并嵌入相关的数学模型,对雷达网在防空作战中的应用效能进行了仿真分析,给出了定量的分析结论。研究表明,雷达组网技术的运用有效提高了防空武器系统的作战能力,为深入分析研究雷达网的作战效能奠定了基础。     

基于单片机控制的PWM功率放大器的设计

指出了研究新型功率放大器的意义,提出了单片机控制的PWM功率放大器的设计思想,在对PWM功率放大器进行建模的基础上,设计了电流调节器,给出了数字控制算法,实现了单片机控制。PWM功率放大器的研究将为伺服系统的数字化提供新思路,为提高伺服系统的技术性能提供新方法。     

铁路区间信号系统测试评估平台——信息传输通道的建模及仿真研究

铁路区间信号系统测试评估平台的研究是为了实现对信号系统的功能、可靠性及安全性的自动测试和评估,并为区间信号系统的研发或维护提供测试手段.铁路区间信号系统信息传输通道,作为铁路区间信号传输的途径,是铁路区间信号系统测试评估平台的重要研究对象,因此,信息传输通道仿真子系统是测试平台的一个关键子系统.针对移频自动闭塞系统信息传输通道的仿真,提出一种新的差分方程建模方法,并进行了仿真实现.     

直接序列扩频信号仿真数据的高效生成方法

扩频技术在通信和卫星导航领域得到了广泛应用,传统仿真数据的生成方法存在计算量大、忽略信道影响因素,较难实现高精度生成等问题.结合扩频系统信号和噪声的特点,提出了基于扩频码码片相关的信号生成以及基于AR模型的带限高斯噪声生成两种高效仿真信号生成方式.该方法计算量相对于传统高精度方法可由1GHz的生成速率降低至码片速率级的数据生成速率,同时保证了信号生成的灵活性和可控性.相关结果可用于现代化导航接收机的仿真数据快速生成.     

航天器推进系统模块化建模方法

为了研究由复杂增压气路和推进剂供应管路组成的航天器推进系统的动力学问题,基于AMESim软件平台,构建了模块化、可扩展的航天器推进系统仿真模型UPSSim.模型中,增压气路采用分段集中参数模型,推进剂供应管路采用分布参数模型,并考虑了系统各组件与环境的换热.对某型轨控发动机的变轨过程进行了仿真,UPSSim能准确模拟该发动机变轨过程中系统参数的变化,计算结果与设计性能参数、飞行遥测数据吻合较好.仿真结果表明,本文所采用的模块化建模与仿真方法适用于复杂管网的建模,在航天器推进系统仿真建模与仿真领域具有较好的应用前景.     

具有优先级消息的AFDX建模与性能分析

以Petri网为工具,建立了基于具有优先级消息传输的AFDX(航空电子全双工以太网)网络模型,通过仿真,求解出消息发送时的平均等待时间,得到的指标结果验证了高优先级数据消息帧发送等待延时明显小于低优先级数据消息帧的发送等待延时,充分说明了优先级对紧急数据传输的重要性。模型有助于进一步理解航电系统不同优先级消息在AFDX网络中的传输机制,为以AFDX为总线的综合航电系统的设计和完善提供重要的理论依据。